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构建模仿物联网的平台结构图:物模型详解与物联网实践

最编程 2024-07-29 11:04:11
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什么是物模型

物模型是指将物理设备的属性、服务、事件等信息进行抽象和建模,形成标准化的数据模型,以便于设备之间的互联互通和数据交换。在物联网中,物模型是设备接入平台和应用平台之间的重要桥梁,也是实现设备智能化的基础;

为什么需要物模型

  1. 海量的物联网数据、设备,多样的业务场景,难以理解,互通困难;
  2. 产业链内部自成体系,模组、芯片、平台、方案商角色多样,跨角色协作时,数据标准各异,协作困难;
  3. 在万物互联的时代,需要对接不同厂商设备,协议需要重复开发,难以规模化;
  4. 海量设备数据解析困难,没有结构化,难以挖掘数据价值;

模拟物联网平台架构图 物模型 物联网_物联网

物模型能解决哪些问题

目前物联网行业普遍存在着设备孤岛、软硬开发强耦合的问题,需要构建模型统一描述语言、面向物理实体的统一建模,物模型作为物的抽象层屏蔽了底层终端差异,标准化了设备的能力表达和交互方式,极大降低了物联网应用开发和快速复制的成本。

基于共同的抽象特征,物模型可以让应用程序不再针对一个个的产品设备,而是同一类设备采用相同的处理逻辑。

模拟物联网平台架构图 物模型 物联网_人工智能_02

物模型带来什么价值

  • 低门槛接入:提供设备建模和交互协议基础能力。这是最基础的价值,所有设备上云都需要建模和交互协议。
  • 标准化:物模型作为物联网的抽象层,类似操作系统屏蔽硬件、JVM屏蔽OS的差异性一样,通过标准化设备的能力表达和交互方式,解决了物联网严重碎片化情况下协议差异、软硬开发耦合、全链路验证流程长、设备孤岛、数据孤岛等问题。
  • 生态化:软、硬件一旦基于物模型标准化开发和交互,围绕物联网的多角色,在设备开发、生产、运维、售卖、集成、运行等环节相互之间能够解耦,提升了设备的流通性,促进生态化。

如何定义物模型

功能类型

功能描述

属性(Property)

用于描述设备运行时具体信息和状态。

比如夜灯开关状态,IPC摄像头ROI 允许的区域数量,电风扇的风力等级等等。

属性可分为可读、可写、可上报类型;

可读类型:仅支持读取属性值,应用端的代码中使用属性查询接口获取属性的值;

可写类型:可通过物联网平台或者app为属性动态设置值,下发给设备;

可上报类型:即设备可以将属性的值上报到云端;

需要在产品的物模型页面中添加属性,包括属性的标识符、数据类型、读写权限等信息。添加完成后,你可以在设备端的代码中使用属性上报接口将属性的值上报到云端,也可以在应用端的代码中使用属性查询接口获取属性的值。

注:属性三种类型可以随意搭配,比如夜灯的开关状态可为可读、可写;ipc摄像头ROI属性可为可读、可上报等等;

服务(Service)

也称为方法,指设备可供外部调用的指令或方法;

例如开关、调节亮度、播放音乐、ipc摄像头获取云端AI算法集等;

服务调用中可设置输入输出参数。输入参数是服务执行时的参数,输出参数是服务执行后的结果,

服务通常是可读写的,需要在产品的物模型页面中添加服务,包括服务的标识符、输入参数、输出参数等信息。添加完成后,设备可以接收来自云端的服务调用请求,并返回服务执行结果;也可以通过调用云端服务,获取配置结果集。

事件(Event)

设备运行时,主动上报给云端的信息。

例如IPC检测到火焰,上报火焰预警、检测到人经过,触发人行事件、按下灯按钮、故障告警等等。

需要在产品的物模型页面中添加事件,包括事件的标识符、数据类型等信息。添加完成后,你可以在设备端的代码中使用事件上报接口将事件的发生上报到云端,也可以在云端的代码中使用事件订阅接口订阅设备的事件。

功能组(ServiceModule)

功能组是指一组具有相似功能的属性、服务或事件的集合;一组功能定义的集合,就是一个功能组。多个功能组,彼此互不影响。

产品的物模型页面中创建功能组,将相似的属性、服务或事件归为同一组。这样可以方便你在设备端的代码中对这些属性、服务或事件进行统一处理。

物模型功能组,解决了工业场景中复杂的设备建模,便于在同一产品下,开发不同功能的设备。

例如,电暖扇产品的功能属性有电源开关档位(高、中、低)和室内温度,您可以在一个模块添加前2个属性,在另一个模块添加3个属性,然后分别在不同设备端,针对不同物模型模块功能进行开发。此时,该产品下不同设备就可以实现不同功能。

自研时序图

模拟物联网平台架构图 物模型 物联网_人工智能_03

总结

物模型是设备接入平台和应用平台之间的重要桥梁,也是实现设备智能化的基础,是物联网平台产品管理不可或缺的一环