破解物联网落地困境-阿里云硬件接入最佳实践
《剑指物联》第五期中,阿里云IoT事业部总经理库伟曾提到物联网实施过程中的困境。比如在设备厂家层面:智能设备连接不稳定,网络安全差;在ISV层面:标准不统一,集成各厂商的智能设备成本高,时间长,数据打通困难;在用户层面:与产品捆绑紧密,提供的服务割裂,导致用户体验不佳。
库总是从整个物联网全网链路来看物联网实施困境的,而我的着眼点仅是其中一个环节,就是硬件接入层这个环节,由于涉及到软硬结合,对不少人来时是一个难点。此外我们基于设备接入这层,也归纳出如下三条物联网落地难点:
(1) 需要接入的传感器及智能仪表种类繁多,物理通信链路多样,通信协议也各有不同
(2) 施工现场条件各异,有线和无线部署差异大,设备安装、调试难
(3) 设备安装量大,又缺少专门的维护队伍,长期稳定性、可靠性难保证
在这里我先讲讲物联网硬件层需要接入的一些传感器、设备、通信链路及通信协议,向不太了解硬件的网友扫扫盲,然后再介绍一下我们的方案是如何实现“一分钟设备快速接入网关,一分钟网关快速上云”的。
1 物联网领域常见智能硬件
1.1 传感器
如图所列仅是众多传感器中的沧海一粟。并且同样是温湿度传感器,接口可以是多种多样,比如可以I2C接口,也可以是单总线,还可以是RS232或RS485。接口不同,协议也各异。
1.2 智能设备
同样和传感器一样,上图所列的智能设备也是众多智能设备中的九牛一毛。并且比如智能水表,接口也依然多种多样,比如是Mbus或RS485接口,协议有可能是Modbus或118协议。
1.3 控制设备/智能网关
控制设备和智能网关虽然没有传感器和智能仪表那么海量,但还是非常众多,其通信接口,编程语言,操作系统等等都有所差异。
2 物联网领域常见通信类型
2.1有线通信
l RS485:两线制,差分信号传输,半双工通信,最大通信距离千米以上。
l RS232:三线制,全双工通信,一般通信距离小于 10 米。
l 以太网:4 线或 8 线,多主通信,高性能。普通网线通信距离 100 米以内。
l CAN:两线制,多主通信,高性能,高可靠性,每次最多传输 8 个字节的数据。通信距离千米以上。
l M-Bus:两线制,半双工,专为远程抄表系统专门设计的总线,传送速度为 300 至 9600 Baud。
l 单总线:单线制,主设备口可以直接驱动200米范围的从设备,传输速率一般为16.3Kbit/s,最大可达142 Kbit/s。
l 电力载波:利用现有电力线,通过载波方式将模拟或数字信号进行高速传输的技术。