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1、Huawei IoT PlatForm第一章物联网基础第一章物联网基础本章目录本章目录1.11.1 物联网的概念物联网的概念1.21.2 物联网通信技术物联网通信技术1.31.3 物联网的架构物联网的架构1.41.4 物联网全栈解决方案物联网全栈解决方案1.11.1物联网的概念物联网的概念1.1.物联网的定义物联网的定义物联网(The Internet of Things,IoT)是指通过信息传感器、射频识别技术(Radio Frequency ldentification,RFID)、全球定位系统(Global Positioning System,GPS)、红外感应器、激光扫描器等各种装置
2、与技 术，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程的声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等信息，通过各类可能的网络接入，实现物与物、物与人的泛在连接，实现对物品和过程的智能化感知、识别和管理。2.2.物联网的起源和发展物联网的起源和发展1.11.1物联网的概念物联网的概念3.3.生活中的物联网应用生活中的物联网应用(1)共享单车(2)智慧医(3)智能泊车(4)智能家居通信方式通信方式特特 点点适用场景适用场景EthernetEthernet协议全面、通用、成本低智能终端M-BUS针对抄表设计、使用普通双 绞线、抗干扰性强抄表PLC针对电力载波、覆盖范围广、安装简便电表USB大数据量、近距
3、离通信、标 准统一、可以热插拔办公RS-232一对一通信、成本低、传输 距离较近少量的仪表RS-485总线方式、成本低、抗干扰 性 强工业仪表、抄表1.21.2 物联网通信技术物联网通信技术1.1.有线通信技术有线通信技术WiWi-FiFi蓝牙蓝牙ZigBeeZigBeeNB-loTNB-loT7.Wave7.WaveSigFoxSigFoxLoRaLoRa频段频段2.4GHz5GHz2.4GHz868MHz(欧洲)915MHz(美国)2.4GHz(全球通 用)SubG授权 频段868.42MHz (欧洲)908.42MHz (美国)SubG免授权频段SubG免授 权频段传输传输 速率速率80
4、2.11b:11Mbit/s802.11g:54Mbit/s802.11n:600Mbit/s802.11ac:1Gbit/s1Mbit/s 24Mbit/s868MHz:20kbit/s915MHz:40kbit/s2.4GHz:250kbit/s100kbit/s9.6kbit/s或40kbit/s100bit/s0.350kbit/s典型典型 距离距离50100m1100m2.4GHz频 段：100m120km30m (室 内)100m (室外)150km120km发射发射 频率频率终端为36mW,AP为320mW1100mW1100mW100mW1mW100mW100mW典型典型 应用
5、应用无线局域网，家庭、室内场所 高速上网鼠标、无 线耳机、计算 机等邻近节点 的数据交换家庭自动 化、楼宇自动 化、远程控制水表、停 车、宠物追踪、垃圾桶、烟雾 告警、零售终 端智能家居、监控智慧家庭、智能电 表、移动医疗、远程监 控、零售智慧农业、智慧建筑、物 流追踪1.21.2 物联网通信技术物联网通信技术2.2.无线通信技术无线通信技术1.21.2 物联网通信技术物联网通信技术2.2.无线通信技术无线通信技术小包数据超远距离LPWA(NB-IoT,eMTC,EC-GSM,LoRa,SigFox)小包数据短小包数据短距离Z-Wave ZigBee高速率短高速率短距离距离Wi-Fi蓝牙蓝牙高
6、速率远距离UMTS/LTE低速率远距离 GSM1Mbit/s通信距离100Mbit/s100kbit/s1km10km10m解决数据存储、检 索、使用、业务规 划、安全、维护、费用等问题接入和传输网络信息采集和信号处理1.31.3 物联网的架构物联网的架构平台层网络层感知层云数据中心运营平台设备管理安全维护应用层 数据呈现及客户交互lOT Gateways(均为固定网络)Huawei LiteOS/芯片/模组1.31.3 物联网的架构物联网的架构(1)感知层：感知层负责信息采集和信号处理。(2)网络层：网络层通过现有的互联网、移动通 信网、卫星通信网等基础网络设施，对来自感知 层的信息进行接入
7、和传输。(3)平台层：在高性能网络计算机的环境下，平 台层能够将网络内海量的信息资源通过计算机整 合成一个可互连互通的大型智能网络。(4)应用层：是物联网系统的用户接口，该层通 过分析处理后的感知数据，为用户提供丰富的特 定服务。解决数据的存储、检索、使用、业务规划、安全、维护、费用等问题接入和传输网络LoT Edge 面向物联网领域，华为从端、管、边、云、应用各部分提1.41.4 物联网全栈解决方案物联网全栈解决方案供全栈的解决方案。行业应用端云管云市场云市场应用构建器应用构建器设备接入设备接入数据分析数据分析信息收集和信号处理数据呈现及客户交互HuaweiHuawei LiteosLite
8、os/芯片芯片/模组模组LORaNB-IoT/eMTC2G/3G/4GAR531AR502LoRa5GLiteOS是华为面 向物联 网领域构建 的统一物联 网操作系统和 中间件软件平台，其具有轻量级(内核小于10 KB)、低 功耗、互连互通、安全等关键特点。LiteOS目前主要应用 于智能家居、穿戴式、车联网、智能抄表、工业互联网等 物联网领域的智能硬件上KBKB 级内核级内核 轻量轻量级级 毫瓦级功耗毫瓦级功耗 微秒级响应微秒级响应 降低时延 提升精度 连接智能化连接智能化 支持短距/广距多协议 自动组网物联网的操作系统物联网的操作系统 应用智能化应用智能化 芯片级应用虚拟机 传感智能化传感
9、智能化 智智能能化化LiteOSHuawei物联网的接入方式物联网的接入方式华为云物联网平台的接入方式包括直连和非直连两种。直连即设备具备IP通信的能力，直接与物联网平台进行对 接通信，完成数据的上报和命令的接收；非直连即设备与网关进行连接，就是通过工业物联网关连 接的方式。工业物联网关工业物联网关具备普通互联网路由器的基本功能 具备丰富的服务质量功能提供安全防护保障具备耐高温或低温、防尘、防水、抗强电磁干扰丰富接口支持丰富接口支持 复杂协议适配复杂协议适配 本地智能本地智能Agile AR工业交换工业交换|工业路由工业路由|内置计算内置计算光)Zig Bee RF 蓝牙RS-485 RS23
10、2 DVDO.函本地计算与存储等优点PLC RFID CANMod BUS Wi-Fi .防震 防水防尘防电磁工业级设计工业级设计十华为云物联网平台华为云物联网平台核心服务是设备接入和设备管理。设备接入提供设备的接入能力，包括支持多网络 的接入、多协议的接入和多系列化Agent的接入，解决设备接入复杂多样化和碎片化难题。该平台 还提供基础的设备管理功能，实现设备的快速接 入。设备管理是在设备接入的基础上，提供更为丰富、完备的设备管理能力，降低海量设备管理的复杂 性，节省了人工成本，提升了管理效率。【思考题】【思考题】1.什么是物联网?生活中有哪些物联网应用?2.简述物联网的通信技术。3.简述物
11、联网的4层架构。4.华为物联网全栈解决方案包含哪些内容?Huawei IoT PlatForm第二章华为云物联网平台概述第二章华为云物联网平台概述2.12.1 初识华为云物联网平台初识华为云物联网平台2.22.2 华为云物联网平台的价值华为云物联网平台的价值2.32.3 华为云物联网平台的华为云物联网平台的架构架构2.42.4 华为云物联网平台的业务华为云物联网平台的业务2.5 华为云物联网平台的接入协华为云物联网平台的接入协议本章目录本章目录2.12.1 初识华为云物联网平台初识华为云物联网平台 物联网业务的迅猛发展需要一个终端接入解耦、能力开放、安全可靠的平台作为支撑。华为为用户提供一个接
12、入无关、电信级安全可靠、开放和弹性伸缩的平台华为云物联网平台。华为云物联网平台作为物联网战略的核心层，面 向行业客户和设备厂商，提供万物互连的平台，向下接入各种传感器、终端和网关，向上通过开 放的API,帮助客户快速集成多种行业应用。在车联网场景中的物联网平台在车联网场景中的物联网平台连接生活出行、路况、交通、服务手机互动服务连接车辆生产、销售、车况、驾驶车载设备 互动服务销售租赁消费者 使用车辆生命周期IoT平台数据采集、存储、分析、归档、授权车辆数据用户数据行驶数据道路数据外部 数据二手车重购第三方 开发平台以人(体验)为中心以车(功能)为中心个性化数字业务制造 组装运营服务车厂服务设计在
13、智慧城市场景中的物联网平台在智慧城市场景中的物联网平台燃气表 插件p)eLTEIoT 平 台城市物联网运营管理城市基础设施管理大数据 预测城市仪 表盘联动工 单派发水表 插件协同 联动路灯 插件辅助 决策应急 联动GIG 网关NB-IoT/2G/3G/4G智慧燃气智慧环保智慧水务智慧停车智慧农业智慧路灯AR在窄带物联网场景中的物联网平台在窄带物联网场景中的物联网平台NB-IoT核心网管道节点)NB-IoT()NB-IoTA 2G/3G/4GIoT 平台智能 抄表表务 管理节水 管理计费 管理智能 管网分区 计量管网 监测管网 信息变电输 电线路状态监测发 电智能巡检设备状态监控功率预测设备管理
14、巡检、巡视在电力场景中的物联网平台在电力场景中的物联网平台配电更迅速的故障反应可视化现场作业管理 智能设备管理电力设施防护防盗预警 智能巡检用电智能用电信息采集智能用电智能家庭智能家电减低线损节能减排优化能源应用IoT平台Hi-PLCNB-IoT2.22.2 华为云物联网平华为云物联网平台的价值台的价值海量设备的连接管理灵活开放的应用使能准确高效的大数据分析全方位的安全保护 华为云物联网平台能屏蔽接入协议的差异性，解 耦应用与设备，为上层应用提供统一格式的数据，简化终端厂商的开发内容，使应用提供商聚焦自 身的业务开发。行业应用API(HTTP)IoT平台海量设备的连接管理海量设备的连接管理2.
15、集成Agent Lite 3.集成模组设备直接接入平台子设备通过网关接入平台接入网络：2G3G/4G、固网、NB-IoT、W-FCoAP/LWM2M/MQTTSAgent Lite网关CoAP/LWM2M/MQTTSAgent Lite Agent TinyAgent Tiny LiteOS4.采用原生协议接入HTTPS+MQTTS1.集成LiteOSHTIPSHMQTIS接入协议MQTT灵活开放的应用使能灵活开放的应用使能华为云物联网平台提供了OceanBooster服 务，可以实现在线无码化的业务编排，第三方应用开发者通过图形化拖拽的方式，就可以快速进行行业套件业务流的制作和发布，实现应用
16、的快速开发和上线。该平台向第三方应用开发者开放了海量API,提供了开放设备管理、数据管理、数据分析和规则引擎等能力，帮助快速孵化行业 应用APIAPI类型类型 APIAPI说明说明订阅管理订阅管理应用服务器调用API接口创建订阅、查询订阅、修改订阅、删除订阅、查询订阅列表和推送通知表和推送通知标签管理标签管理 应用服务器调用API接口进行绑定标签、解绑标签和按标签查询资源等操作批量任务批量任务应用服务器调用API接口创建批量任务、查询指定批量任务的信息和查询批量任务 列表设备设备CACA证证 书管理书管理应用服务器调用API接口上传设备CA证书、删除设备CA证书、验证设备CA证书和 获取设备C
17、A证书列表设备组管设备组管 理理应用服务器调用API接口创建、修改、查询、删除设备组和设备组成员设备消息设备消息 应用服务器调用API接口查询设备消息、下发设备消息和查询指定消息ID的消息产品管理产品管理 应用服务器调用API接口创建、修改、查询、删除产品和查询产品列表设备管理 应用服务器调用API接口进行设备的注册、查询和修改设备信息、删除设备等操作设备影子 应用服务器调用API接口进行查询设备影子数据、配置设备影子预期数据等操作设备命令 应用服务器调用API接口向指定设备下发命令设备属性 应用服务器调用API接口查询和修改设备属性规则管理应用服务器调用API接口进行创建、修改、查询、删除规
18、则等操作华为云物联网平台支华为云物联网平台支持的持的APIAPI类型类型华为云物联网平台集成大数据分析服务，可对物 联网领域的大数据进行实时和离线分析处理。离线数据分析IoT 平 台大数据分析集群 报表 挖掘准确高效的大数据分析准确高效的大数据分析业务编排连接管理CAN 数据GPS 数据其他传感器数据驾驶行为 电池分析 油耗分析车型改进位置信息 事故事件 故障事件 超速实时流 处理实时数据分析Open API数据全方位的安全保护全方位的安全保护华为云物联网平台提供了全方位的安全保障(1)业务层安全 (2)平台层安全 (3)接入层安全 (4)终端层安全2.32.3 华为云物联网平台的架构华为云物
19、联网平台的架构 终端设备接入网络设备接入设备管理物联网应用与华为云的其他服务进行的数据互通和协 同。设备接入设备接入多网络接入多协议接入 数据转发规则设备影子设备实时状态监控设备发放设备发放设备启动引导设备身份信息鉴权智能发放策略设备重置业务统计华为云物联网平台的架构华为云物联网平台的架构产品模到开发设备分组及标签 设备配置更面报表统计设备联动规则告警管理设备批操作软固件开级智慧园区智慧园区API物联网平台物联网平台全球全球SIMSIM 连接连接DCSOBSDDSRDS华为云华为云其他产品DIS直连网关一安全安全&数据保护数据保护物联网应用物联网应用连接服务管理-IoT边缘终端设备终端设备智慧
20、城市智慧城市订购管理空中写卡车联网车联网终端终端描述描述智能终端指能够远程控制智能硬件的智能设备，如智能手机、iPad、计算机等智能硬件指能通过信息传感器设备，如射频识别装置，基于光、声、电、磁的传感器，激光扫描器等各类装置，与互联网结合起 来，实现数据采集、融合、处理的硬件产品传感器一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的 信息按一定规律变换为电信号或其他形式的信息输出，以满 足信息的传输、处理、存储、记录和控制等要求终端设备终端设备接入场景接入场景描述描述无线网络通过NB-IoT、2G、3G、4G、5G、eLTE、LoRa等方式接入固定网络通过固定宽带、光纤等接入接入网络接入网络
21、功能场功能场 景景功能描述功能描述多样化 的接入方 式物联网平台支持设备直接与平台进行通信，也 支持通过网关的方式与平台进行通信多样化 的接入协议议物联网平台支持设备通过LWM2M、CoAP、MQTT(S)、LoRa、ModBus等协议接入系列化 的接入组 件物联网平台提供系列化的Agent Lite、Agent Tiny和NB-IoT模组供设备集成接入数据转 发规则物联网平台支持将采集的设备数据转发到华为 云其他服务，以便更好地进行数据管理和处理设备接入功能设备接入功能功能场景功能场景功能描述功能描述产品模型 定义产品模型(也称Profile)用于描述设备具备的能 力和特性，在物联网平台构建
22、一款设备的抽象模 型，可使平台理解该款设备支持的服务、属性、命令等信息，如颜色、开关等设备数据 采集终端设备上报数据码流，物联网平台可以根据 Profile和编解码插件对数据码流进行解析，并支 持将解析后的数据推送给应用服务器设备命令 下发应用服务器可以通过物联网平台对设备进行远程 控制，通过命令下发的方式，使设备执行相应动 作远程监控用户通过物联网平台提供的管理门户或通过调用 API的方式，实时查看设备的状态设备管理功能设备管理功能应用场景应用场景 描描 述述车联网车联网车联网是用物联网技术向驾驶员和乘客提供交通 信息、紧急情况应付对策、远距离车辆诊断等服务智慧城市智慧城市智慧城市依托于云计
23、算、物联网、大数据、移动宽 带等ICT技术，打造一个从端点感知、信息传送、大 脑分析决策，到反馈指令、完成行动的城市大脑，帮助客户达成智慧城市善政、惠民、兴业三大目标智慧园区通过视频监控、物联网、视频云、人工智 智慧园区智慧园区能等技术实现智慧安防、车辆管理、园区服务、智慧楼宇等应用服务物联网应用物联网应用服务介绍服务介绍详细描述详细描述数据接入服务DIS实现数据的高效采集、传输、分发。用户可以通过DIS提供的SDK、API等方式下载 数据，完成后续自定义使用数据的业务开发场景；也可以通过转储任务进一步将数 据转发到其他云服务(OBS、MapReduce、DWS、DLI),进行数据存储、数据分
24、析 等后续数据处理，便于用户更灵活、多样化地使用数据分布式消息服务Kafka为设备数据提供消息队列服务。Kafka是一项基于高可用分布式集群技术的消息中间 件服务，用于收发消息。物联网平台作为生产者发送消息到Kafka消息队列里，用户 的应用程序作为消费者从消息队列里消费消息，从而在用户多个应用程序组件之间 传输消息对象存储服务OBS实现设备数据持久存储(物联网平台支持设备数据存储，最长存储7天)。OBS是一 个基于对象的海量存储服务，为客户提供海量、安全、高可靠、低成本的数据存储 能力，适用于对设备上报的数据进行归档和备份。OBS也支持对接实时流，计算CS 云服务，实时分析数据流，将分析结果
25、对接到其他云服务或者第三方应用以进行数 据可视化等企业集成平台ROMA为物联网平台与应用服务器之间提供安全、标准化的消息通道。MQS是一款企业级 消息中间件，基于Kafka协议，使用统一的消息接入机制，并具备发布订阅消息、Topic管理、用户权限管理、资源统计、监控告警等基础功能，以及消息轨迹、网络 隔离、云上云下集成等高级特性，为企业数据管理提供统一的消息通道华为云互通华为云互通2.42.4 华为云物联网平台的业务功能华为云物联网平台的业务功能应用管理、产品模型、设备注册鉴权、订阅推送、数据上报、命令下发、设备配置 更新、设备影子、规则引擎、群组与标签、设备监控、远程诊断、固件升级、软件升
26、级、网关与子设备本 端。对端协 议。接口功能。物联网物联网平台第三方应用服务器。HTTP/HTTPS应用服务器通过HTTPS协议调用物联网平台的API接口；物联网平台通过HTTP、HTTPS协议向应用服务器 推送消 息。终端设备设备/网关。HTTPS+MQTT、+ModBus、OPCUA等私有协议。网关通过预置Agent Lite接入或终端设备直接集成Agent Lite进行接入时，通过HTTPS+MQTT协议与物 联网平台进行交互。原生MQTT设备MQTTS智能终端支持通过原生的MQTT协议接入物联网平台。NB-IoT设备LWM2M/CoAPNB-IoT设备接入物联网平台时，可以基于CoAP
27、或LWM2MOver CoAP进 行接入。华为云物联网平台支持应用服务器、网关、终端设备等的接入。终端设备等的接入。2.52.5 华为云物联网平台的接入协议华为云物联网平台的接入协议【思考题】【思考题】1.华为云物联网平台有哪些价值?2.华为云物联网平台的架构是什么样的?各层有哪些功能?3.华为云物联网平台支持哪些接口和协议?Huawei IoT PlatForm第三章华为云物联网平第三章华为云物联网平台的台的行业解决方案行业解决方案本章目录本章目录3.13.1 智慧停车解决方智慧停车解决方案案3.23.2 智慧照明解决方案智慧照明解决方案3.33.3 智慧消防解决方案智慧消防解决方案3.43
28、.4 智慧排水解决方案智慧排水解决方案3.13.1 智慧停车解决方案智慧停车解决方案 停车问题涉及政策、体制、技术、用地、资金等 诸多方面 城市级智慧停车解决方案用于构建以互联网、物 联网、云计算、大数据、支付清算、场景金融技 术为核心的城市级一体化静态交通体系 华为先进的华为先进的NB-IoT物联网通信技术在城市级智慧 停车上的应用，可以高效收集停车状态、停车时 长等信息，帮助停车场运营方减少收费流失，有 效堵住人工收费的漏洞 智慧停车整体解决方案自下而上包括智能体解决方案自下而上包括智能硬硬 件层、网络层、平台层、运营层和服务层会员/账户支付/结算营销优惠路内路外充电诱导监控调度统计分析运
29、营管理 信息发布供给侧需求侧会员/账户支付/结算 营销优忠路内路外充电诱导 监控调度价值感知价值感知智慧应用智慧应用生态环境生态环境管理运营运维管理运营运维支撑服务支撑服务开放集成开放集成云端平台云端平台开放集成开放集成智能网络智能网络多链路更稳健多链路更稳健智能硬件智能硬件 全面感知全面感知 多维度人性化多维度人性化资源开放接口统计分析运营管理 信息推送停车运营API 开放WAN3.1.13.1.1 系统架构系统架构物联网IoT平台设备管理路内设备 路外设备 智能寻车 智能诱导 智能充电城市停车App 城市停车公众号 移动管理App 运营管理视窗服务层 运营层 平台层 网络层 智能硬件层资源
30、接入 数据接入 服务接入 用户接入物联网NB-loT接入管理数据分析智能监控移动4GADSLECo智能硬件层智能硬件层针对路内业务，系统采用了地磁车检器结 合收费巡检PDA 的实现方案。路外停车设备主要包括道闸、控制器、监 控摄像机和智能寻车设备城市诱导系统的主要设备是诱导屏设备新能源充电业务主要使用智能充电桩设备网络层网络层城市停车核心业务之一的路内停车业务选用无线地磁车检器，借助窄带物联网进行业务数据传输。NB-IoT网络除了具有大连接、低功耗、成本低及覆盖广的特点外，其实施安装简单、可靠性高的特点也更加有利 于路内车场项目的建设和维护。平台层平台层平台层包括行业应用平台华为物联网平台电信
31、网络停车设备停车设备云端平台及支撑服务两部分停车平台云端部署IoT 平台云端部署NB-IoT 模组 捷顺车检器捷顺车检器RRU+天线 BBUIoTIoT 基站基站运营层运营层 运营层是城市停车平台的核心业务层，包含路内路外、充电诱导、监控调度、会员/账户、支付/结算、营销优惠、统计分析、运营管理、信息发布等子系统。运营层全 面实现了停车业务一体化，其构建多元化 支付渠道，整合了会员、支付、结算和营 销等环节，实现线上线下全场景闭环功能。服务层服务层城市停车App城市停车公众号移动管理App运营管理视窗资源开放接口。3.1.23.1.2 基于基于NB-NB-IoTIoT 的方案设计的方案设计城市
32、停车路内业务采用无线地磁车检器+App+收费巡检PDA 的方案VPN 数据专线数字城管信息管理平台VPN 数据专线UnionPay运营商语音网络智慧停车管理平台 语音呼叫中心运营商基站 (g)运营商数据网络2G/3G 网络安全防火墙NB-IoT 基站地磁感应管理员通过手持PDA 接收调度信息执法车主拨打短号+泊 位号发出停车请求车主通过手机App 发出停车请求NB-IoT 平台 交警集成管控平台车位检测器停车场3.1.43.1.4 解决方案的特解决方案的特点点 一体化管理云平台一体化管理云平台 出入口交通改善优化出入口交通改善优化 先进的通信及云平台技术先进的通信及云平台技术开放集成能力开放集
33、成能力 可靠的支付服务可靠的支付服务3.23.2 智慧照明解决方智慧照明解决方案案 目前国内的智慧照明领域，基本采用基于 PLC和GPRS 技术实现城市照明的智能监控和 单灯节能管理。基于NB-IoT的智慧路灯照明则低碳节能并可以实现智能运维，还能进一步结合相关光 电感应等手段进一步优化运维，使路灯能 够根据外界变化智能调节。3.2.13.2.1 技术路技术路线线 NB-IoT技术技术 基于基于SOA的多层软件架构技术的多层软件架构技术 地理信息系统技术地理信息系统技术 移动互连技术移动互连技术 NB-IoT智慧照明系统由终端层、网络层、平台层和应用层等部分组成。应用层资源管理 集中监控 单灯
34、节能监控中心网络()NB-IoT网络层3.2.23.2.2 系统架构系统架构OceanConnectOceanConnect IoTIoT连接管理平台连接管理平台 平台层NB-IoT集中监控RTU)()*D)3)终端层智慧路灯智慧路灯移动AppNB-IoTt)设施资源管理系统设施资源管理系统 智能监控系统智能监控系统单灯节能管理系统移动监控系统3.2.33.2.3 应用软件应用软件模块结构设计模块结构设计系统管理系统管理 组织机构管组织机构管理理 用户管理用户管理 权限管理权限管理 日志管理日志管理设施统计设施查询 设施管理 地图管理查询统计远程抄表 报警管理五遥功能运行统计故障管理 节能分折
35、 节能控制智能监控系统智能监控系统 单灯节能管理系统单灯节能管理系统故障报警单灯控制 远程监控设施资源管理系统设施资源管理系统移动监控移动监控3.2.43.2.4 系统安全设计系统安全设计操作安全设计：权限管理、日志管理、数 据加密网络安全设计：防火墙、VLAN划划分、入侵 防御、防病毒、URL 地址过滤数据安全设计：确保在数据交换的网络传输过程中敏感信息的安全和完整性，保持这些敏感数据在使用、传输过程中的高度强壮性、保密性、完整性和不可抵赖性3.33.3 智慧消防解决方案智慧消防解决方案 NB-IoT技术应用到消防领域，可以与传统消防系 统形成互补，NB-IoT网络信号广覆盖、高安全、低功耗
36、、易部署等特点，有助于消防前端设备 (如智能烟感、电气火灾监测)快速低成本部署；通过统一接入数据格式，降低集成难度，实时监 测设备工作状态，可对设备进行主动维护；通过应用平台引入社会单位运营，过滤误报警信 息，快速响应告警，并通知消防监管部门，以信 息化手段提升社会监督、消防防控水平。消防监控 防灾预警 社区管理 应变指挥 应用应用层层统一鉴权 消息中心 数据访问 实时分析角色权限 设备管理 媒体交换 规则引擎系统数据 规则数据 设备数据用户数据 日志数据 外部数据 数据数据层层分布式数据仓库 大数据批处理分析区域接入服务器集群 数据中心高可靠集群+云存储 平台层平台层NB-NB-IoTIoT
37、 智慧消防系统架构智慧消防系统架构NB-IOT 电气火灾 NB-IOT可燃气体 NB-IOT烟感感知层感知层华为OceanConnect 平台物联网物联网指挥中心基层监督单位消防责任人 社会大众运营维护支撑NB-IOT 网路传输层传输层第三方平台第三方平台IoT平 台智慧消防应用平台服务层服务层应用层应用层住户事人员管量延路管无管点NBNB-IoTIoT 智慧消智慧消 防系统架构防系统架构1.1.感知层感知层在感知层，为电感烟火灾探测器、感温火灾探测 器、电气火灾监控探测器、可燃气体探测器等前 端探测设备增加经认证的NB-IoT模组，实时监测 区域情况2.应用层 智慧消防应用平台对应用建模，将
38、事件、设备、人员进行联动管理，智慧消防实践案例智慧消防实践案例三江智慧消防云平台1.1.事件管理事件管理 2.2.设备管理设备管理 3.3.人员管理人员管理4.4.变被动响应为主动预防变被动响应为主动预防3.43.4 智慧排水解决方案智慧排水解决方案 问题：目前国内智慧排水领域基本采用基于GPRS技术的智能监控管理。数据传输安全 性低、网络覆盖面局限性大、偏远地区维 护困难、传统网络遭遇关停等问题阻碍了 智慧排水的广泛应用。基于NB-IoT的智慧排水实现了回传数据，接着人为判断并采取措施，在此基础上，可 以进一步地将其设置为系统内部自动调节，无须人工干预，系统自己判断内涝及污染 风险后自动采取
39、应对措施。统一编码标准及可视化分析引擎数据层数据层地理空间数据 监控数据 资源数据 业务数据 其他数据网络层网络层 NB-NB-loTloT 窄带物联网窄带物联网感知层感知层 水务传感器水务传感器 监控摄像头监控摄像头 RTU 主机 声光报警器声光报警器 报警显示屏报警显示屏 智慧排水解决方案包括感知层、网络层、数据层、服务层、应用层和用户层应急指挥应急指挥黑臭水体黑臭水体雨洪模型雨洪模型调度调度监管监管应用分析应用分析应急资源管理应急资源管理水质监测水质监测责任界定责任界定模型管理模型管理实时预测预誉实时预测预誉远程调度水质预警水质预警改进措改进措施验施验证证基础设施基础设施管理养护管理养护
40、设施编辑查询设施编辑查询养护信息编相养护信息编相 地图查询地图查询排水项目排水项目 业务审批业务审批项目许可申请可视化管理可视化管理实时在线 雨洪监测监测数据管理统计分析水位预警水位预警3.4.13.4.1 系统架构系统架构用户层用户层应用层应用层服务层服务层视频协作平台(管理应急中视频会议)大 数 据 平 台(模型应用计算，预案优化计算)监控中心客户端监控中心客户端 监控中心大屏监控中心大屏远程客户端远程客户端 移动客户端移动客户端地理信息平台(管理各类地理信息数据)IoT平台(管理传感设备数据传输)统一的运维与安全体系标准服务及运维管理视频接入管理视频接入管理后台系统管理后台系统管理 1
41、1.感知层感知层 感知层包括基础的监测设备、智能终端设备和网络终端设备，基础监 测设备包括雨量计、水质监测仪、液位监测仪、流量监测仪，基础监 测终端设备通过集成NB-IoT标准模组与NB-IoT基站连接，来实现通信 能力，智能终端通过NB-IoT基站将信息上传给物联网平台。2.2.服务层服务层 服务层包括用于管理各类地理信息数据的地理信息平台，管理传感设 备数据的IoT平台，管理应急中视频会议的视频协作平台和用于模型应 用计算、预案优化计算的大数据平台。3.3.应用层应用层 应用层包括排水行业的所有专业应用功能平台，如基础设施管理养护、排水项目业务审批、实时在线雨洪监测、应急指挥调度、黑臭水体
42、监 管、雨洪模型应用分析、后台系统管理及视频接入管理平台等几大应 用功能平台。3.4.13.4.1 系统架构系统架构3.4.23.4.2 核心系统核心系统 1.1.数据库数据库 资源资源 数据库的数据按数据类型主要分为以下几种：基础数据库、业务数据库、监测数据库、空间数据库和媒体数据库。2.2.软件平软件平 台台 软件平台主要包括应用支撑地理信息平台、基础设施信息 管理系统、基础设施养护管理系统、排水项目业务审批系 统、实时在线监测系统、应急指挥调度系统、黑臭水体监 管系统、仿真排水模型构建及应用系统、视频接入综合管 理平台，另外还包括系统后台管理系统及系统接口开发集 成模块。3.3.感知层智
43、感知层智 能设备能设备 感知层智能设备主要包括智慧排水终端主机和水位传感器。【思考题】【思考题】1.简述NB-IoT技术在智慧停车解决方案中的作用。2.简述智慧照明解决方案的整体架构。3.简述智慧消防解决方案中云平台的主要功能。Huawei IoT PlatForm第四章华为云物联网平台的核心能力第四章华为云物联网平台的核心能力本章目录本章目录4.14.1 设备接入设备接入4.24.2 应用集成应用集成4.34.3 设备生命周期管理设备生命周期管理4.44.4安全管理能力安全管理能力4.14.1 设备接入设备接入设备接入是华为云物联网平台对海量设备进行连接、数据采集和转发、为云物联网平台对海量
44、设备进行连接、数据采集和转发、远程控制的云服务。远程控制的云服务。其可实现海量设备与云端之间的双向通信连接其可实现海量设备与云端之间的双向通信连接、设备数据采集上云，支、设备数据采集上云，支持上层应用通过调用持上层应用通过调用API远程控制设备，还提供了与华为远程控制设备，还提供了与华为云的其他云服云的其他云服务 无缝对接的规则引擎，可应用于各种物联网场景。无缝对接的规则引擎，可应用于各种物联网场景。设备原生协议接入 Agent 接接入4.1.14.1.1 设备原生协设备原生协议接入议接入 目前物联网平台已支持多种设备原生协议的接入，主要包 括以下两类。(1)LWM2M over CoAP原生
45、协议接入：LWM2M 协议是一 种由开发移动联盟(OMA)制定的轻量级、标准通用的物 联网设备管理协议，可用于快速部署客户端/服务器模式 的物联网业务。其主要应用于NB-IoT设备，具有覆盖广、连接多、速率低、成本低、功耗低等特点。(2)MQTT 原生协议接入：MQTT 是一种基于发布/订阅范 式的ISO标准消息协议，主要应用于计算能力有限，且工 作在低带宽、不可靠网络的远程传感器和控制设备。接入方式接入方式接入方式描述接入方式描述非直连设 备面向不具备IP能力的终端设备，只支持近场通信(如Z-Wave、ZigBee)时，在网关上集成华为Agent Lite SDK,终端设备作 为子设备连接到
46、网关，并通过网关使用HTTPS+MQTTS协议 快速接入物联网平台直连设备面向运算、存储能力较强的具备IP能力的硬件设备，在硬件 上直接集成华为Agent Lite SDK,通过HTTPS+MQTTS协议快 速接入物联网平台 2 2.基基 于于Agent Tiny接入接入Agent Tiny是部署在具备广域网能力，对功耗、存储、计算资源有苛刻限制的终端设备上的 轻量级互连互通中间件4.1.24.1.2 AgentAgent接入接入1.1.基基 于于AgentAgent LiteLite接入接入4.24.2 应用集成应用集成 4.2.1 应用管理 4.2.2 北 向API开 放 4.2.3 应用
47、授权4.2.14.2.1 应用管理应用管理 1.IAM鉴权鉴权应用注册鉴权的流程如下。(1)在华为云上注册并开通设备管理服务。(2)登录物联网平台的管理控制台。(3)在管理控制台上创建应用来获取应用ID和应用对接地址。(4)应用服务器使用获取的应用ID和应用对接地址与物联网平台进行对接。2.2.订阅推送订阅推送 订阅是指应用服务器通过调用物联网平台的“订阅平台业 务数据和“订阅平台管理数据接口，从平台获取发生 变更的设备业务信息(如设备注册、设备数据上报、设备 状态等)和管理信息(软固件升级状态和升级结果)。API 订阅数据 (HTTPS)推送JSON 格式数据(HTTP/HTTPS)4.2.
48、14.2.1 应用管理应用管理Apps应用服务器上报数据(JSON/二进制)物联网平台终端设备终端设备APIAPI类型类型应用场景应用场景应用安全接入应用服务器接入物联网平台，获取鉴权信息，应用接入平台，随后携带 鉴权信息调用其他应用场景设备管理应用服务器调用API进行设备的注册和查询、修改设备信息、删除设备等批量处理应用服务器调用API创建和查询批量处理任务，可以通过批量任务进行批 量命令下发操作数据采集应用服务器调用API进行设备的数据采集，可以查询设备信息、上报的历 史数据和设备的服务能力等数据设备组管理应用服务器调用API创建、修改、查询、删除设备组和设备组成员推送消息应用服务器调用A
49、PI从平台订阅设备变更通知，当设备数据发生变更时，平台向订阅时指定的CallBackUrl地址推送此消息信令传送应用服务器调用API进行设备命令的下发、下发命令任务的状态查询、下 发命令任务撤销等订阅管理应用服务器调用API进行订阅任务的创建、查询和删除等操作。订阅完成 后，物联网平台根据订阅的类型，向指定的CallBackUrl地址进行消息推 送软固件包管理应用服务器调用API查询版本包列表，查询指定版本包信息和删除指定版 本包升级任务管理应用服务器调用API创建固件和软件升级任务、查询任务列表和查询指定 任务等信息4.2.24.2.2 北向北向APIAPI 开放开放4.2.34.2.3 应
50、用授权应用授权 1.访问授权：以将设备的管理权限授权给其他应用，包括同一个用户下的不同应用 之间的授权、两个用户下的不同应用之间 的授权(两个应用之间可以相互授权);也可以授予应用访问资源的部分权限(如只有查询权限)或整体赋权，授权不会传 递2.解除授权：收回资源访问权限，即解除授权。设备分组及标签设备远程诊断规则引擎设备升级管理报表统计设备监控与运维审计日志产品模型定义设备发放设备数据采集设备影子设备配置更新命令下发设备批操作4.34.3 设备生命周期管设备生命周期管理理4.3.14.3.1 产品模型定义产品模型定义 产品模型(也称Profile)用于描述设备具备的能力 和特性。Profil