分析：阿里智能硬件平臺(tái)解決方案

【計(jì)算機(jī)論文】分析：阿里智能硬件平臺(tái)解決方案

一、阿里云提供的智能硬件平臺(tái)構(gòu)成1.硬件設(shè)備階段：在此階段，它將智能設(shè)備連接到網(wǎng)關(guān)，以使用聯(lián)網(wǎng)通信應(yīng)用和諸如多點(diǎn)控制單元（MCU）、傳感器和Wi-Fi/3G/4G傳感器之類的模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。2.云網(wǎng)關(guān)階段：在此階段，云網(wǎng)關(guān)通過(guò)通用協(xié)議從聯(lián)網(wǎng)智能硬件設(shè)備接收消息并將其轉(zhuǎn)發(fā)到獨(dú)立節(jié)點(diǎn)。3.移動(dòng)客戶端：在此階段，平臺(tái)通過(guò)云網(wǎng)關(guān)收發(fā)數(shù)據(jù)，執(zhí)行設(shè)備注冊(cè)查詢、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)處理，和發(fā)送相關(guān)指令。4.IoT階段：在IoT階段，負(fù)載均衡和可橫向擴(kuò)展的ECS集群推送和接收高質(zhì)量的并發(fā)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。5.業(yè)務(wù)階段：在業(yè)務(wù)階段，節(jié)點(diǎn)匹配目標(biāo)硬件并基于用戶設(shè)置的參數(shù)轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)數(shù)據(jù)。此轉(zhuǎn)發(fā)完成了業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)訂閱和數(shù)據(jù)分發(fā)，并允許您高效地控制硬件。6.大數(shù)據(jù)階段：在大數(shù)據(jù)階段，用戶產(chǎn)生的大量事務(wù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在阿里云表格存儲(chǔ)或DRDS中，以實(shí)時(shí)響應(yīng)查詢。傳統(tǒng)硬件行業(yè)，對(duì)物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)的理解需要相當(dāng)長(zhǎng)的過(guò)程，如果在傳統(tǒng)的IDC中，從業(yè)務(wù)預(yù)估、方案確定、選型、采購(gòu)、安裝、部署一般是數(shù)月的時(shí)間。如何快速實(shí)現(xiàn)硬件聯(lián)網(wǎng)、相關(guān)應(yīng)用及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)分析至關(guān)重要，目前傳統(tǒng)硬件聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為行業(yè)的趨勢(shì)，后續(xù)將有更多的廠商、硬件與終端用戶直接接入智能硬件平臺(tái)，需要平臺(tái)能根據(jù)業(yè)務(wù)的需求迅速的增加資源來(lái)滿足用戶的需求。智能硬件平臺(tái)通過(guò)長(zhǎng)連接或者消息機(jī)制實(shí)現(xiàn)客戶實(shí)時(shí)控制智能硬件、查詢智能硬件設(shè)備狀態(tài)。另外一方面硬件設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)、傳感數(shù)據(jù)也會(huì)實(shí)時(shí)回傳到服務(wù)端。海量的設(shè)備會(huì)帶來(lái)海量的并發(fā)訪問(wèn)以及海量的數(shù)據(jù)。利用各種算法與工具模型對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析統(tǒng)計(jì)，以此來(lái)優(yōu)化硬件設(shè)計(jì)、研發(fā)、生產(chǎn)、銷售、售后等環(huán)節(jié)，提升行業(yè)的整體效率。由于傳統(tǒng)IDC在一定成本投入下資源有限，很難在數(shù)據(jù)高并發(fā)處理，大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與統(tǒng)計(jì)分析上滿足用戶需求。智能硬件平臺(tái)對(duì)可用性要求非常高，一方面需要保證終端用戶在任何時(shí)間任何地點(diǎn)都可以實(shí)時(shí)控制和查詢智能硬件，另一方面需要保證智能硬件數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳到平臺(tái)。網(wǎng)絡(luò)與平臺(tái)的不可用會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的損失與事故?？蛻粼趥鹘y(tǒng)IDC下去構(gòu)建一個(gè)高可用平臺(tái)，需要考慮同城災(zāi)備、異地災(zāi)備、專線等，需要投入大量的資源與技術(shù)才能得到相應(yīng)的保障。智能硬件平臺(tái)的可靠和安全對(duì)于終端客戶和智能硬件廠商都非常重要，平臺(tái)如果出現(xiàn)數(shù)據(jù)泄漏或者被遠(yuǎn)程破解，后果將會(huì)非常嚴(yán)重。智能硬件開(kāi)發(fā)廠商的主要資源與研發(fā)能力，一般都集中在智能硬件業(yè)務(wù)應(yīng)用層。如果要保證整個(gè)系統(tǒng)的安全，需要投入大量的資源與技術(shù)才能得到相應(yīng)的保障。三、阿里智能硬件平臺(tái)解決方案針對(duì)以上挑戰(zhàn)，阿里云提出了以云計(jì)算大數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的智能硬件平臺(tái)解決方案，方案架構(gòu)如下。解決方案架構(gòu)解讀：硬件設(shè)備由MCU、MCU上的OS、各種傳感器、WIFI/藍(lán)牙/3G/4G以及其他聯(lián)網(wǎng)通信模塊和應(yīng)用程序構(gòu)成。其中硬件設(shè)備有兩種接入方式，第一種就是通過(guò)聯(lián)網(wǎng)通信模塊接入網(wǎng)關(guān)，通過(guò)網(wǎng)關(guān)完成數(shù)據(jù)的發(fā)送與接收，最終將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到云平臺(tái)或者手機(jī)端。第二種就是硬件設(shè)備直接與手機(jī)實(shí)現(xiàn)本地連接，進(jìn)行數(shù)據(jù)的交換包括配網(wǎng)等操作。為了保證智能硬件平臺(tái)能夠穩(wěn)定可靠安全的運(yùn)行，在云上構(gòu)建一個(gè)高可靠高并發(fā)網(wǎng)關(guān)，采用通用協(xié)議使得硬件設(shè)備、手機(jī)端、物聯(lián)網(wǎng)區(qū)以及業(yè)務(wù)區(qū)實(shí)現(xiàn)消息的發(fā)送與轉(zhuǎn)發(fā)，保證整個(gè)平臺(tái)的消息通暢。手機(jī)端可以通過(guò)直連的方式與硬件設(shè)備通信收發(fā)數(shù)據(jù)，也可以通過(guò)云上網(wǎng)關(guān)與業(yè)務(wù)區(qū)或者其他硬件設(shè)備通信收發(fā)數(shù)據(jù)。手機(jī)端可以完成設(shè)備注冊(cè)查詢、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)接收與推送、數(shù)據(jù)處理以及控制指令發(fā)送等功能?？梢酝ㄟ^(guò)阿里云云服務(wù)器（ECS）構(gòu)建數(shù)據(jù)推送與接收服務(wù)，該服務(wù)可以通過(guò)云上網(wǎng)關(guān)中的消息推送服務(wù)發(fā)送或者接收硬件設(shè)備的數(shù)據(jù)，也可以通過(guò)TCP長(zhǎng)連接直接與硬件設(shè)備連接發(fā)送或者接收數(shù)據(jù)。應(yīng)用服務(wù)提供包括設(shè)備注冊(cè)、數(shù)據(jù)處理以及用戶自定義規(guī)則等服務(wù)。處理完后的數(shù)據(jù)被發(fā)送到大數(shù)據(jù)區(qū)。整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)區(qū)采用負(fù)載均衡（SLB）與可水平擴(kuò)展的云服務(wù)器來(lái)保證高并發(fā)數(shù)據(jù)采集的可靠性。業(yè)務(wù)區(qū)通過(guò)ECS構(gòu)建數(shù)據(jù)推送與接收服務(wù)，該服務(wù)可以通過(guò)云上網(wǎng)關(guān)中的消息推送服務(wù)發(fā)送或者接收手機(jī)端的數(shù)據(jù)，也可以通過(guò)HTTP等協(xié)議直接與手機(jī)端發(fā)送或者接收數(shù)據(jù)。應(yīng)用服務(wù)包括對(duì)用戶請(qǐng)求的處理以及對(duì)運(yùn)營(yíng)人員請(qǐng)求的處理等。對(duì)用戶請(qǐng)求處理會(huì)根據(jù)請(qǐng)求的參數(shù)，匹配目標(biāo)硬件，中轉(zhuǎn)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，完成業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)訂閱與分發(fā)，實(shí)現(xiàn)對(duì)智能硬件的控制，并將用戶的行為數(shù)據(jù)推送入大數(shù)據(jù)區(qū)進(jìn)行相應(yīng)的處理。對(duì)于運(yùn)營(yíng)人員請(qǐng)求處理包括查看設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，查詢統(tǒng)計(jì)分析報(bào)告，包括售后服務(wù)狀態(tài)，在線診斷，銷售情況，推送相關(guān)客戶個(gè)性化信息。采集的海量硬件設(shè)備數(shù)據(jù)與用戶行為數(shù)據(jù)被存放在阿里云提供開(kāi)放結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)服務(wù)（OTS）或者分布式數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)（DRDS）中，為業(yè)務(wù)區(qū)域的應(yīng)用提供實(shí)時(shí)的查詢服務(wù)。最終數(shù)據(jù)會(huì)被同步到開(kāi)放數(shù)據(jù)處理服務(wù)（ODPS）或分析數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)（ADS）中。結(jié)合數(shù)據(jù)分析模型，在ODPS中進(jìn)行相關(guān)業(yè)務(wù)的統(tǒng)計(jì)分析與各種預(yù)測(cè)。通過(guò)ADS實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的在線實(shí)時(shí)查詢統(tǒng)計(jì)功能。四、阿里智能硬件平臺(tái)解決方案特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)阿里云平臺(tái)在全國(guó)有多個(gè)節(jié)點(diǎn)，并且一個(gè)節(jié)點(diǎn)具備多個(gè)機(jī)房。智能硬件平臺(tái)通過(guò)云服務(wù)的配置可以實(shí)現(xiàn)同城或者異地災(zāi)備，提高服務(wù)的可靠性?；谠朴?jì)算平臺(tái)的高并發(fā)處理能力，結(jié)合應(yīng)用系統(tǒng)的分布式架構(gòu)，具備給上千萬(wàn)同時(shí)在線的硬件設(shè)備、運(yùn)營(yíng)人員、用戶提供服務(wù)的能力。阿里云安全結(jié)合阿里云自身計(jì)算平臺(tái)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析能力，構(gòu)建了涵蓋網(wǎng)絡(luò)層、系統(tǒng)層、應(yīng)用層和數(shù)據(jù)層的縱深防護(hù)體系，覆蓋了抵御網(wǎng)絡(luò)攻擊的全過(guò)程，包括提供高達(dá)數(shù)百G的防DDoS攻擊、網(wǎng)絡(luò)入侵檢測(cè)、Web應(yīng)用防護(hù)、主機(jī)入侵防護(hù)，以及漏洞檢測(cè)、木馬檢測(cè)等一整套安全服務(wù)。云計(jì)算平臺(tái)的按需使用、按量計(jì)費(fèi)，有效降低了用戶的成本。即開(kāi)即用