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。

可以。
OneNET-中国移动物联网开放平台是由中国移动打造的PaaS物联网开放平台。
平台能够帮助开发者轻松实现设备接入与设备连接，提供综合性的物联网解决方案。依托OneNET提供的统一接入、5G边缘计算、大数据、人工智能等技术搭建城市物联网平台，洞察城市场景全要素，构建城市大脑，让城市更安全、更通畅、更宜居。

二维数据可视化支持在使用外部数据源创建场景，通过地图的方式展示您数据属性的状态，方便您查看并管理数据。
前提条件
已根据外部数据源内容，创建完成数据库。
创建二维数据可视化场景
登录物联网平台控制台，单击数据分析 > 实验室。
在实验室功能模板中，定位到空间数据可视化，并单击查看详情。
在空间数据可视化页面二维数据可视化页签下，单击“+”图标创建场景。
在d出对话框中，选择外部平台，单击下一步。
根据参数说明设置场景参数，并单击确定。

表 1 参数说明
参数 说明
场景名称 设置您的场景项目名称，支持中文字和英文字符，不超过12个字符。
数据源信息 您在物联网平台数据分析 > 数据源中创建的外部数据库，详情请参见外部数据源。
数据表信息 选择您数据库下的表。
选择经纬度 根据您的实际需求，从数据表下的字段中选择当经度和纬度的字段。
坐标系 当前支持两种坐标系。
02国测局：中国国测局地理坐标系（GCJ-02）。
84原始：世界标准地理坐标（WGS-84）。
系统进入新建的二维数据可视化场景中，可查看数据分布。

（可选）如果当前地图样式不符合需求，也可以在地图右下角单击“”图标切换地图样式。
配置d框和图标
将地图放大（zoom级别大于16时），显示详细的数据点。
zoom级别小于16时，聚合显示该区域的数据点，需通过滚动鼠标或单击聚合显示的数据点，放大地图。
单击数据点图标，查看数据点信息d框。您可以自定义显示内容和图标。
说明 如果该地理位置同时有多个数据点，单击数据点图标看到数据点列表，单击查看，进入具体数据点d窗。
单击具体数据点气泡图标，由d框方式显示数据点的详细信息。您可以自定义显示内容和图标。

单击d窗配置，在d出对话框中勾选需要展示的数据点属性。
说明 目前仅支持展示布尔、枚举、数值、文本类型的属性，即该数据点其他类型的属性是不可选的状态。

单击确定使d框配置实时生效。
单击图标配置，在d出对话框中自定义数据点气泡图标的形状和数值。
说明 图标配置设置完成后，将应用于此数据表的所有数据点。

表 2 参数说明
参数 说明
图标形状 选择要展示的图标的形状。
图标数值 有如下两种设置方式。
不显示：属性点气泡图标下不显示数值。
某个数值类型的数据点属性：选中后，数据点气泡图标下会显示该属性的数值。
单击确定使图标配置实时生效。
场景发布后，数据点气泡图标直接以配置好的样式显示，点击数据点气泡图标可d出已配置好的对话框。
查看场景效果
根据您创建场景时设置的经纬度，地图中的数据点会有两种显示情况。
如果该地理位置仅有一个数据点，显示单个数据点d框。
您可以单击数据点气泡图标，在d框中查看已配置好的该数据点的信息。

如果该地理位置有多个数据点，显示聚合d框。
您可以单击数据点气泡图标，查看此处的数据点列表。单击某数据点右侧的查看，d出该数据点的具体信息d框。

更多可视化工具
二维数据可视化服务提供诸多工具，排列在地图上方，来协助您更好的管理数据点和配置场景。

工具 说明
value下拉框 可从下拉框中选择想要在地图中显示的数据字段。
“”图标 通过设置参数，可筛查和过滤数据字段。筛查与过滤参数设置说明如下：
筛查标题设置：输入筛查标题。
筛查字段：从下拉框中选择需要筛查的字段。
热力图 通过热力图，查看数据点的分布以及数据点属性功能显示。详情请参见热力图。
*** 作 说明
编辑 编辑场景信息，参数说明请参见本文上方场景参数说明。
预览 单击进行全屏预览。按Esc键退出全屏。
分享 您可以将链接分享给其他人。支持的两种分享方式：
授权登录访问：通过授权手机号码分享场景，适合单独使用二维数据可视化服务的场景。
免登录访问：生成一个无需登录就能访问的URL，用户通过该URL直接访问已编辑好的二维数据可视化场景，适合需要将二维数据可视化做嵌入集成的用户或企业。
具体 *** 作请参见分享场景。

行业主要上市企业：目前国内物联网产业的上市公司主要有高新兴(300098)、东土科技(300353)、广和通(300638)、移远通信(603236)、日海智能(002313)、移为通信(300590
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本文核心数据：物联网行业产业链、物联网行业产业链全景图

物联网行业产业链全景梳理：传感器芯片严重依赖进口

感知识别层可以对物理世界进行感知、识别和信息数据采集，涉及芯片、传感器、感知设备的研发及制造;网络传输层能对感知识别层的数据进行高效率、低消耗地传送，主要包括通信组模、通信网络及基础通信设施;

平台管理层是连接感知层和应用层的桥梁，其中物联网平台包括连接管理平台 CMP、设备管理平台 DMP、应用使能平台 AEP和业务分析平台
BAP，系统和软件则可以让物联网设备有效的运行;

应用服务层主要指各类智能终端硬件，以及系统集成应用服务。用户根据平台层汇集处理完的数据，对终端进行远程监控、控制和管理，实现物联网的价值。

自2018年中美贸易摩擦以来，美国加大了对中国高新技术出口的限制，不断扩大实体清单，影响了中国一些科技主导型企业的发展，这从侧面警示了中国在全球供应链中地位的脆弱性。物联网通过传感器把物理世界与数字世界联系起来，实现物与物、物与人的泛在连接，实现对物品和过程的智能化感知、识别和管理。

其中传感器作为数据采集的源头，已经成为各种应用能力所需的数据来源所在。目前中国国内也涌现出了一些传感器芯片重点生产企业，如：高德红外、西人马、士兰微、敏芯微电子、博通、全志科技、大唐微电子、复旦微电子等。

物联网行业产业链区域热力地图：北京和广东物联网企业最密集

从物联网产业链代表性企业的区域分布情况来看，中国物联网产业链重点企业集中于广东、山东、江苏、浙江等发达地区。其中，广东依托其强大的经济实力在物联网领域发展较快，物联网代表性企业最密集。

从物联网产业链代表性企业的区域分布情况来看，中国物联网产业链重点企业集中于广东、北京、上海、浙江、江苏等发达地区。其中，北京和广东依托其强大的经济实力在物联网领域发展较快，物联网代表性企业最密集。

物联网行业代表企业收入规模

从我国物联网行业代表企业2020年收入规模来看，三大运营商中国移动、中国联通和中国电信物联网业务收入规模较大，处于行业领先地位。除此之外，日海智能物联网业务收入也排名在行业前列。

物联网行业代表企业最新投资动向

2020年以来，物联网产业代表性企业的投资动向主要包括拓展业务、通过对子公司增资的方式、与其他公司签订合作协议等方式投资物联网项目。物联网产业代表性企业最新投资动向如下：

——以上数据参考前瞻产业研究院《中国物联网行业细分市场需求与投资机会分析报告》。

物联网是什么？随着信息化的发展，物联网概念开始出现。物联网是新一代信息技术的重要组成部分，也是“信息化”时代的重要发展阶段。 物联网就是随时随地，任何物品，均可以通过网络进行访问。比方说智能家居系统，就是物联网的集合，可以借助网络，远程控制家庭里面，各个设备（电灯，电视，空调等）下面一起来看看吧！

什么是物联网？

简单来说，物联网就是将现实世界中的物体连到互联网上，使得物与物、人与物可以很方便的互相沟通。

物联网概念

人们将传感器装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道以及家用电器等各种真实物体上，通过互联网联接起来，进而运行特定的程序，达到远程控制或者实现物与物的直接通信。物联网，即通过装置在各类物体上的射频识别(RFID)，传感器、二维码等，经过接口与无线网络相连，从而给物体赋予“智能”，实现人与物体的沟通和对话，也可以实现物体与物体互相间的沟通和对话，这种将物体联接起来的网络被称为“物联网”。

物联网举例说明

物联网就是随时随地，任何物品，均可以通过网络进行访问。比方说智能家居系统，就是物联网的集合，可以借助网络，远程控制家庭里面，各个设备（电灯，电视，空调等）

简单地理解，物联网就是把整个世界上所有的物体通过采用电子信息技术全部联系起来，形成一个大的网络。

以车联网（这是目前研究的相对较多的示范领域）为例，给全国每一辆车（包括公交车、私家车、火车等）都颁发一个唯一的身份标识，就像我们每个人都有自己唯一的身份z一样，每一辆车都有一个唯一的电子车牌号，然后所有的道路上装有很多的传感器啊之类的东西，能够通过一些什么射频识别技术、RFID技术之类的读出目前道路上运行的是哪些车辆（就跟我们在超市买东西付钱的时候一样，也是射频识别，就是刷一下就能知道我们买的是什么东西），然后全国有一个大的中央信息处理平台，这个东西就是要用目前的云计算、海量存储这样的技术实现，这个平台能够接收所有传感器返回过来的有关所有路段所有车辆的信息，因为数据特别多，运行量大，对运行速度有非常大的要求，所以要用云计算、海量存储这样的技术实现。

通过这样的中央信息平台，管理部门能够很快地查到目前特定的一趟车在哪个路段上运行，顺带地能查到这趟车的一些其他信息（如载了多少人，运行速度，目的地等），这样能实现一些功能，如能及时地报告给出行的居民下一趟公交什么时候会到，哪个路段目前拥堵（如果有哪个路段上的车速度较慢那这个路段较堵），还可以把每趟车和它车主的yhk联系起来，这样可以在高速路段通过直接读取通过的车的电子车牌号就能实现不用停车而直接刷卡缴费，减少大气污染和交通拥堵等。

A车主也可以通过中央信息处理平台查到其他车的运行信息，这样全国所有的车都形成了一个巨大的网络，就叫车联网。物联网是比车联网更广的概念，拥有唯一身份标识的不仅包括车，还包括家电、书、桥梁、房子等一切物体，然后也是通过相同的一些技术把这些东西联系起来形成了一个巨大的网络。物联网的概念现在炒得比较火，但真正彻底完全实现需要很长的时间，而一旦实现将带给世界不可估量的变化。

物联网和互联网什么区别？

1、物联网的主体是物（各种生活生产物品），互联网指的是一种it技术，物联网是依托互联网的

2、物联网的意思是新一代信息技术的重要组成部分，也是“信息化”时代的重要发展阶段。其英文名称是：“Internet of things（IoT）”。顾名思义，物联网就是物物相连的互联网。这有两层意思：其一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；其二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信，也就是物物相息。物联网通过智能感知、识别技术与普适计算等通信感知技术，广泛应用于网络的融合中，也因此被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。物联网是互联网的应用拓展，与其说物联网是网络，不如说物联网是业务和应用。因此，应用创新是物联网发展的核心，以用户体验为核心的创新20是物联网发展的灵魂。

现在很多比如路段堵车还有一些路段维修在电子地图上都能显示出来大致都是物联网概念的产物。

很多人觉得国内地图已经有好几家做的不错的了，可以跟他们合作。然而华为不仅仅只是国内市场，还有很大一部分国外市场，要知道国内这些地图公司在国外都是没什么市场的，国外基本上都是谷歌地图。

目前华为自己发布了 *** 作系统，这个系统，华为自己也说了不只用于手机的，甚至可以说不是为手机准备的，这意思显然是为了以后的物联网准备的。要知道物联网时代就不仅是手机了，到时候应用会比手机更加广泛。假如物联网时代华为跟谷歌车抵闹掰，华为用自己的系统，那么谷歌现在不会开发支持华为系统的谷歌地图，没有人地图定位功能的物联网系统，犹如少了双臂一样，所以华为不得已不自己做地图了。

就像目前华为公开说鸿蒙系统不是为了手机一样，华为地图同样也不是为了跟国内这几家地图抢市场，而是为了抢占物联网时代。

在互联网时代， *** 作系统都是美国公司垄断着。后面的物联网时代，华为能不能跟美国公司掰手腕，分走 *** 作系统一块蛋糕，也许很快就会有答案了。

只是，这一次竞争会更加激烈，以前都只是美国公司之间的竞争，而这次不一样了，有来自东方的一股强大的力量。

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