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背景:現在是萬物互聯的時代,智能穿戴設備,智能家居,無人商業,改變了我們的生活方式。預計到2021年,全球物聯網設數將達到150億,超過手機和PC的總和,物聯網開發將是移動互聯網之后系一個風口,如何讓設備快速物聯網化,解決高可用、實時性和數據安全問題,騰訊雲的IOT PaaS平台可以幫開發者解決了這一系列問題。
本文整理自騰訊雲加速產品總監王琰在2018騰訊雲雲+未來峰會上的分享,介紹了騰訊雲如何助力加速物聯網+,提供低門檻的一站式開發管理平台。

未來幾年物聯網將逐漸進入一個加速發展期
當前市場現狀,大家也能感受到這幾年物聯網是非常熱的話題,各行業也看好這個方向,權威數據是2025年全球物聯網設備將達到800億,很多人說這是十倍於互聯網的產業。大家都非常看好,願望是美好的,現實是殘酷的,我們真正在物聯網行業應用落地的時候有很多困難,這里主要有很多行業特性來決定的。首先我們看到物聯網行業的產業鏈非常長,我們要落地一個應用可能會涉及到傳感、通訊模組、硬件制造、設備制造商,包括雲服務商、SaaS廠商,整個鏈條上每個環節的成熟度,都會影響到物聯應用的落地。
第二是特別碎片化,萬物互聯,各行各業都有物聯需求,導致非常多傳統行業在逐漸的往物聯的行業發展,比如說消費、零售、工業、市政項目,這些行業本身不具備傳統的互聯網開發能力,怎么樣讓他們快速落地他們的應用,也是我們需要去思考的問題。

萬物智聯:騰訊雲專注高效連接和智能應用
雖然現實殘酷,但是我們也欣喜看到,經過過去三五年的努力,在2018年我們看到在一些局部的應用點,比如些酒店和公寓的場景,在今年看來是一個行業小爆發。未來會越來越多的物聯網應用,慢慢需要開發者具備軟硬一體化的開發能力,所以從騰訊雲的角度來說,我們希望能給大家提供這樣的能力,能助力開發者和行業快速物聯網化。
物聯網落地需要的各個環節,涉及到芯片和模組、終端設備、物聯網連接、雲平台、應用程序和系統集成。在每個環節,騰訊雲都在進行思考,首先從雲平台的角度來說,騰訊雲傳統互聯網部分的雲計算產品就不多講,我們已經服務了幾十萬個物聯網客戶,我們缺的是一個雲端的IOT平台,這個平台是我們為了打破雲端的壁壘,我們會致力於打造一站式的平台。從兩端上來講,我們也會提供豐富的SDK和KPI,包括芯片和模組,除了這些這些也會廣泛跟硬件廠商合作,在應用端我們會和騰訊生態類的產品進行合作,這樣會大大減少開發者的開發周期。

萬物智連:廣泛連接合作伙伴共同推動行業智能物聯升級
在設備端,其實也是今天要提的就是邊緣計算,單純靠雲端沒辦法形成一個非常好的物聯技術方案,在設備端我們也會做邊緣計算相關能力提供給大家,通過雲端的結合很好的落地我們的應用。包括我們也會和行業的合作伙伴去聯合打造我們的解決方案。
剛才提到行業的碎片化,這里單靠我們騰訊雲其實是沒辦法很好的服務消費、工業、城市的客戶,騰訊雲會廣泛的連接合作伙伴,包括硬件端和軟件端,共同推進我們這個行業解決方案的發展。

IoT開發平台: “高性能、低門檻”一站式開發管理平台
現在我簡單給大家介紹一下,我們現在已經做的IOT開發平台。這個是我們這個平台的一個整體結構,我們的目的是去構建一個高性能、低門檻一站式開發平台。
這里我會講有兩個視角:
面向成熟開發者,這些開發者原來也是做互聯網開發,已經具備非常好的技術能力,現在在往物聯這個方向發展,我會給他提供一套高性能的物聯網開發套件,這里包含設備接入,怎么樣打通設備和雲端,以及雲端和設備端和設備端的通訊,以及我們提供一些規則引擎,讓這些數據很好的處理,我們通過設備影子管理好我們的設備。我們更多的是專注在高性能方面,以及我們1300多個CDN節點的邊緣資源的優勢,讓這個套件能夠具備承載海量物聯業務的高性能。
對開發者來說可以利用物聯網套件和其他的基礎雲服務來打造能夠承載幾千萬,甚至上億的物聯網場景。除了成熟開發者,其實我們真實在服務客戶的時候會發現有蠻多的客戶,他其實並不具備這樣的開發能力,比如一個燈廠想把他燈智能化,它可能對通訊行業不了解,對雲端的組建也不了解,怎么辦?我們會在我們的通用套件上再封裝一站式低門檻的API平台,它的視角完全是業務數據,作為一個開發者來說可以不關心通訊協議,我只關心我需要哪些數據就可以完成物聯網開發應用。
我們外面放了一個智能咖啡機,這是我們和一個廠商合作,大概通過3-4天的時間就幫他完成了應用,而且馬上可以上市去推廣了。所以這里我們打的是非常低門檻的一個點。

一雲兩端的服務模式
這個圖可以比較直觀的看到,我們的一雲兩端的服務模式。從開發者角度看,首先硬件需要連雲,需要選擇使用怎樣的環境,通過什么樣的方法連接雲端,可以選擇我們的固件、模組或者開發版完成這樣一個連雲的動作。雲端的IoT Paas就可以幫助你做任何的事情,同時把你認為重要的信息傳到其他的雲平台進行后續的處理。

IoT 設備端產品&服務
剛才也提到我們提供了很多設備端的SDK,但SDK的硬件移植會花掉大家很多時間,我們會和一些硬件合作 伙伴一起打造預集成我們騰訊IOT SDK的硬件產品,這里大家看到的是通訊模組和開發板,它適用於簡單的物聯網場景,比如說咖啡機或者智能電表。右邊這個DTU,它的性能就會比較強,大家可以在對面展廳看到,我們的無人零售櫃,它就是使用這一塊,它會搭載一些跟AI相關的物體識別程序,所以它需要比較高的性能。在這里我們其實也是廣泛的希望有更多的合作伙伴跟我們一起打造這些硬件端的產品。

IoT開發平台demo
這是一個簡單demo,就是門口放的咖啡機,我給大家演示的一下,怎么可以很輕便打造一個物聯網的應用。這個咖啡機的場景是這樣,首先咖啡機會有一個水位狀態的申報,我第一個需求是說當我這個水位於某一個值時候就告警,通知管理員過來加水。我的應用端會通過掃描支付或者是一些活動,一些小游戲,最終觸發這個咖啡機倒一杯咖啡,這是反向控制。這個在我們的平台,通過簡單的數據控制就可以完成了。

第一步創建產品和數據模板,選擇模式是數據模板模式還是自定義的模式,如果選擇數據模板的模式之后就可以定義數據點, 數據但就是剛才提到的液位狀態和開關狀態。配置后運行腳本,可以產生端上的業務代碼,我們把這個端上業務代碼復制到我們的開發板里面,SDK就會監聽我們全局變量的狀態。全局變量由開發者寫入,當水位發生變化,就把數據寫到local data這里面。SDK發現local data發生變化的時候,它就會把數據傳到雲端,這是一個正向的上報。

反向的,如果雲端有一個控制指令傳遞到了這個SDK,這個SDK就會把數據輸送到desired data,當它發生變化時會拉起一個回調函數,后面的邏輯就開發者自己去完成,比如我去打一杯咖啡這樣的一個動作。整體的開發流程是非常簡單和輕便。

傳到雲端的業務數據可以通過規則引擎進行處理,比較簡單的處理方式是我自己寫一個規則語句,當發現液位數據為零的時候調起一個短信通知的服務,如果想做一些更復雜的動作,我可以把這個數據整個的傳到第三方服務去完成。

第四步應用端,運營端視角看到的也是這個數據,我可以通過應用端API調取這個數據的接口,這個信息就會傳到雲端,由雲端下發到設備端執行。整個過程非常簡單的可以完成智能咖啡機的開發,等一下大家也可以在外面的開發者實驗區去體驗一下。

物聯網開發中需要邊緣計算的能力
我再介紹一下IOT的邊緣計算。剛才提到了我們在雲端搭建了一套IOT的套件,我們為什么還需要邊緣計算?其實我們真實在給客戶落地項目的時候發現有些場景單純靠雲是沒辦法很好的完成,比如說在一些高可用的場景,斷網的情況下,那么是不是還可以繼續使用?還有實時性的問題,如果雲端響應不及時,我應該怎么辦。還有一個帶寬限制,我的傳感器、攝象頭會產生大量的數據,這些數據如果全部傳到雲端,這個帶寬的消耗對於開發者來說,或者對於運營方來說是沒辦法承受的,我們希望在本地去做一些本地邏輯解決這個問題。當然,還會有一些場景,有些數據是非常敏感的,要本地化的,沒辦法傳到雲端執行,這是由於法規和私密性的限制。基於這些考慮,我們的IOT平台就要去結合邊緣計算的能力給大家提供解決方案。
首先邊緣計算適合運行在什么樣的環境里面,因為它需要一些復雜邏輯和運算的,並不適合非常簡單的傳感類設備,比如一些開關,它是不具備這個能力。具備邊緣計算能力的設備是什么?是性能比較好的網關設備或者智能設備。這些設備在我們看到的場景,向下還會管控更多的設備,從我們的角度來說,它其實是一個邊緣,是小型的管理端,管理更多的物聯設備。

在這個邊緣當中,我們提供什么樣的能力?首先在我們的視角里面,這個邊緣計算端要具備本地設備管理能力,同時也有安全的能力,消息的轉發能力,把A傳感器的信息傳給B傳感器。在這個基礎上,我們也打通了邊緣函數SCF,它是一個非常輕量級的模式,在傳統的模式下,我想進行一個邊緣的邏輯,我可能需要在雲端開發好之后去進行一個版本的升級,這里會出現非常多的問題和異常,比如說升級不成功,或者版本管理上的一些復雜度。通過這個邊緣函數就可以很好的解決這個問題,我下發了邊緣函數agent的設備,只需要更改邊緣函數就可以讓這些設備具備不同的邏輯,進行不同的一些算法能力。
未來我們雲函數還要覆蓋更多的能力,我們會把騰訊雲的終端智能化,原來用SDK去做的一些事情逐漸轉化成雲函數,通過開發雲函數的方式就可以在終端上使用這些智能的能力。

IoT邊緣計算 & IoT PAAS
這個是我們邊緣計算和IOT Paas現在打通的一個狀態,如果開發者要使用,首先在IOT的雲端平台上,只要設置某一個設備是智能設備即可。設置為智能設備之后就會在雲端函數這里注冊一個關聯關系,我們就可以把IOT邊緣agent部署到我們的邊緣網關上運行,我們可以通過這個邊緣函數服務編寫代碼,通過agent下發到設備端來執行。

這是一個IOT邊緣計算demo,怎么通過物聯網開發平台加上我們的邊緣計算服務更加快速的構建我們的邊緣網關。
以上就是我簡單介紹了一下我們的IOT平台和我們的邊緣服務,其實這里還有非常非常多細節,因為時間關系沒辦法跟大家一一的贅述,如果大家感興趣的可以和我們聯系,或者等一下在外面的開發者實驗區進行更深入的交流。謝謝大家。
更多相關資料,請點擊下方鏈接獲取:
王琰:萬物智聯,騰訊雲 IoT 邊緣計算揭秘.pdf
問答
基於雲計算的物聯網應用場景有哪些?
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**此文已由作者授權騰訊雲+社區發布,原文鏈接:https://cloud.tencent.com/developer/article/1137381?fromSource=waitui **
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