基于云邊協(xié)同的物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)解決方案

（南京中興軟件有限責(zé)任公司，南京 210012）

隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，越來(lái)越多的客戶(hù)有接入物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的需求，一種是通過(guò)部署移動(dòng)邊緣計(jì)算MEC（Mobile Edge Computing），又稱(chēng)邊，就近接入物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，從而滿(mǎn)足客戶(hù)對(duì)高性能、低延時(shí)、高寬帶要求；另外一種是通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)IoT（Internet of things），又稱(chēng)云，集中管理物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，對(duì)性能、延遲、寬帶要求相比MEC低，但提供強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)分析、大數(shù)據(jù)等功能；第三種就是客戶(hù)既希望利用MEC就近接入設(shè)備，又希望通過(guò)IoT同時(shí)接入多個(gè)MEC實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的集中處理、數(shù)據(jù)分析，讓數(shù)據(jù)更有價(jià)值。本文介紹的方法主要包括：邊設(shè)備、邊、邊應(yīng)用、云設(shè)備、云、云應(yīng)用六大模塊，如下圖所示。

1 邊設(shè)備

邊設(shè)備一般與邊MEC部署地距離較近，邊設(shè)備與MEC的網(wǎng)絡(luò)傳輸性能較好。

2 邊

邊MEC 201一般部署在設(shè)備的附近，可以就近接入設(shè)備，滿(mǎn)足對(duì)高性能、低延時(shí)、高寬帶要求，一般MEC系統(tǒng)配置較低（如：CPU：4Core，內(nèi)存：8G，存儲(chǔ)：500G），可以是一個(gè)虛機(jī)或者一個(gè)低配的服務(wù)器，管理的設(shè)備也一般不會(huì)太多。實(shí)現(xiàn)對(duì)邊設(shè)備101的接入、數(shù)據(jù)上報(bào)、數(shù)據(jù)下發(fā)，以及將邊上報(bào)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給邊應(yīng)用301和云物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)501。邊MEC包括邊協(xié)議解析代理、邊數(shù)據(jù)處理兩大模塊。

邊協(xié)議解析代理202：實(shí)現(xiàn)邊設(shè)備101各類(lèi)協(xié)議的接入、數(shù)據(jù)上報(bào)和數(shù)據(jù)下發(fā)。

邊數(shù)據(jù)處理203：實(shí)現(xiàn)對(duì)接入邊設(shè)備101的各類(lèi)數(shù)據(jù)的處理，以及與邊應(yīng)用301和云物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)501的數(shù)據(jù)交互。

3 邊應(yīng)用

邊應(yīng)用301接收邊MEC201上報(bào)的數(shù)據(jù)，以及對(duì)邊設(shè)備101發(fā)送下行消息，下行消息先發(fā)給邊201，再由201發(fā)給101。同時(shí)邊應(yīng)用提供對(duì)邊上報(bào)數(shù)據(jù)的查詢(xún)、統(tǒng)計(jì)、分析等功能。

4 云設(shè)備

云設(shè)備一般與云物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)部署地距離較遠(yuǎn)，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)接入，對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸性能要求比邊設(shè)備低。

5 云

云物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)各類(lèi)設(shè)備（包括云設(shè)備以及通過(guò)邊MEC管理的設(shè)備）的配置管理、連接管理以及應(yīng)用使能管理，適配各種通訊協(xié)議，屏蔽網(wǎng)路技術(shù)差異，使底層網(wǎng)絡(luò)對(duì)上層應(yīng)用透明，為物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)提供終端連接、應(yīng)用創(chuàng)新、數(shù)據(jù)共享、運(yùn)營(yíng)支撐、集成服務(wù)等能力。

物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)一般部署在云上，對(duì)資源要求較高，平臺(tái)處理能力較強(qiáng)，可以對(duì)百萬(wàn)級(jí)別以上的設(shè)備進(jìn)行集中管理，本文主要涉及物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的邊配置管理、協(xié)議解析代理、云數(shù)據(jù)處理三大模塊。

邊配置管理：實(shí)現(xiàn)對(duì)邊MEC 201的配置管理，包括邊設(shè)備的管理、邊應(yīng)用的管理等。

協(xié)議解析代理：有兩個(gè)主要作用，一個(gè)是實(shí)現(xiàn)與邊MEC201設(shè)備數(shù)據(jù)的交互，由于邊上報(bào)給云屏蔽了設(shè)備協(xié)議的細(xì)節(jié)，可以通過(guò)一種協(xié)議實(shí)現(xiàn)，簡(jiǎn)化與邊的交互；另外一個(gè)是實(shí)現(xiàn)云設(shè)備401各類(lèi)協(xié)議的接入、數(shù)據(jù)上報(bào)和數(shù)據(jù)下發(fā)，由于云設(shè)備涉及到的協(xié)議較多，如：MQTT、CoAP、Modbus、HTTP、LwM2M等協(xié)議，協(xié)議解析代理需支持對(duì)各類(lèi)協(xié)議的解析和處理。

云數(shù)據(jù)處理：實(shí)現(xiàn)對(duì)接入云物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的各類(lèi)設(shè)備數(shù)據(jù)的處理，包括接收設(shè)備上報(bào)的數(shù)據(jù)、將物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)數(shù)據(jù)推送給云應(yīng)用501、接收云應(yīng)用501對(duì)設(shè)備下發(fā)的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)處理后發(fā)給協(xié)議解析代理503。

6 云應(yīng)用

邊應(yīng)用601接收云物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)501上報(bào)的數(shù)據(jù)，同時(shí)可以對(duì)邊設(shè)備101和云設(shè)備401發(fā)送下行消息，同時(shí)邊應(yīng)用提供對(duì)云上報(bào)數(shù)據(jù)的查詢(xún)、統(tǒng)計(jì)、分析等功能。

7 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)云邊結(jié)合協(xié)同，使物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)綜合處理能力更加強(qiáng)大，既能滿(mǎn)足客戶(hù)對(duì)設(shè)備高性能、低延時(shí)、高寬帶的要求，又能將設(shè)備的數(shù)據(jù)通過(guò)云可以集中管理，進(jìn)行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)、分析、挖掘，從而可以大大提升物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的管理能力，使物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)具有更高的競(jìng)爭(zhēng)力。