设备的接入

物联网云平台,在接入方式上,2C领域和2B/2G领域的是大相径庭的。

下面以LORAWAN的设备,作为范例,其中chirpstack充当的是设备管理平台,thingspanel充当的是云平台

1 2C领域的接入

在2C领域,由于设备数量比较少,设备接入到云平台的过程,普遍是通过用户手工完成的。

它的整个过程非常简单,普遍采用如下流程

sequenceDiagram
		用户 -->> 设备 : 查看设备的信息
		
		用户 -->> 云平台 : 将设备信息注册到云平台
		
		par
			云平台 -->> 云平台 : 保存设备信息
		and 		
			云平台 -->> 云平台 : 分配连接账号
		end
		
		
		用户 -->> 设备 : 将云平台的连接信息配置到设备
		
		设备 -->> 云平台 : 连接云平台
		
		设备 -->> 云平台 : 推送数据到云平台
		
		par
		Note right of 用户: 在云平台上查看到设备的数据
		
		用户 -->> 云平台 : 查看云平台上的设备数据
		end
		

2 2B/2G领域的场景

2C领域的接入方案,放到2B/2G领域的场景下,就难以实施了。

因为2B/2G物联网的设备,数量非常多,少则成千上万,多着百万千万。 而且这些设备普遍非标准化。 然后,通常采用边缘端管理的方案。

无法通过一个个安装后,人工注册的方式进行接入。 设备先接入到现场边缘网关,然后再由边缘网关接入到云平台,将下面的设备自动注册到云平台才是主流方案。

人工注册,只是补救措施。

特点 2C物联网 2B/2G物联网
行业方案 扁平化 垂直化
设备数量 稀少 庞大
数据规模 庞大
部署位置 公网 内网
通信接口 MQTT/COAP/NBIOT等公网类接口 各式行业接口和私有化接口
组网方式 简单 复杂
安装方式 简单 复杂
网络架构 两层架构:设备直通云端 三层架构:设备由现场边缘网关代管

3 设备注册的分类

设备厂商在为自己的设备进行通信协议的设计的时候,有些厂商会将设备的信息(例如,设备的型号、序列号), 通过接口给边缘网关进行查询。

那么根据这些设备厂商所提供接口信息的完备程度,可以分为三类

提供了包括但不限于下列信息:厂商名称、设备型号、协议版本、设备序列号、配置参数的查询接口

边缘网关在接到设备主动上报的设备厂、设备型号、协议版本后,会自动去云端进行注册设备信息

只提供了设备序列号信息,比如LORA设备只能知道它的序列号

边缘网关在接到设备主动上报的这部分残缺信息后,能够完成在网关侧的自动接入,但是无法进一步识别该设备是哪个厂商,什么型号的。 这时候,边缘网关只能简单的将该设备先注册到云平台。

然后,再由操作人员根据序列号人工识别出设备的其他信息后,通过云平台下发其他配置给边缘端网关。

设备什么信息的自动发现,都不没有协议报文提供。它们的接入,只能跟2C流程一样,在云平台纯手工注册,然后再下发给边缘网关。

4 2B/2G领域的接入

在2B/2G领域的项目,设备数量众多,种类众多,通过边缘网关接入,所以整个接入方案

自动化为主,人工为辅

要同时覆盖到上面的三类设备,接入方案如下

sequenceDiagram
		par
			Note right of 工程人员: 工程人员在现场安装和配置设备
		
			工程人员 ->> 设备 : 安装设备
		and 		
			工程人员 ->> chirpstack : 下发LORAWAN的组网配置
		and 		
			chirpstack ->> LORAWAN网关 : 下发LORAWAN的组网配置
		and 		
			设备 ->> LORAWAN网关 : 主动注册到LORAWAN网关
		and 		
			设备 ->> LORAWAN网关 : 推送数据到LORAWAN网关
		end
		
		par	
			Note right of 边缘网关: 边缘网关的自动化注册
			
			LORAWAN网关 ->> 边缘网关 : 推送设备信息给边缘网关
		and 		
			边缘网关 ->> 边缘网关 : 对设备数据进行解码,获得设备的基础信息
			
			边缘网关 ->> 边缘网关 : 自动创建设备的本地配置
			
			边缘网关 ->> 边缘网关 : 将设备的业务数据,保存到本地
		and 		
			边缘网关 ->> thingspanel : 向云平台推送子设备的基础信息
		and 		
			thingspanel ->> thingspanel : 注册设备
		end		
		
		par
			Note right of 工程人员: 工程人员在现场操作thingspanel
		
			工程人员 ->> thingspanel : 在thingspanel检查设备的信息
			
			工程人员 ->> thingspanel : 人工补齐thingspanel中的设备缺失信息
			
			工程人员 ->> thingspanel : 下发设备的配置给边缘网关
		and 		
			thingspanel ->> 边缘网关 : 通告设备的配置信息给边缘网关
		and 		
			边缘网关 ->> 边缘网关 : 自动创建设备的本地配置
		and 		
			边缘网关 ->> 设备 : 根据配置信息,对设备数据进一步进行解码,获得设备的各种信息
		and 		
			边缘网关 ->> thingspanel : 向云平台推送子设备的各种业务数据
		and 		
			工程人员 ->> thingspanel : 在云平台看到设备不断推送的业务数据
		end