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。

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德国RESY纸类再生系统标志（Recycle System）
为了提供纸类产品一个回收的管道，1991年7月2日，由德国瓦楞纸工业总会、包装及瓦楞纸联盟及贵重原料再生公司联盟共同决议，建立再生系统回收制度， 创设在生系统公司（RESY Gmbh），并於1991年12月1日开始提供销售业界一套以回收及再生纸类、瓦楞纸类等的运输包装及二次包装废弃物废弃物的再生系统，称为「RESY」 （Recycle System）回收系统。 再生系统公司（RESYGmbH）为RESY标志所有人，得授权国内外，以纸类、硬纸板类制造运输包装及二次包装的厂商，及销售此包装的厂商（即:标志使 用人）使用此标志。标志使用人申请RESY标志使用权，系因其纸类及硬纸板类之运输包装及二次包装废弃物愿交由再生系统处理。未标示RESY的标志的纸 类、硬纸板类运输包装及二次包装，再生系统公司不予处理。 「RESY」标志的图样是一个三角形箭头的图案，中间书写「RESY」字样。标志并无规定颜色及尺寸，应清楚标示於包装上，大小不得小於60mm。衬垫及 纸质的内部设备不必额外标示。本标志必须和识别号码一同使用。此识别号码由再生系统公司分配给制造厂商及进口商。将RESY标志应用在广告或其他活动中， 责任由标志使用人自负。标志使用人必须保证，本标志只用於本合约所允许的产品上。

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