2.1.3 常见的物联网云平台简介
物联网云平台是一个集成了设备管理、数据安全通信和消息管理等功能的一体化平台。根据面向的群体和是否开放,物联网云平台可分为公有物联网云平台(简称公有云)和私有物联网云平台(简称私有云)。
公有物联网云平台通常指由物联网云平台提供商为企业或个人提供的共享物联网云平台。公有物联网云平台由物联网云平台提供商运维,通过互联网实现和企业或个人的共享。公有物联网云平台可能是免费或低成本的,可在整个开放的公有网络中提供服务,如阿里云、腾讯云、百度云、AWS IoT、Google IoT等。公有物联网云平台作为一个支撑平台,能够整合上游的服务提供商和下游的终端用户,打造新的价值链和生态系统。
私有物联网云平台是为了企业单独使用而构建的,因而可提供对数据、安全性和服务质量的最有效控制。私有物联网云平台的服务和基础结构由企业单独进行维护,配套的硬件和软件也专供企业使用。企业可以自定义云服务的功能以满足其业务的需求。目前,部分智能家居厂商已经拥有私有物联网云平台,并基于私有物联网云平台开发智能家居应用。公有物联网云平台和私有物联网云平台各有优势,在这里不做详细介绍。
要实现完整的通信连接,至少需要完成设备端的嵌入式开发、业务服务器和物联网云平台的开发及配置、智能手机App的开发等。面对如此庞大的工程,公有物联网云平台通常会提供设备端和智能手机App的软件开发工具包来加快开发的过程。公有物联网云平台和私有物联网云平台主要提供物联网设备接入、设备管理、设备影子、运维功能等。
(1)物联网设备接入。物联网云平台不仅需要提供设备接入的相关接口,可选择的协议有MQTT、CoAP、HTTPS、WebSocket等;同时还需要提供设备安全认证的功能,以防止伪造和非法设备的接入,从而有效降低设备被攻破的安全风险。安全认证的功能通常提供了不同的设备认证机制,在设备量产时,需要根据所选择的设备认证机制预分配设备证书,并将设备证书烧录到设备中。
(2)设备管理。物联网云平台提供的设备管理功能,不仅可以帮助厂商实时了解其设备的激活状态、在线状态,还可以提供设备的添加删除、检索、分组添加删除、固件更新和版本管理等功能。
(3)设备影子。物联网云平台可以为每台设备创建持久虚拟版(设备影子),通过互联网传输协议,智能手机App或其他设备可获取并同步设备影子的状态。设备影子保留了每台设备的最后上报状态和期望的未来状态,即使设备处于离线状态,也可以通过相关API获取设备的最后上报状态或设置的期望未来状态。设备影子提供始终可用的API,使得构建与设备进行交互的智能手机App变得更加轻松。
(4)运维功能。运维功能包括三个方面:展示物联网设备和消息的一些统计值;日志管理提供了设备行为、上/下行消息流、消息内容等的查询功能;设备调试提供物联网云平台对设备的调试功能,可以设置属性及下发命令,查看物联网云平台和设备报文的交互。