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IOT产品简介

2019-06-13

一、什么是域乎物联网平台

域乎物联网平台域乎面向物联网领域开发人员推出的设备管理平台,旨在帮助开发者搭建数据通道,方便终端(如传感器、执行器、嵌入式设备等)和云端进行双向通信。

域乎物联网平台的主要功能如下:

设备接入

域乎物联网平台提供设备端SDK让设备轻松接入域乎IOT平台

·       提供2/3/4G、NB-IoT、LoRa等不同网络设备接入方案,解决企业异构网络设备接入管理痛点。

·       提供MQTT、CoAP等多种协议的设备SDK,既满足长连接的实时性需求,也满足短连接的低功耗需求。

·       开源多种平台设备端代码,提供跨平台移植指导,赋能企业基于多种平台做设备接入。

设备通信

设备可以使用域乎物联网平台,通过IoT Hub与云端进行双向通信。域乎物联网平台提供了设备与云端的上下行通道,为设备上报与指令下发提供稳定可靠的支撑。

设备管理

提供完整的设备生命周期管理功能,支持设备注册、功能定义、脚本解析、在线调试、远程配置、固件升级、远程维护、实时监控、分组管理、设备删除。

·       提供设备物模型,简化应用开发。

·       提供设备上下线变更通知服务,方便实时获取设备状态。

·       提供数据存储能力,方便用户海量设备数据的存储及实时访问。

·       支持OTA升级,赋能设备远程升级。

·       提供设备影子缓存机制,将设备与应用解耦,解决不稳定无线网络下的通信不可靠痛点。

安全能力

域乎物联网平台提供多重防护有效保障设备云端安全。

·       身份认证

·       提供芯片级安全存储方案(ID²)及设备秘钥安全管理机制,防止设备密钥被破解。安全级别很高。

·       提供一机一密的设备认证机制,降低设备被攻破的安全风险,适合有能力批量预分配ID密钥烧入到每个芯片的设备。安全级别高。

·       提供一型一密的设备预烧,认证时动态获取三元组,适合批量生产时无法将三元组烧入每个设备的情况。安全级别普通。

·       通信安全

·       支持TLS(MQTT\HTTP)、DTLS(CoAP)数据传输通道,保证数据的机密性和完整性,适用于硬件资源充足、对功耗不是很敏感的设备。安全级别高。

·       支持TCP(MQTT)、UDP(CoAP)上自定义数据对称加密通道,适用于资源受限、功耗敏感的设备。安全级别普通。

·       支持设备权限管理机制,保障设备与云端安全通信。

·       支持设备级别的通信资源(TOPIC等)隔离,防止设备越权等问题。

规则引擎解析转发数据

规则引擎将域乎物联网平台与阿里云的产品无缝打通,您可以配置简单规则,将设备数据转发至云产品中,进而获得存储、计算等其他服务。例如,基于规则引擎您可以:

·       可以转发到RDS、Table Store、TSDB中进行存储。

·       可以将Topic中的数据处理转发到另一个Topic中实现M2M通信。

 

二、IoT Hub

IoT Hub帮助设备连接域乎IoT服务,是设备与云端安全通信的数据通道。IoT Hub支持PUB/SUB与RRPC两种通信方式,其中PUB/SUB是基于Topic进行的消息路由。

IoT Hub具有下列特性:

·       高性能扩展:支持线性动态扩展,可以支撑十亿设备同时连接。

·       全链路加密:整个通信链路以RSA,AES加密,保证数据传输的安全。

·       消息实时到达:当设备与IoT Hub成功建立数据通道后,两者间将保持长连接,以减少握手时间,保证消息实时到达。

·       支持数据透传: IoT Hub支持将数据以二进制透传的方式传到自己的服务器上,不保存设备数据,从而保证数据的安全可控性。

·       支持多种通信模式:IoT Hub支持RRPC和PUB/SUB两种通信模式,以满足您在不同场景下的需求。

·       支持多种设备接入协议:支持设备使用CoAP、MQTT、HTTPS协议接入域乎物联网平台

设备管理

域乎物联网平台为您提供功能丰富的设备管理服务。包括:生命周期、设备组、设备影子、固件升级、物模型、数据解析、在线调试、远程维护、数据存储、实时监控等。不同版本的域乎物联网平台设备管理功能有所不同,具体请参考1.3产品规格

规则引擎

当设备基于Topic进行通信时,您可以编写SQL对Topic中的数据进行处理,然后配置转发规则将数据转发到其他Topic或域乎服务上。例如:

·       可以转发到RDS、Table Store、TSDB中进行存储。

·       可以将Topic中的数据处理转发到另一个Topic中实现M2M通信。

 

三、产品规格

基础版

·       版本说明:提供安全可靠的亿级设备连接能力,提供基础的设备管理和固件升级能力,支持规则引擎进行数据引流。不支持设备数据的解析和存储。其他域乎产品如存储、消息服务等需另外购买。

·       适用场景:开发者具有较强的软硬件实力,且希望能够灵活组合域乎各产品搭建业务系统的场景。

功能

基础版

设备认证

设备连接

设备数据上行

设备远程控制

远程禁用设备

设备实时状态查询

远程配置设备

日志分析

规则引擎

 

 

四、名词解释

本章主要介绍域乎物联网平台中相关的产品名词。

产品名词解释

名词

描述

产品

设备的集合,通常指一组具有相同功能的设备。域乎物联网平台为每个产品颁发全局唯一的ProductKey。每个产品下可以有成千上万的设备。

设备

归属于某个产品下的具体设备。域乎物联网平台为设备颁发产品内唯一的证书DeviceName。设备可以直接连接域乎物联网平台,也可以作为子设备通过网关连接域乎物联网平台

ProductSecret

域乎物联网平台颁发的产品密钥,通常与ProductKey成对出现,可用于一型一密的认证方案。该参数很重要,需要您保管好,不能泄露。

Topic

Topic是UTF-8字符串,是发布/订阅(Pub/Sub)模型中消息的传输中介。可以向Topic发布或者订阅消息。

Topic类

同一产品下不同设备的Topic集合,用${productkey}和${deviceName}通配一个唯一的设备,一个Topic类对一个ProductKey下所有设备通用。

发布

操作Topic的权限类型,对应的英文名称为Pub,具有往Topic中发布消息的权限。

订阅

操作Topic的权限类型,对应的英文名称为Sub,具有从Topic中订阅消息的权限。

标签

标签分为产品标签和设备标签。

· 产品标签:描述同一个产品下,所有设备所具有的共性信息。

· 设备标签:通常根据设备的特性为设备添加的特有的标记,您可灵活自定义标签内容。

属性

设备的功能模型之一,一般用于描述设备运行时的状态,如环境监测设备所读取的当前环境温度等。属性支持 GET 和 SET 请求方式。应用系统可发起对属性的读取和设置请求。

服务

设备的功能模型之一,设备可被外部调用的能力或方法,可设置输入参数和输出参数。相比于属性,服务可通过一条指令实现更复杂的业务逻辑,如执行某项特定的任务。

事件

设备的功能模型之一,设备运行时的事件,事件一般包含需要被外部感知和处理的通知信息,可包含多个输出参数。如,某项任务完成的信息,或者设备发生故障或告警时的温度等,事件可以被订阅和推送。

规则引擎

提供类SQL语言的规则引擎,帮助您对Topic中的数据进行过滤,并能够将处理后的数据发送到域乎其他服务,例如MNS、Table Store、DataHub等等。

 

 

五、产品优势

企业基于物联网通过运营设备数据实现效益提升已是行业趋势、业内共识。然而,物联网转型或域乎物联网平台建设过程中往往存在各类阻碍。针对此类严重制约企业物联网发展的问题,域乎物联网平台提供了一系列解决方案。

以下是传统开发与基于域乎物联网平台开发的对比结果:

 

 

传统开发

基于域乎物联网平台的开发

设备接入

需要搭建基础设施、寻找并联合嵌入式开发人员与云端开发人员。

提供设备端SDK,快速连接设备上云,效率高。

开发工作量大、效率低。

同时支持全球设备接入、异构网络设备接入、多环境下设备接入、多协议设备接入。

性能

自行实现扩展性架构,极难做到从设备粒度调度服务器、负载均衡等基础设施。

具有亿级设备的长连接能力、百万级并发的能力,架构支撑水平性扩展。

安全

需要额外开发、部署各种安全措施,保障设备数据安全是个极大挑战。

提供多重防护保障设备云端安全:

· 设备认证保障设备安全与唯一性

· 传输加密保障数据不被篡改

· 云盾护航、权限校验保障云端安全

稳定

需自行发现宕机并完成迁移,迁移时服务会中断。稳定性无法保障。

服务可用性高达99.9%。单点故障,自动迁移。

简单易用

需要购买服务器搭建负载均衡分布式架构,需要花费大量人力物力开发“接入 + 计算 + 存储”一整套物联网系统。

一站式设备管理、实时监控设备场景、无缝连接域乎产品,物联网复杂应用的搭建灵活简便。

 

 

六、使用限制

域乎物联网平台设置了以下使用限制。

产品与设备

 

连接通信

描述

限制

单账号每秒最大MQTT连接请求数

500

单设备每秒最大的MQTT连接请求数

1

单设备每分钟最大连接次数

5

单设备的最大订阅数。超过订阅数的请求将会被直接拒绝。设备端可以通过验证SUBACK消息,确认请求是否成功。

100

单账号每秒发布请求数

10000

单账号每秒发给设备的请求数。

2000

单账户每秒到达规则引擎的消息数量

1000

单设备上报上限QoS0为30条/秒,QoS1为10条/秒。

QoS0:30条/秒

QoS1:10条/秒

单设备下行接收限制为50条/秒,同时受限于网络环境。如果网络tcp write buffer拥堵,将直接返回错误。比如,您通过Pub接口发指令给设备,如果设备接收不过来,将收到限流错误。

50条/秒

说明 MQTT的Pub上报消息限流,协议上是没有任何答应的。您可以通过日志服务发现设备被限流的警告。

单个连接每秒的吞吐量(带宽)

1024 KB

单客户端的未确认入站发布请求数的限制。达到此限制后,除非服务器返回 PUBACK 消息,否则不会从此客户端接受新发布请求。

100

QoS1消息的最大存储时间。如果最大时间后未从客户端接收到 PUBACK 消息,则会丢弃这些发布请求。

1周

MQTT单个发布消息最大长度。超过此大小的发布请求将被直接拒绝。

256 KB

CoAP单个发布消息最大长度。超过此大小的发布请求将被直接拒绝。

1 KB

MQTT连接心跳时间为30至1200秒。心跳时间不在此区间内,服务器将会拒绝连接。

30-1200秒

建议取值300秒以上。

从IoT发送CONNACK响应CONNECT消息时,开始心跳计时。收到PUBLISH、SUBSCRIBE、PING、或 PUBACK消息时,会重置计时器。超过指定1.5倍心跳时间间隔未收到这些消息时(指定心跳时间乘以1.5),将自动断开连接。

 

Topic相关

描述

限制

一个产品最多可以定义50个Topic类。

50

设备只能对自己的Topic进行消息发布与订阅。

-

Topic长度不能超过128字节, UTF-8 编码字符。

128字节

Topic中斜杠的最大数量

7

单账号每秒服务器订阅最大消息数

1000

每个订阅请求的最大订阅数

8

订阅和取消订阅都是操作10秒后生效,一次订阅永久生效。建议您提前订阅Topic以免漏失信息。

10秒

示例:设备向Topic A发送SUB请求,10秒后,订阅生效,设备开始收到实时消息,除非取消订阅,设备将一直接收Topic A的消息。

广播Topic,同一个Topic最多可以被1000个设备订阅,服务端SDK每秒只可发一条广播。

1000

单设备下行接收限制为50条/秒,同时受限于网络环境。如果网络tcp write buffer拥堵,将直接返回错误。比如,您通过Pub接口发指令给设备,如果设备接收不过来,将收到限流错误。

50条/秒

说明 MQTT的Pub上报消息限流,协议上是没有任何答应的。您可以通过日志服务发现设备被限流的警告。

单个连接每秒的吞吐量(带宽)

1024 KB

单客户端的未确认入站发布请求数的限制。达到此限制后,除非服务器返回 PUBACK 消息,否则不会从此客户端接受新发布请求。

100

QoS1消息的最大存储时间。如果最大时间后未从客户端接收到 PUBACK 消息,则会丢弃这些发布请求。

1周

MQTT单个发布消息最大长度。超过此大小的发布请求将被直接拒绝。

256 KB

CoAP单个发布消息最大长度。超过此大小的发布请求将被直接拒绝。

1 KB

MQTT连接心跳时间为30至1200秒。心跳时间不在此区间内,服务器将会拒绝连接。

30-1200秒

建议取值300秒以上。

从IoT发送CONNACK响应CONNECT消息时,开始心跳计时。收到PUBLISH、SUBSCRIBE、PING、或 PUBACK消息时,会重置计时器。超过指定1.5倍心跳时间间隔未收到这些消息时(指定心跳时间乘以1.5),将自动断开连接。

 

规则引擎

描述

限制

单账号最多可以设置1000条规则。

1000

一条规则中转发数据的操作不能超过10个。

10

数据转发性能依赖所转发的云产品实例,在云产品实例性能足够的情况下,规则引擎为单个域乎账号提供1000QPS的数据转发能力。即,子账号共享主账号配额;消息并发处理,每秒最多允许1000条消息经过规则引擎流转到其他云产品。 如果请求量超出该限制或云产品写入耗时超过1s,数据转发会被限流。

1000QPS

数据转发依赖其他云产品,使用时需确保目标云产品实例正常。目标云产品的实例宕机、欠费、参数错误(如授权变更、值非法)、配置错误等异常状况将会导致消息流转失败。

-

规则引擎不保证消息只到达一次,在分布式环境下,某些rebalance短暂不一致可能导致一条消息发送多次情况,应用方收到消息后需要去重。

-

 

云端API限制

 

 

 

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