从零开始设计环保监测物联网系统(二)

IOT网关，接收sensor数据的总入口，主要是日志，安全防护，流控，协议转换等功能，

图1 IOT网关

之前有提到IOT网关是基于python的twisted框架实现的，初期的时候该IOT网关主要实现的功能是 数据接收和转换功能 和 安全防护 。

数据接收和转换功能 ，这里很简单，拟定好数据交互格式后，IOT网关按照约定好的格式进行解析，然后转发给后端服务进行进一步的处理

安全防护 ，设备的区分主要是依靠烧录到硬件的SN号来实现，SN号包含的信息比较多，如生产批次，设备型号等，受制于厂商我安全防护不能做的非常完善，同时sensor与IOT网关的交互不能非常复杂。安全防护这一块理论上是设备接入要一型一密或者一机一密，协议上还应该启用tls/ssl安全通信协议。

图2 鉴权

安全防护要做ssl这类的安全通信协议的话，要考虑设备厂商实现通信模块能力，设备功耗，设备性能（低端设备cpu性能可能比较差，可考虑对称加密形式），IOT网关也需要引入相应模块。

另外认证从性能方面考虑，后期在设备比较多的情况下，可以加入redis等内存型key-value数据库，缓存设备信息，提高鉴权模块性能。

实践中，我们的sensor基本都是依靠电池供电，因此我们的IOT网关基本是面向短链接（后期我们有监测设备，依靠外部电源直接供电，为长连接），因此在每次发起连接我们都要进行一次鉴权，鉴权通过后，设备方可上传传感器监测数据和设备自身状态。

图3 数据交互流程

这一块的调试工作长达半年左右，才基本稳定下来，主要集中在设备商处除了硬件稳定性，还有在调试中发现传输的字符串乱码（c语言处理问题），沾包（厂商开发人员tcp协议不熟），优化传输效率，关闭cork或者 Nagle 算法（传输包很小）。

因为IOT网关不能主动断连接，理论 *** 作中，IOT网关应该和sensor有心跳协议，保证连接的有效性。设备商在数据流程交互完成后，竟然没有close 连接，直接休眠，导致网关所在服务器的连接的文件描述符一直没有正常释放，后面为了预防这种现象，我开启了 *** 作系统层面的keepalve定时器，回收失效连接（系统默认时间是2小时左右，我缩短了失效时间），理论上来说应该是应用层面去实现心跳协议。

整个IOT网关的设计，是无状态，可伸缩的，单网关在普通型ecs上可轻松达到数百tps。

物联网就是通过信息传感设备，按照约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
通俗地讲，物联网就是“物物相连的互联网”，它包含两层含义：
第一，物联网是互联网的延伸和扩展，其核心和基础仍然是互联网；
第二，物联网的用户端不仅包括人，还包括物品，物联网实现了人与物品及物品之间信息的交换和通信。
物联网作为新一代信息技术的高度集成和综合运用，具有渗透性强、带动作用大、综合效益好的特点，是继计算机、互联网、移动通信网之后信息产业发展的又一推动者。

闻泰科技东方财富行情好，闻泰科技股份有限公司于1993年01月11日成立。法定代表人张学政，公司经营范围包括:电子软件产品的开发;房地产开发经营;物业管理;酒店投资及酒店管理;对房地产、纺织、化工、电子及通信设备行业进行投资;销售纺织原料(不含棉花、蚕茧)、服装、金属材料、化工原料(不含危化品)、建筑材料;生产销售移动电话及其配件、移动通信交换设备、数字集群系统设备、半导体、电子元器件及材料等。
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1企业简介
闻泰科技是中国移动终端和智能硬件产业生态平台，业务领域涵盖移动终端、智能硬件、笔记本电脑、虚拟现实、车联网、汽车电子等物联网领域的研发设计和智能制造。
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2018年《财富》中国500强排行榜单中位列第425位。
2020年5月10日，"2020中国品牌500强"排行榜发布，闻泰科技排名第330位。
2020年5月13日，闻泰科技名列2020福布斯全球企业2000强榜第1639位。
2020年7月27日，闻泰科技位列2020年《财富》中国500强排行榜第239位。
2020年8月4日，闻泰科技名列2020赛迪数字经济领域最具价值企业榜单第48位。
2020年8月8日，闻泰科技以6364亿元品牌价值名列2020中国品牌节年会500强榜单第235位。
3张学政，男，汉，1946年1月出生，湖北宜都人(生在宜都，长在枝江)，1965年考入清华大学机械工程系，1970年毕业留校任教。现为清华大学机械工程学院教授，清华大学校聘教学顾问组专家，国家级精品课主讲教师之一，清华大学校聘骨干讲员，中国机械工程学会高级会员，中华诗词学会会员。曾任清华大学教育研究会理事，教育部《工程材料及机械制造基础》课程指导组秘书长等职。所在单位被教育部评为国家级优秀教学团队。

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