阿里云物联网平台，企业设备智能化优选云服务
摘要：本文整理自阿里云loT产品专家乐程，在物联网平台存量设备如何一键迁移企业版实例的分享。本篇内容主要分为四个部分：
1.产品背景
2.产品概述
3.产品核心功能
4.证书&案例
一、产品背景
1999年，在美国召开的移动计算和网络国际会议上，物联网概念被首次提出。
2010年，物联网被列入十二五规划。2016年，3GPP通过了的新技术协议NB-IoT、EC-GSM和Cat-M（eMTC），结合之前提出的Cat-1、Cat-0形成了5大物联网通信基础协议。
2017年，AIoT的概念被首次提出，将“智能”与“连接”深度融合。2019年，5G商用牌照发放，AIoT+5G开始改变各行各业，推进智能世界加速到来。2020年， IoT Analytics预测全球活跃的物联网设备数量将达到100亿台，到2025年将达到220亿台。2021年，工信部等八部门印发《物联网新型基础设施建设三年行动计划（2021-2023年）》。
阿里云物联网平台在2016年4月份正式对外公测，至今已有六年的时间。在物联网高速发展的六年里，阿里云物联网套件升级为物联网平台。企业版实例发布，创造了物联网云服务的全新商业模式。与此同时，阿里针对部分客户本地部署的需求，发布了混合云IoT一体机。
物联网的应用场景包括以下几种共享服务。
第一，针对共享充电宝、共享自行车、共享洗衣机等共享经济设备。比如借充电宝时的自动弹出；还充电宝时的自动结算；充电宝电量监控和报警。
第二，在商业零售领域，阿里针对售货柜、无人货架等支付和交易的设备，提供了远程开门的指令下发，售货柜内部的高准确度的商品识别，实时远程库存管理等能力。
第三，在家庭、商场、园区的安防监控场景下，阿里实现了摄像头的实时视频上传，远程查看实时视频，远程控制手机云台转动。
第四，在公共事业方面，阿里针对城市公交、市政、三表和民生相关的设备，进行物联网升级。比如公交车运行的数据采集、指令下发，乘客上车刷卡的自动结算等。
第五，在新能源领域，阿里针对用电和发电场景，帮助客户智能化升级。比如充电桩地理位置分布展示，批量充电桩远程OTA升级，电量监控，充电时长预测。
第六，在发电领域，针对光伏和风力发电等场景，支持光伏逆变器功率和发电量采集，光伏逆变器远程一键开关，基于数据分析提升发电效率。
二、产品概述
客户自建物联网平台面临种种挑战。首先，客户需要自建平台运维团队，运维成本高；其次，客户需要一次性投资ECS、高防IP、SLB、MQ、RDS等研发费用；除此之外，还存在故障响应不及时，性能、稳定性无法匹配业务发展需求以及安全风险高等问题。与此同时，随着设备量的增长，维护成本将成指数级升高。
为了解决上述问题，阿里云为客户提供了低成本、高可靠、高性能、高安全、易运维的物联网基础设施，帮助客户快速实现物联网设备的接入、管理、运维、数据流转和处理，SLA达到99.95%以上，在国内外云厂商中处于领先。
上图是物联网平台的产品架构图，主要包括连接层、管理层、服务层，应用层。其中，连接层和管理层属于物联网平台的核心板块。包括连接协议、安全认证、设备管理、监控运维等基础功能。
服务层属于物联网平台扩展和增值。包括视频、数据、AR、安全等服务。在输出形态上，物联网平台既支持公共云服务，以订阅模式输出；也支持混合云本地部署，以软件授权方式输出。客户可以根据实际场景，灵活选择。
阿里云物联网平台在性能、可靠性、安全性、可运维度、灵活性和扩展性上都积累了一些独特的优势。其架构可以支持亿级设备的链接和百万级的并发，SLA可以达到99.95%。在网络正常的情况下，时延控制在50毫秒以内，可以防御600Gpbs的DDoS攻击，并通过了公安部的等保2.0的三级认证。
在可用维度上，阿里云提供了全链路日志分析、大盘实时监控报警、大批量设备的OTA升级。企业版实例可以按需购买、在线分配、动态扩容。在物联网平台之上，我们可以扩展数据分析、视频服务和增值服务。
如上图所示，物联网平台存在公共实例和企业版实例两种形态。公共实例，主要针对开发者，用户共享资源池，数据存储和接入域名。企业版实例，企业用户独享资源，每个用户可以拥有多个实例。实际数据存储、接入、域名完全隔离，为用户提供了更稳定、更安全的互联网云服务。
上图表格，对比了公共实例和企业版实际的功能。企业版的功能分布度、扩展性、高可用等方面，均优于公共实例。所以推荐客户使用企业版实例，进行设备上云的业务开发，更安全、高效的实现设备的智能化升级。
三、产品核心功能
首先是设备接入，物联网平台最基础的功能。物联网平台在全球八个地域全面开服，支持多语言、多网络、多协议、多品类的海量设备高效接入。协议支持MQTT、CoAP、HTTP、LoRaWAN、NB-IoT、泛化协议接入，支持一机一密、一型一密、ID²、X.509等多种认证方式。
与此同时，阿里云提供全球就近接入的能力。客户可以根据设备所处的地理位置，自动判断，距离所在区域最近的时延，实现就近接入。除此之外，物联网平台提供设备分发中心，可以把设备跨实例、跨地域、跨住户的进行分发和转移。
接下来，讲一讲设备管理。阿里云物联网平台提供了数字化建模能力，以物模型为基础的设备管理平台。阿里云把物的信息分为三部分。
第一，物的状态。包括设备的在线、离线激活和未激活。
第二，物的基本信息。比如位置、归属人、标签。
第三，物的功能定义。即属性、事件和服务。属性指设备运行时的温度和湿度；事件指设备上报的异常告警和通知；服务指设备被远程调用的命令和动作。
除此之外，阿里云提供设备分组，设备标签等精细化管理功能。可以使用设备的标签信息、分组信息进行高级搜索，在海量设备中快速检索到指定设备。
在消息通信方面，阿里云自建了规则引擎解析处和处理设备上报的JSON数据。目前，支持30种以上的函数。实现了物模型的无缝集成，物模型端侧免订阅、规则轻配置、订阅标准化，降低了使用门槛。
除此之外，该平台还支持AMQP服务端订阅和适配近10个云产品的消息流转，支持实例内时序数据存储，一站式完成设备时序数据存储。支持10万级并发的广播通信、100ms低延时的RRPC通信。支持场景联动，可视化配置多设备联动控制。
物联网平台还发布了增值服务中心，提供音视频通信、智能运维、位置服务、语音合成和推送等多种增值服务。
音视频通话支持核心音视频算法及QoS机制，Ali-GRTN保障通话更高质量、更低时延，适配多种IoT设备硬件，资源占用小。智能运维支持基于历史数据生成智能基线，问题发现更快更精准。无需改造设备，只需设备接入平台上报数据后即可使用。
精准的定位支持GPS、基站、Wi-Fi、IP等多种方式定位。可以根据历史轨迹存储、查询和分析。基于路网及路径规划的轨迹补录，校正漂移轨迹。在语音合成方面，实现了云端一体架构，通过云端定义语料，API调用实现端侧播报。不但提供多种发音，不同场景选择。而且支持单设备、分组设备和全量设备推送。
四、证书&案例
阿里云的物联网平台，获得中华人民共和国公安部《等保2.0（三级）测评证书》；中国信息通信研究院《可信物联网云平台（通用）测评证书》、《可信物联网云平台（安全）测评证书》和《云服务IPv6支持能力测评证书》；与此同时，阿里云还得到了British Standards Institution和Cloud Security Alliance的相关认证。
下面介绍几个案例。
案例1：
客户是一家专业从事高新技术研发和智慧场景社交为主导的创新型企业，在全国拥有70+个直属运营分公司团队，3000+人以上的市场运营团队，并已出口到海外十余个国家和地区。
面对行业的竞争压力，从成本角度看很难投入大量人力去自建一个物联网云平台，并且当业务量持续增长时，如何高效管理好海量充电宝，以最低的成本运维是初创企业需要优先考虑的问题。
客户使用阿里云的物联网平台之后，实现了海量设备连接。通过软硬一体化的方案，解决了海量充电宝的连接稳定性的问题。与此同时，阿里云保证了控制指令下发的及时性，提升了用户扫码租借充电宝时的体验。提供充电宝的实时监控，让企业运营者可以实时查看充电宝的运行状态。
案例2：
客户专业研究、开发、生产、销售各类自助式智能终端设备及各类环保节能智能电器，主要研发生产的产品有：小区充电管理站、投币充电站、投币洗衣机等自助设备。
随着国家电动车保有量的持续增长，以及政府出台的充电桩行业政策推动，传统充电桩的智能化改造迫在眉睫，如何快速开发一套从端到云的智能充电管理平台，业务上降本增效成为企业重点考虑的问题。当客户的充电桩规模增大，自建平台的性能和稳定性将面临严峻的考验。
使用阿里云物联网平台后，保障了客户业务的持续发展。解决了老一代充电桩没有上云，后期维保需要人员到现场操作的问题。客户可以通过采集和分析充电桩的使用数据，实时优化运营策略，实现降本增效。
