电力物联网系统设计

前言

        在此之前写过《电力物联网系统设计》开篇文章，上一篇文章主要的概述性的内容，发表之后总觉得对电力物联网系统设计这一方面还只是开了一个头，没有把相关的内容讲解清楚，于是经过一段时间的构思终于产出了本篇《电力物联网系统设计2》,本篇是经过个人花费一段时间对物联网方面开源产品以及行业产品调研分析汇总之后产出的，文章主要讲述了物联网平台核心的功能设计，以及经过汇总分析制定的一套技术方案，希望读者在阅读的过程中能够有所收获。

一、系统功能介绍

        在写本篇博客之前个人查阅了大量资料并且研究了业界流行的开源解决方案以及云厂商推出的物联网平台，其中比较有代表性的有JetLinks物联网平台、铱塔智联(openiita)物联网平台和阿里云物联网平台。

        JetLinks物联网平台功能如下所示：

图1、JetLinks物联网平台

        铱塔智联(openiita)物联网平台功能如下所示：

图2、 铱塔智联(openiita)物联网平台

        阿里云物联网平台：

图3、阿里物联网平台

        通过这些对比我总结归纳了以下几个核心功能模块：接入网关、设备管理、运维管理、规则引擎、OTA。这些模块各解决方案提供商可能叫法有区别但是都提供了相应的能力，下面我将简单介绍一下这些模块的作用。

接入网关：需要具备多种协议支持的功能；在边缘设备接入网关的过程中还需要进行认证鉴权、编解码；还需要具备消息总线的功能，对采集到的消息进行处理最终形成统一的消息格式对接下游系统

设备管理：这里我们通常把采集设备相关的模型统称为物模型，这里的设备不是具体的某一台设备，而是逻辑设备，相应的有设备属性，以及关联的采集点位。在电力行业我们通常采集的是四遥（遥测、遥信、遥控、遥调) 信息。

运维管理：这一块也是很重要的，无论设计什么产品我们都不单单只考虑业务功能模块，还需要考虑业务可运维的能力，物联网平台上线之后很大一部分功能就是运维，其中比较常见的有告警模块、工单模块、日志模块等。

规则引擎：还是说很多时候我们想要在云端灵活控制边缘端，这时候我们需要自定义一些规则来完成一些业务，规则引擎可以适配不同应用场景，通过配置规则来执行一些场景应用，来完成某种功能或数据输出转发

OTA:空中下载技术（Over-the-Air Technology， OTA），这一项也是非常重要的需求，很多时候边缘端设备在跨地域的地方，而我们的技术人员又没办法直接远程操作边缘端设备，这时候就需要通过云端下方指令的方式来控制边缘端设备

二、系统设计

        下图是我在借鉴开源解决方案和云厂商的技术方案规划的物联网平台应用架构，其中涵盖了物联网平台核心功能模块，设计这套系统的理念是独立解耦，物联网平台能力对于公司下游业务系统来说应该是通用的，另外在接入网关层我们必须要具备多种协议支持的功能，而且还需要灵活搭配协议包，因为下图既是一个整体，各模块也是需要解耦和满足自由组合的，这个思想是我在设计企业通用的数字化能力平台过程中的主要思想。

图5、物联网平台应用架构

        物联网平台我理解是对接边缘端最靠前的系统，这里既要满足对接边缘端多种协议的适配工作，还需要对接下游业务系统提供丰富的消息总线服务，如下图所示是我构思的物联网平台和下游系统数据流架构图，这里主要采用了消息中间件进行解耦和削峰的方式，另一方面体现的各业务系统交互通过OpenApi，这里的核心设计思想考虑到的是指责单一，模块间解耦。

图6、物联网平台技术架构

        系统开发工作中最重要的一环在于系统设计，理论指导实践，实践过程中完善理论一直以来的都是我坚信的真理，本文没有做实现细节的阐述，因为编码实现环节方式方法有千万条道路，实际上我们前期可以借鉴行业开源解决方案的实现来轻松实现自己的需求。

总结

        本篇博客是基于上一篇相关博客进一步详细讲解的内容，上一篇博客总在概述性的阐述了物联网的形态以及电力物联网方向的基本架构和关键技术，本篇博客的主旨是具象化设计物联网系统，通过查阅资料总结归纳业界开源方案以及PasS云服务方案，提炼出了个人理解的物联网形态，在系统设计章节更是结合自身的理解阐述了电力物联网系统的设计，本着技术分享交流的心态，希望本篇文章对读者有参考价值。

参考文章

电力物联网系统设计_电力物联网的网络架构-CSDN博客