1.3　物联网服务平台功能

随着物联网应用的蓬勃发展，应用层逐渐成为物联网发展的重心。如何把物联网应用中的共用功能（如连接管理、设备管理等）提取出来，打造一套通用的物联网应用开发与运行平台，降低物联网应用开发难度，成为行业共识。此外，信息领域的一些新兴技术，如云技术、边缘计算等，也为物联网服务平台的发展带来了新的契机。

物联网服务平台架构的功能视图的概念性描述如图1-2所示。它描述了物联网服务平台功能组成及各物联网服务平台功能之间的关系，具体包括设备管理功能、连接管理功能、数据管理功能、应用使能功能、安全系统和管理系统等。

图1-2　物联网服务平台架构的功能视图的概念性描述

1.设备管理

设备管理功能包括接口管理、数据分析、设备控制、软件升级、设备位置管理等。接口管理指物联网终端设备通过工业或者硬件接口能够控制、采集被控制设备，工业领域或者行业的硬件设备在接口上其实比我们想象的更加标准，因此在这里遇到的困难相对较少，困难往往来自物联网终端设备所安装的位置。数据分析指对采集到的设备最原始的数据先进行一次处理，然后按照通用的网络协议格式发送到其他设备或者远程服务器上。设备控制指物联网终端设备与远程控制之间的控制协议，也包括物联网终端设备与被控制设备之间的指令控制协议。软件升级指物联网终端设备上的软件能够远程升级，因为物联网设备终端在遇到问题时不可能以传统的维护方式进行人工升级。设备位置管理指物联网终端控制设备应该有标识，并且可以准确知道其位置，无论是室外还是室内都应该有可视化位置表示在用户管理界面上。

2.连接管理

连接管理是物联网服务平台的核心能力之一，是通过物联网完成传统业务转型或开创新业务的基础，包括连接方式管理、连接认证管理和连接协议管理等。连接方式管理包括各种类型的网络通信接入手段的选择和管理。连接认证管理功能包括终端、网关Token鉴权，以及传输通道加密。连接协议管理提供多种信息传输和交互的协议，包括MQTT、COAP、DDS、XMPP、HTTP、HTTPS等。通过连接管理功能，可全面掌握物联网终端的连接状态、订购的服务及套餐等情况；查询物联网终端的流量信息及余额等；自助地完成部分故障的定位及修复工作。同时，物联网连接管理功能可根据用户的配置，推送相应的告警信息，使客户能够更加灵活地控制其终端的流量使用、状态变更等。

3.数据管理

数据管理功能包括数据持久化存储、数据高效检索、数据统计分析等。其中，数据持久化存储需要实现物联网环境中产生的大量小文件的快速查询和存储，即海量数据快速写入HDFS（Hadoop Distributed File System，Hadoop分布式文件系统），并具备能够满足各种需求的高性能查询接口。数据高效检索需要完成基于关键词的海量小文件快速检索，对于存储设备中存储的物联网海量传感器所收集到的信息，经常需要根据时间戳、地点或特定对象等关键词进行检索，因此需要建立文件内容与相应键值的关联和索引结构，以完成快速的数据检索。数据统计分析功能实现海量物联网数据的高效聚集查询。物联网数据源的海量性、异构性及传输的复杂性导致了其数据具有“不确定性”数据的特征，因此海量概率型数据的聚集查询是保证高实时性统计分析的重要基础，是进行信息甄别与数据挖掘的基础。

4.应用使能

应用使能功能通过提供网页SDK、移动SDK、符合逻辑的清晰仪表板、用户管理和授权、计费管理、设备状态报告和地理定位、设备诊断、会话管理、第三方API等，可支持企业级应用的开发和移动终端应用的开发，帮助企业快速轻松地理解物联网数据，进行定制化改进，解锁商业价值；使打造符合业务所需的定制化用户体验变得简单。

5.安全系统

安全系统对服务平台实施多层次全方位保护，形成全域纵深动态防御能力，包括主机安全、网络安全、虚拟化安全、数据安全、应用安全等。其中，主机安全为主机提供安全检测、虚拟主机安全防护及安全漏洞修复等能力。网络安全在服务平台边界部署入侵防御系统，实时识别网络攻击、非授权应用、误操作等，防护来自传统互联网的安全攻击，重点应对大数据、云计算、Web等技术带来的安全风险，具有防DDoS攻击、防篡改、防入侵、防病毒的能力，保障服务平台安全稳定运行。虚拟化安全提供安全资源虚拟化、云安全防护、虚拟化安全隔离等能力，利用共享的计算资源和运算能力，快速应对安全风险。应用安全能够深入各种应用协议，具有识别、阻断业务应用层面的身份冒用、资源消耗、业务滥用等攻击行为的能力。

6.管理系统

管理系统功能包括：制定保证一致性服务的统一规则；管理新服务开发或服务升级的计划周期，避免服务升级影响当前服务；对服务性能及可用性进行监控，并及时采取应对措施，避免服务组合、停机或性能衰减产生灾难性后果。

有关物联网服务平台架构的具体内容可参见第3章。