為了更好的推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)在中國(guó)的發(fā)展,百度云正式推出了物接入服務(wù),全面助力構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)社會(huì)。IoT Hub 適用于五大業(yè)務(wù)場(chǎng)景:
智慧能源(百度園區(qū))
智能硬件
工業(yè)4.0(風(fēng)電廠)
智能家居
車聯(lián)網(wǎng)
在各場(chǎng)景實(shí)現(xiàn)的主要功能包括:
設(shè)備監(jiān)控,通過接入天工平臺(tái)隨時(shí)監(jiān)控物理設(shè)備運(yùn)行情況
數(shù)據(jù)存儲(chǔ),通過TSDB存儲(chǔ)歷史數(shù)據(jù),支持實(shí)時(shí)查詢
運(yùn)維報(bào)警,通過規(guī)則引擎、機(jī)器學(xué)習(xí)完成故障預(yù)測(cè)、故障報(bào)警
PAAS平臺(tái),讓ISV解決了設(shè)備安全連接與多種類型設(shè)備都低成本接入的難題,讓其專注于SaaS級(jí)的服務(wù),讓企業(yè)人力成本更聚焦,更高效。
1. 按消息收費(fèi)
平臺(tái)有每月一百萬條免費(fèi)消息額度,超過的按照一定數(shù)量MQTT消息進(jìn)行收費(fèi)。
2. 按數(shù)據(jù)收費(fèi)
平臺(tái)提供1百萬點(diǎn)/月的免費(fèi)額度,超過的按照x百萬點(diǎn)/每月進(jìn)行收費(fèi)。
暫未知,通過百度天工的開發(fā)者群了解,ISV數(shù)量已初具規(guī)模,應(yīng)用場(chǎng)景在設(shè)備監(jiān)控領(lǐng)域已有數(shù)個(gè)成功案例。
Edge SDK:百度云面向設(shè)備端提供的SDK,可以安裝在單機(jī)設(shè)備或企業(yè)網(wǎng)關(guān)上。安裝了SDK的設(shè)備只需要配置一個(gè)云端生成的密鑰便可以完成與云端連接,實(shí)現(xiàn)與云端通訊配置。Edge SDK支持SSL方式連接,保證用戶數(shù)據(jù)安全。
SDK運(yùn)行在客戶端。目前包含三個(gè)具體的SDK:
1) modbus: modbus物解析網(wǎng)關(guān)。Modbus(TCP和RTU)協(xié)議數(shù)據(jù)的采集、上傳,并且在云端進(jìn)行解析和存儲(chǔ)。
2) device-management: 新版物管理SDK。
3) bacnet: bacnet網(wǎng)關(guān)。BACNET(IP)協(xié)議數(shù)據(jù)的采集、上傳,并且在云端進(jìn)行存儲(chǔ)。
例如,百度modbus網(wǎng)關(guān)是一個(gè)端上的程序,需要運(yùn)行在用戶設(shè)備的現(xiàn)場(chǎng)。它采集用戶modbus從站的數(shù)據(jù),并且上傳到百度物解析服務(wù),然后根據(jù)解析項(xiàng)目配置的解析設(shè)置,進(jìn)行解析。最后入庫(kù)。他通過定義訂閱MQTT主題以接受管理配置(采集策略),然后執(zhí)行相關(guān)的采集任務(wù),采集到數(shù)據(jù)后,依然通過MQTT協(xié)議上數(shù)據(jù)上傳到云端。
百度BACNet網(wǎng)關(guān)是一個(gè)端上的程序,需要運(yùn)行在用戶BACNet設(shè)備所在的網(wǎng)絡(luò)上的計(jì)算機(jī)或者開發(fā)板上。它模擬成一個(gè)BACNet IP設(shè)備,并且根據(jù)配置,采集網(wǎng)絡(luò)內(nèi)其他BACNet設(shè)備的數(shù)據(jù),并且上傳到指定的物接入主題。 它主要基于bacnet-stack-0.8.3開發(fā),并且依賴paho.mqtt.c, cJSON等庫(kù)。
物接入:物接入是全托管的云服務(wù),可以在智能設(shè)備與云端之間建立安全的雙向連接,并通過主流的物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(如MQTT)通訊,實(shí)現(xiàn)從設(shè)備端到云端以及從云端到設(shè)備端的安全穩(wěn)定的消息傳輸。
就是MQTT代理服務(wù)器。
廠端數(shù)據(jù)上送是通過在本地PC安裝edge SDK,作為數(shù)據(jù)采集的主站,同時(shí)支持以MQTT協(xié)議將數(shù)據(jù)上送至云端。
物管理:主要用于對(duì)接入云端的設(shè)備進(jìn)行管理和操作。物管理需要與百度云的物接入服務(wù)配合使用,對(duì)接入云端的設(shè)備進(jìn)行一站式設(shè)備管理,可應(yīng)用于設(shè)備的層級(jí)管理、監(jiān)測(cè)、遙控、固件升級(jí)和維護(hù)保養(yǎng)等各個(gè)場(chǎng)景。
物解析:在云端為用戶提供工業(yè)協(xié)議解析服務(wù)(比如Modbus和OPC UA)。當(dāng)云端收到設(shè)備端返回的原始數(shù)據(jù)后,結(jié)合用戶提供的設(shè)備通訊地址表,物解析服務(wù)可將數(shù)據(jù)解析成直接可用于存儲(chǔ)和分析的數(shù)據(jù)。
規(guī)則引擎:作為百度云天工智能物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的重要組件,用于將信息根據(jù)預(yù)先設(shè)置好的規(guī)則轉(zhuǎn)發(fā)至百度云的其它服務(wù)。用戶可通過規(guī)則引擎設(shè)定消息處理規(guī)則,對(duì)規(guī)則匹配的消息采取相應(yīng)的轉(zhuǎn)發(fā)操作,如推送給手機(jī)APP等;也可以將設(shè)備消息無縫轉(zhuǎn)發(fā)到時(shí)序數(shù)據(jù)庫(kù)、百度Kafka和對(duì)象存儲(chǔ)中進(jìn)行存儲(chǔ)。
時(shí)序數(shù)據(jù)庫(kù):用于管理時(shí)間序列數(shù)據(jù)的專業(yè)化數(shù)據(jù)庫(kù)。區(qū)別于傳統(tǒng)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù),時(shí)序數(shù)據(jù)庫(kù)針對(duì)時(shí)間序列數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、查詢和展現(xiàn)進(jìn)行了專門的優(yōu)化,從而獲得極高的數(shù)據(jù)壓縮能力、極優(yōu)的查詢性能,特別適用于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場(chǎng)景。
天算智能大數(shù)據(jù)平臺(tái):提供了完備的大數(shù)據(jù)托管服務(wù)、智能API、眾多業(yè)務(wù)場(chǎng)景模板以及人臉識(shí)別、文字識(shí)別、語(yǔ)音識(shí)別等服務(wù),幫助用戶實(shí)現(xiàn)智能業(yè)務(wù)。
天工平臺(tái)可與天算智能大數(shù)據(jù)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)無縫對(duì)接,助力企業(yè)快速具備海量數(shù)據(jù)分析能力。
合作伙伴應(yīng)用&企業(yè)應(yīng)用:提供了API接口,可與企業(yè)應(yīng)用或其他第三方平臺(tái)進(jìn)行對(duì)接。
edge sdk與廠端設(shè)備:modbus,opc ua(還未支持),BACnet。
裝有edge sdk的PC與物接入:MQTT協(xié)議,支持ssl。
物接入與物解析和規(guī)則引擎:MQTT協(xié)議。
規(guī)則引擎:基于MQTT主題處理消息;主題中的消息必須是JSON格式。
在 物接入 界面,新增 物接入實(shí)例 ,定義云端mqtt服務(wù)器地址
物接入實(shí)例 下掛的 設(shè)備 定義廠端物理設(shè)備:
設(shè)備 身份 定義連接的用戶名:
設(shè)備 策略 定義mqtt的topic(主題):
自動(dòng)生成連接的密鑰:
連接用戶名:melon/device0922
連接秘鑰:zvG+GpeHiteiQ1OzN6AR8PIWOW2eXAH52xSaJKBlY8g=
對(duì)接成功后其他mqtt客戶端可以訂閱該主題,也可通過“規(guī)則引擎”對(duì)消息進(jìn)行處理,然后送往不同的數(shù)據(jù)目的地(如時(shí)序數(shù)據(jù)庫(kù)TSDB、Kafka,以及另一個(gè)topic)。
物解析的輸出的數(shù)據(jù)格式為json,消息示例如下:
物解析和物接入的關(guān)系:
物解析底層依賴于物接入。物解析是在物接入的基礎(chǔ)上,自動(dòng)創(chuàng)建了一些配置。比如在物解析中新建第一個(gè)網(wǎng)關(guān)時(shí),系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)在物接入中新建一個(gè)實(shí)例,同時(shí)在這個(gè)實(shí)例中配置設(shè)備(thing)、身份(principal)、策略(policy)、主題(topic)等。物解析服務(wù)端和網(wǎng)關(guān)設(shè)備之間,通過這個(gè)實(shí)例來發(fā)布消息或訂閱消息。
規(guī)則引擎就是通過靈活的設(shè)定規(guī)則,將設(shè)備傳上云端的數(shù)據(jù),送往不同的數(shù)據(jù)目的地(如時(shí)序數(shù)據(jù)庫(kù)TSDB、Kafka、對(duì)象存儲(chǔ)BOS等)以達(dá)到不同的業(yè)務(wù)目標(biāo)。
支持創(chuàng)建規(guī)則和調(diào)試規(guī)則。
靈活強(qiáng)大的數(shù)據(jù)事件處理引擎,可以用來設(shè)置針對(duì)流式處理數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)分析計(jì)算工具
整體均采用web方式進(jìn)行交互,在百度云官網(wǎng)登錄后,進(jìn)入各功能模塊模塊的入口如下:
物接入詳細(xì)使用過程見3.3.1.2.
物解析所掛子設(shè)備的對(duì)應(yīng)維護(hù)點(diǎn)表界面如下:
規(guī)則引擎主要面向消息配置sql查詢語(yǔ)句,并配置轉(zhuǎn)發(fā)目的地。
支持線上支付后開通不同配置的時(shí)序數(shù)據(jù)庫(kù),數(shù)據(jù)庫(kù)支持線上的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)查看:
詳細(xì)數(shù)據(jù)可通過導(dǎo)出進(jìn)行查看,導(dǎo)出文件格式:CSV(UTF-8)
1) 創(chuàng)建數(shù)據(jù)源
配置物接入IoT Hub打通云端和設(shè)備端之間的雙向通道。
2) 創(chuàng)建目的地
目的地即規(guī)則引擎對(duì)消息處理完后,轉(zhuǎn)發(fā)的目的地。目前支持三種目的地配置:
百度Kafka
時(shí)序數(shù)據(jù)庫(kù)TSDB
物接入主題
3) 新建規(guī)則
查詢字段:從消息中篩選出來用于后續(xù)操作(如:轉(zhuǎn)發(fā)至TSDB或百度Kafka)的數(shù)據(jù)。如果填寫“*”,則將原樣轉(zhuǎn)發(fā)payload中的所有數(shù)據(jù)至目的地。如果將消息轉(zhuǎn)發(fā)至TSDB,需要預(yù)先對(duì)消息格式進(jìn)行調(diào)整,具體操作請(qǐng)查看將消息轉(zhuǎn)發(fā)至TSDB。
主題:消息來源的物接入主題。
約束條件:后續(xù)操作的觸發(fā)條件。缺省情況下,轉(zhuǎn)發(fā)每一條消息至目的地。
查詢字段和約束條件中支持的操作符包括算術(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算等等
4) 驗(yàn)證規(guī)則
滿足條件做轉(zhuǎn)發(fā):
不滿足條件,不做轉(zhuǎn)發(fā):
如下圖所示為百度云天工智能物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)智慧路燈解決方案架構(gòu)。
路燈接入可以采用多種方式,例如:3G/4G,電力載波,LPWAN等,無論采用哪種方式,用戶只需在接入設(shè)備中預(yù)裝Edge SDK,都能輕松打通路燈和百度云之間的雙向安全通道,實(shí)現(xiàn)將路燈接入百度云的物接入服務(wù)。路燈可以實(shí)時(shí)將設(shè)備狀態(tài)、電壓電流、環(huán)境溫度、地理坐標(biāo)等信息發(fā)送至物接入服務(wù)。同時(shí)在工程師的智能終端上預(yù)裝APP對(duì)接百度云,可實(shí)時(shí)上報(bào)工程師的地理位置坐標(biāo)。
物接入接收到路燈上送的消息后,可將消息分別轉(zhuǎn)發(fā)至物管理和規(guī)則引擎服務(wù)。
用戶可在規(guī)則引擎上制定策略,實(shí)現(xiàn)以下操作:
· 當(dāng)路燈下線或電壓電流超過閾值時(shí),檢索距離現(xiàn)場(chǎng)最近的維護(hù)工程師,并自動(dòng)發(fā)送告警、路燈坐標(biāo)等信息給指定的維護(hù)工程師。工程師的智能終端可對(duì)接百度地圖服務(wù),自動(dòng)在地圖上顯示待維修路燈的位置。
· 將電壓電流、環(huán)境溫度等信息轉(zhuǎn)發(fā)至?xí)r序數(shù)據(jù)庫(kù),并對(duì)接天算大數(shù)據(jù)平臺(tái),用于后續(xù)的數(shù)據(jù)挖掘。
用戶可在物管理服務(wù)中對(duì)路燈進(jìn)行分層管理,可以將每個(gè)路燈劃分到不同的“市/區(qū)/街道”下,后續(xù)可在不同維度下對(duì)路燈進(jìn)行操作,例如:統(tǒng)一關(guān)閉/打開某一條街道下的路燈。同時(shí)物管理服務(wù)提供了API接口,可方便用戶自研或?qū)拥谌焦芾砥脚_(tái)。
總結(jié):在終端設(shè)備上安裝edge SDK,天工可實(shí)現(xiàn)路燈設(shè)備數(shù)據(jù)上送和轉(zhuǎn)發(fā),現(xiàn)階段沒有實(shí)現(xiàn)對(duì)路燈進(jìn)行控制。
需求:
當(dāng)照度傳感器A實(shí)時(shí)值低于500流明時(shí),開啟燈A。假設(shè)照度傳感器A和燈A均支持modbus協(xié)議。
實(shí)現(xiàn)方案:
1. 本地安裝百度modbus網(wǎng)關(guān),與照度傳感器A和燈A通過以太網(wǎng)連接;
2. 百度modbus網(wǎng)關(guān)采用MQTT協(xié)議實(shí)時(shí)上傳照度傳感器A的實(shí)時(shí)值至物解析;
3. 物解析將消息轉(zhuǎn)發(fā)至規(guī)則引擎,當(dāng)判斷照度傳感器A實(shí)時(shí)值低于500流明時(shí),發(fā)送一個(gè)包含desired改變的payload(含義為開燈)的mqtt消息至物影子-燈A;
4. 當(dāng)物影子-燈A接收到'desired'相關(guān)屬性的更新后,會(huì)diff設(shè)備影子中'reported'和“desired”相關(guān)字段,將diff后的結(jié)果發(fā)送到delta主題。百度modbus網(wǎng)關(guān)通過訂閱delta主題,可將設(shè)備狀態(tài)同步到“desired”的狀態(tài)。
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