一、IOT能干什么?

IOT喊了這么多年，終于慢慢要落地了。新技術(shù)關(guān)鍵還是要有應(yīng)用驅(qū)動才會成熟。IOT在典型的應(yīng)用有，車聯(lián)網(wǎng)，梯(電梯)聯(lián)網(wǎng)，現(xiàn)在比較火的共享單車也是一個典型的IOT應(yīng)用。

我們來看看其中一個梯聯(lián)網(wǎng)的案例，來理解一下IOT在其中發(fā)揮的作用：

電梯這個行業(yè)，和別的行業(yè)不太一樣。其實賣電梯并不會賺特別多的錢，但是維護電梯確對一個電梯公司非常重要。就像我們說的美女，是七分姿色，三分保養(yǎng)。電梯也一樣，維護非常重要。中國一部分電梯事故，是為了省錢，沒有找專業(yè)資質(zhì)的公司來維護造成的。

全球目前有 1500 萬部電梯，前 4 大廠商手里都維護有超過 100 萬部電梯。每部電梯平均每年有 2 天的時間是不工作的。這兩天，可能是因為故障，也可能是因為保養(yǎng)，對一部電梯來說，兩天可能不算什么，但是乘以 1500 萬，大家知道這個數(shù)字是多么大。

另外，每部電梯每個月要進行 2 次例行的巡檢，這個數(shù)字好像也不大，我們把這兩次巡檢乘以 12 個月，再乘以 1500 萬，這個量就很大了。

所以說如果我們能用一種新的技術(shù)手段，把這個東西效率提高了，節(jié)省的費用是大大的。所以這個就用到了IOT解決方案。通過傳感器把數(shù)據(jù)收集到云上去，實時監(jiān)控和分析電梯，發(fā)現(xiàn)問題，節(jié)省人工成本。

二、AWS的IOT解決方案

IOT很多廠商都在投入，我們看看AWS提供了什么IOT解決方案。

IOT解決方案核心是要解決無數(shù)的設(shè)備怎么連接到平臺上進行處理，下面看看AWS給出的解決方案都能做些什么?下面是AWS給出的IOT解決方案的參考架構(gòu)圖：

圖上主要涉及到的組件和功能如下：

1. AWS IoT 設(shè)備 SDK

AWS IoT 提供有 SDK，使用提供的SDK集成到IOT設(shè)備和移動應(yīng)用程序中，設(shè)備和程序就不用關(guān)心數(shù)據(jù)是怎么發(fā)送以及發(fā)送到哪里去。AWS支持MQTT、HTTP 或 WebSockets 協(xié)議連接和驗證 AWS IoT 并與之交換消息。MQTT比較有意思，1999年IBM發(fā)明的，核心是開銷小，支持使用發(fā)布/訂閱消息模式，提供一對多的消息發(fā)布，解除應(yīng)用程序耦合，非常適合IOT場景。

2. 設(shè)備網(wǎng)關(guān)

設(shè)備網(wǎng)關(guān)是IOT設(shè)備連接和管理的入口，負責管理IOT設(shè)備的連接。

AWS IoT 設(shè)備網(wǎng)關(guān)支持設(shè)備安全高效地與 AWS IoT 進行通信。設(shè)備網(wǎng)關(guān)可以使用發(fā)布/訂閱模式交換消息，從而支持一對一和一對多的通信。憑借此一對多的通信模式，AWS IoT 將支持互連設(shè)備向多名給定主題的訂閱者廣播數(shù)據(jù)。設(shè)備網(wǎng)關(guān)支持 MQTT、WebSocket 和 HTTP 1.1 協(xié)議。設(shè)備網(wǎng)關(guān)可自動擴展，以支持 10 億多臺設(shè)備，而無需預(yù)配置基礎(chǔ)設(shè)施。

3. 身份驗證和授權(quán)

安全是基本需求，在IOT設(shè)備認證和鑒權(quán)的能力是基本能力。

AWS IoT 支持 AWS 身份驗證方法(稱為“SigV4”)以及基于身份驗證的 X.509 證書。使用 HTTP 的連接可以使用任一方法，使用 MQTT 的連接可以使用基于證書的身份驗證，使用 WebSockets 的連接可以使用 SigV4。

4. 注冊表

注冊表將創(chuàng)建設(shè)備標識并跟蹤元數(shù)據(jù)，如設(shè)備的屬性和功能。注冊表向格式一致的每臺設(shè)備分配唯一的標識，而不管設(shè)備的類型和連接方式為何。此外，它還支持描述設(shè)備功能的元數(shù)據(jù)，例如傳感器是否報告溫度，以及數(shù)據(jù)是華氏度還是攝氏度。

5. 設(shè)備影子

憑借 AWS IoT，您可以創(chuàng)建每臺設(shè)備的持久虛擬版(或“影子”)，它包含設(shè)備的最新狀態(tài)，因此應(yīng)用程序或其他設(shè)備可以讀取消息并與此設(shè)備進行交互。設(shè)備影子保留每臺設(shè)備的最后報告狀態(tài)和期望的未來狀態(tài)，即便設(shè)備處于離線狀態(tài)。您可以通過 API 或使用規(guī)則引擎，獲取設(shè)備的最后報告狀態(tài)或設(shè)置期望的未來狀態(tài)。

設(shè)備影子提供始終可用的 REST API，使得構(gòu)建與您的設(shè)備進行交互的應(yīng)用程序更加輕松。此外，應(yīng)用程序可以設(shè)置設(shè)備的期望未來狀態(tài)，而無需說明設(shè)備的當前狀態(tài)。AWS IoT 將比較期望未來狀態(tài)和最后報告狀態(tài)之間的差異，并命令設(shè)備“彌補差異”。

AWS IoT 設(shè)備 SDK 使您的設(shè)備能夠輕松地同步其狀態(tài)及其影子，并響應(yīng)通過影子設(shè)置的期望的未來狀態(tài)。

6. 規(guī)則引擎

規(guī)則引擎對大量的IOT設(shè)備上來的數(shù)據(jù)進行最初的過濾和處理，更復(fù)雜是數(shù)據(jù)分析送到后端的云服務(wù)去處理。

規(guī)則引擎可以構(gòu)建 IoT 應(yīng)用程序，這些應(yīng)用程序?qū)⑹占?、處理和分析互連設(shè)備在全局范圍內(nèi)生成的數(shù)據(jù)并根據(jù)數(shù)據(jù)執(zhí)行操作，且無需管理任何基礎(chǔ)設(shè)施。規(guī)則引擎評估發(fā)布到 AWS IoT 的入站消息，并根據(jù)您定義的業(yè)務(wù)規(guī)則轉(zhuǎn)換這些消息并將它們傳輸?shù)搅硪慌_設(shè)備或云服務(wù)。規(guī)則可以應(yīng)用至一臺或多臺設(shè)備中的數(shù)據(jù)，并且它可以并行執(zhí)行一個或多個操作。

規(guī)則引擎還可以將消息路由到 AWS 終端節(jié)點，包括 AWS Lambda、Amazon Kinesis、Amazon S3、Amazon Machine Learning、Amazon DynamoDB、Amazon CloudWatch 和內(nèi)置 Kibana 集成的 Amazon Elasticsearch Service。外部終端節(jié)點可以使用 AWS Lambda、Amazon Kinesis 和 Amazon Simple Notification Service (SNS) 進行連接。

您可以在管理控制臺中或者使用類似 SQL 的語句編寫規(guī)則。規(guī)則可以編寫為采用不同的方式表示，具體取決于消息內(nèi)容。例如，如果溫度讀數(shù)超出特定閾值，則它可以觸發(fā)規(guī)則以便將數(shù)據(jù)傳輸?shù)?AWS Lambda。規(guī)則還可以編寫為考慮云中的其他數(shù)據(jù)，例如其他設(shè)備中的數(shù)據(jù)。例如，您可以在規(guī)則中編寫，如果此溫度超出其他 5 臺設(shè)備的平均值 15%，則應(yīng)采取措施。

三、IOT的前景

從IOT產(chǎn)業(yè)鏈廠商(運營商，云服務(wù)，IOT廠家)來看，IOT慢慢逐漸成熟落地的時機已經(jīng)到了，越來越多的IOT應(yīng)用會出來，實際服務(wù)和解決生活中的具體問題。

【本文為51CTO專欄作者“大數(shù)據(jù)和云計算”的原創(chuàng)稿件，轉(zhuǎn)載請通過微信公眾號獲取聯(lián)系和授權(quán)】

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