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基于TCP協定的GPS定位器裝置遷移到阿裡雲IoT物聯網平台實踐

背景

GPS定位器是内置了GPS子產品和移動通信子產品的終端,用來将GPS子產品獲得的定位資料通過移動通信子產品傳至Internet上的一台伺服器上,進而可以實作在電腦或手機上查詢終端位置。

GPS定位器可用于兒童和老人的行蹤掌控,公路巡檢,貴重貨物跟蹤,追蹤與勤務派遣,私人偵探工具,個人财物跟蹤,寵物跟蹤,野生動物追蹤,貨運業,汽車防盜,自行車防盜,電動車防盜,機車防盜,銀行運鈔車,公務車管理等。

傳統定位器方案

定位器裝置啟動後,基于TCP/IP協定和雲端的業務伺服器建立連接配接,然後通過校時指令來同步時鐘,之後定時發送心跳包來保持TCP長連接配接,GPS資料變化超過門檻值時,自動上報目前坐标的經緯度值,裝置電量變化資訊也會定時上報到雲端,以便優化GPS資料采集規則。

雲端伺服器也可以推送配置資訊和控制指令到定位器裝置,以改變定位器行為模式。

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定位器業務上雲

随着雲計算廠商布局物聯網場景技術産品,基于MQTT協定的全托管的IoT雲服務逐漸成為70%中小企業做物聯網業務的首選方案。從TCP協定遷移到MQTT協定的方案也逐漸成熟,以實作存量裝置低成本的快速遷移上雲,減少裝置端和業務系統的改造,極大的提升整體安全性,穩定性,大大降低業務時延,借助雲上動态無限擴容能力承載海量規模增長。

基于TCP協定的GPS定位器裝置遷移到阿裡雲IoT物聯網平台實踐

當我們把裝置連接配接遷移到阿裡雲IoT物聯網平台之後,重新梳理業務鍊路,會發現IoT物聯網服務承載了繁重的和裝置互動的工作,雲上的業務伺服器壓力變得小了很多。

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身份認證

定位器裝置和IoT物聯網平台基于MQTT協定通信,TCP封包調整為MQTT的CONNECT/CONNACK封包,此時業務伺服器不需要做身份校驗工作,IoT物聯網平台會把裝置上線/離線消息通過規則引擎實時推送到業務伺服器。

時鐘同步

企業基于TCP搭建的時鐘同步服務也可以下線了,IoT物聯網平台提供了完整的NTP服務,解決嵌入式裝置資源受限,端上沒有精确時間戳的問題。詳細文檔

https://help.aliyun.com/document_detail/102509.html
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心跳

MQTT協定本身約定了PINGREQ/PINGRESP的心跳機制,此時也不需要業務伺服器介入,IoT物聯網平台會響應裝置心跳行為。

雙向消息通信

基于MQTT協定通信是需要約定topic和payload,為了減少業務系統改動,我們增加兩個Topic定義,消息封包結構體保持不變。

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裝置上報業務資料後,通過規則引擎配置,我們把上行的Topic:/{pk}/{dn}/user/up中的payload資料實時流轉到業務系統,資料格式不變;業務系統推送配置資訊或指令時,IoT物聯網平台封裝到下行的Topic:/{pk}/{dn}/user/up中的payload裡,裝置接收到的業務資料格式不變。

遷移實戰

建立産品,定義通信Topic

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建立服務端訂閱消費組

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配置規則引擎

裝置上報資料流轉到服務端訂閱消費組

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選擇消費組,并攜帶Tag資訊到業務系統

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裝置啟動,上報資料後,在業務服務端收到資料

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控制台檢視消費組情況

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日志服務

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【往期回顧】

1.自建MQTT叢集遷移阿裡雲IoT平台 2.IoT時代:WiFi配網技術剖析 3.微信小程式和IoT智能家居實踐 4.IoT雲端通用資料解析腳本實踐
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