开发者学习笔记【阿里云物联网助理工程师认证（ACA）：物联网架构体系（一）】
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物联网架构体系（一）
内容介绍
一、 物联网（NB-IOT）典型架构
二、物联网平台层——中间件
三、物联网平台层——信息开放
四、物联网平台层——云计算
五、物联网平台层——服务支撑
六、 本节回顾
一、物联网（NB-IOT）典型架构
目前物联网还没有统一的，公认的架构体系，较为典型的架构体系为云管边端四层，分别对应我们云平台层，网络层，边缘计算层和感知层。
云是物联网云平台，像我们阿里智能物联网云平台，管是指有限无限的通讯方式，是整个物联网的中枢。在感知层采集到的数据我们要上传到服务器上，传到云平台，那么就需要借助网络，这个网络我们把这里称之为管，是整个和物联网的征收，它是一个管道，它负责将感知层采集到的数据上传到服务器或者云平台，然后在下发云服务器或得平台上给感知层的控制信息或者反馈信息，边是指边缘计算。
可能大家对于这个边缘计算不是很了解，我们举个例子，像现在自动驾驶的汽车，它在行驶的过程中时刻的采集周边的数据，前后左右车的位置，距离，路面情况，车内温湿度情况，驾驶人员的情况等等，得到大量的数据，一般的做法是将这些数据上传到云平台，然后在云平台上面利用人工智能算法对数据进行运算，再把运算的结果下发到汽车，汽车根据反馈的结果做出驾驶动作。
但是，这里存在一个问题，如果汽车采集到的数据不能及时精确的上传到平台或者服务器平台或者服务器下发给汽车的控制信息不能够及时的到达汽车这里，那么汽车就不能及时的根据当前的路面情况做出反应，可能就可以造成交通事故。
比如前面有一个人，汽车采集到这个信息上传到云服务器。如果汽车不能够及时接收云服务器给他的驾驶控制动作，那么他可能就会撞上这个人。
怎么解决这个问题？在汽车边缘搭建一个设备，设备承载技术车数据的运算，并且将数据反馈给汽车，也就是说，我们汽车采集到的数据直接传给边缘的这个设备，设备直接对数据进行运算，得到结果再直接反馈给汽车，这样就省去了数据上传到云平台，数据从云平台下发的过程，汽车能够对周边的环境做出反应。
端则涵盖了智能传感，智能终端，智能设备及物联网操作系统。接下来我们就每一层给大家概要的介绍一下，像感知层，它主要负责的是数据采集，我们通过传感器二维多媒体进行采集，传感器我们常见的有一些温氏度传感器，超声过传感器，恐外线传感器等等。包围条码信息我们主要是通过视频技术来进行采集，多媒体信息采集主要是包括声音，图像，视频等信息的采集。
另外还有物体物理位置信息的台，集激光扫描器对扫描的信息的采集等等综合起来为深光，热，电力，水，化学生物位置的各种需要的信息性，我们在采集这些信息的时候，需要有一个物联网操作系统，像我们马路上的摄像头，它其实是一个小型的电脑，里面跑的是linux操作系统，这个小型的电脑就是咱们的智能设备终端，称之为下位机，由它接收，采集到的数据上传到网络，这是咱们感知层编计算，在需要数据实时上传下载的地方，我们需要边缘计算的支持，假如在一些实时性要求不高的场景下面，我们可以不加入边缘场。
比如我们的气象站，大家会发现，基本上每个公园，每个学校都有自己的体象站，气象站采集到的温湿度，空气质量等信息上传到服务器或者云平台，或者气象站接收云服务器，云平台的下发数据对实时性要求并不是很高，这个时候，我们边缘计算这一层可以把它去除掉，也就是我们感知层和网络层直接互同，把数据直接通过网络上传到服务器，不需要边缘计算。
网络层用于传输我们感知层采集提到的数据传输的方式有很多种，由我们比如较熟悉的2G，3G,4G等，还有我们平常用到非常多的无线wifi，有线网，我们可以看到这里有移动通信网，像这里低速和中高速短距离传输技术主要包括哪些？
Wifi它是短距离的一个无线通信，这个b常用于物联网设备组件体育网，他负责该局域网内所有设备信息的传输，局域网内设备的信息通过这个b在上传到互联网。另外，我们在日常生活中使用较多的一种短距离传输方式nfc。在进门刷卡，刷地铁卡，刷公交卡的时候，都会用到这个nfc， nfc以蓝牙技术功能类似，但是它的工号和成本低，保密信好这些优点，当它成为我们现在移动支付和消费类电子的总额，另外还有一些物联网专用网络，网络通讯方式，我们可以得到不同的感知层，假如我们需要让他们进行互通，需要将这些不同的通讯网络进行融合，那这里就是我们的一个易购网融合平台层，这边包括不同类型的平台，它应用于不同的场景，像有公共中间件信息开放平台，云计算平台，服务支撑平台，物联网架构。平台层中可以使用其中的一个作为平台层的内容，也可以囊括好几个融合在一起，
二、物联网平台层——中间件
作为我们平台层的内容，那么接下来我们来给大家讲解一下每一个它的作用。
假如我们没有踏入过这个行业，可能对于这个中间件不是很好理解，那么用现实生活中的一个例子来给大家讲一下。中间人，有时候我们和别人有矛盾的时候，我们会请一个中间人来化解这个尴尬，为什么要请中间人？我说的话对方听不懂，对方说的话我也不认同，那么我们就请一个中间人白说和互相之间的争论。
同理，物联网连接的设备接收的数据种类繁多，不同的国家，不同的区域，它生产的这个设备使用的标准不一样，那么我们想要对这些分类反下的设备进行统一管理非常大解决方案就是引入中间件技术。首先，我们对不同的物联网设备信息进行采集，将采集到的信息给中间件，我们通过中间件转换平台，将这些信息转换成可以统一识别的数据，再把这些数据传是服务器，进行统一管理分析。这样，我们即使来自不同的厂家，不同型号，不同通信方式不同，通信协议，不同数据的物，设备也可以进行相互通讯，这样我们可以通过中间件向下连接物联网，向上对接业务软件，因为我们中间件已经把向下连接上来的物联网硬件，它的数据进行了统一的转换和管理，可以直接对外提供接口，供上层的业务软件使用。商层的软件开发商或者系统集成商可以使用中间件提供的数据接口快速的进行系统集成。能够让企业对设备进行智能化管理，对数据进行统一管理和运维分析，提高系统的运行效率，降低集成成本，这个就是我们中间件的一个作用。
我们再来举个例子，假如你是一个商人，你要跟不同的国家进行做生意，英国，法国，德国，俄罗斯，日本。你都要跟他们进行做生意，但是你又听不懂他们说的话，这个时候，我们就需要请一个翻译人员把6个国家获得甚至更多国家的不同语言。通过这个翻译人员转化成你能够识别的一种语言，然后再把你说的话通过这个翻译人员在分别翻译成不同国家的语言，这样你就可以和其他不同国家的人进行交流，做生意，我们这个物联网中间件，它的作用和我们刚才举的例子也是一样的，我们物联网平台要对底层不同的硬件进行数据管理和命令下达，但是这些不同的设备，它的通讯方式不一样，数据格式也不一样，那么我们就需要通过中间件来对他们的数据进行转换，转换成我们服务器能够统一存储，分析，管理的一种数据格式。
服务器下发的指令再由中间件转换成不同的物联网设备，能够识别的一种数据格式，在下发给这些物设备，让他们正常的运踪，我们物联网平台就能够和底层不同的物联网设备进行数据交互，这个就是我们物联网平台层中间件的介绍。
三、物联网平台层——信息开放
信息开放平台，信息开放平台也是属于我们物联网平台的一种物联网平台，它实时刻刻都在采集底层物联网设备上涨的数据去，它可以将这些上传的数据向全社会公开，为全社会提供数据服务，我们各行各业都可以从这个云平台获得相关的数据，为我们各行各业发展赋予能量。
举几个例子，假如一家小型公司，它要开发一些app，一些应用软件，但是这些应用软件底层生成的数据他没用怎么办？就可以从物联网平台上获得这些数据，比如要做一个生活助手的软件，在这个软件里面实时的展现当时的空气质量，温湿度后几天的一个空气预测。有了物理交往平台提供的这些开放信息，那么小型公司就不需要自己去铺设物联网设备去监测，去采集数据，也不需要自己去搭建服务器，去管理分析运维这些数据，只需要自己开发一个应用软件，把物联网平台的数据直接和应用软件评鉴，省去了大量的开发成本，帮助我们小型的企业快速成成类似的应用软件研发。我们有联网汽车服务，智能联网技术量，最能建筑部署等。
另外，物联网平台将收集到的数据进行汇总，分析一些精准的营销，远程医疗等方案从中产生，这是什么意思？比如在医院里面，病人的一些体征数据，或者某个疾病的一些临床数据，都可以从我们物联网平台上获得。我们可以从那些商长的数据进行汇总分析，得到某种疾病的演变规律和用药的效果数据，从而可以快速的衍生出一种科学的医疗方案，减少医疗人员的实验时间及医疗方的探讨时间。国家还可以从物联网平台大数据信息中获得控土壤水质等信息，为农业的发展制定更好的发展策略，为居民创造更好的居住环境。这个不难理解，比如，研究出更适合这种除了水质的种作物，国家和企业还可以从物联网大数据信息中获取居民体一端数据，比如心跳，睡眠，运动等，那么企业就可以推出相应的产品，比如促进睡眠的保健品。国家可以推出促进国民健身的发展策略，针对不同时期居民的底层数据，使用不同的引导方式，让居民更加健康，这是咱们信息开放平台，像社备提供服务的一些例子，当然还有一些其他的行业使用案例。
