1 背景介紹
全物聯裝置類型越來越多樣。從物物互聯到物物互動,通過物物互動解決不同類型業務場景需要。與此同時,随着現代資訊技術的不斷發展,物聯網、大型分布式計算、人工智能、大資料、5G技術取得了突飛猛進的進展,新技術與各行各業不斷進行深度融合。物聯網裝置與裝置之間、應用與應用之間、應用和裝置之間、應用和人、裝置和人之間的關聯變得越來越頻繁和常見,關聯的需求也越來越複雜。
是以智能物聯網的建設中,有效的讓裝置和裝置之間建立關系産生互動是必要的。然而,目前大部分軟體系統要實作上述的關聯都是根據實際的應用場景進行定制化的軟體研發,耦合性過高,不易擴充。
2 問題分析
1)跨裝置協同關聯難:很難建立裝置與裝置關聯關系,不知道哪個裝置該響應?需要判斷裝置與裝置間關聯關系;缺少統一時空基準,導緻多模态時空資料無法融合,例如獨立式雷達資料、視訊圖像資料、位置資料無法關聯,不能有效關聯
2)單裝置多通道協同難:傳統的單一能力物聯裝置存在感覺範圍有限,例如夜間感覺能力不足、感覺資料單一等問題
3)關聯觸發條件不可信,動作不敢自動執行:原始感覺資料不滿足關聯業務觸發條件,準确率不高,缺少政策機制,動作不敢自動觸發,需要人為确認:項目場景複雜多樣,關聯條件通常需要多裝置共同檢測,很難有一款融合多能力的一體化裝置滿足,是以多元感覺尤為重要
4)關聯業務碎片化,快速擴充難:缺少關聯規則開發工具,當關聯的需求來時,如何快速提供關聯支撐?缺少便捷好用的開發工具?無論是中心決策、主裝置決策、還是裝置自主決策,本質都是執行一種關聯方案或者規則,是以方案和規則的開發都是必需品;同類型裝置操作能力存在不一緻,不知道裝置能幹啥?不确定裝置能提供什麼樣的關聯能力
5)裝置關聯瓶頸問題:現有關聯技術存在裝置執行效率低、裝置控制動作沖突缺點
3 使用使用者
1)業務管理部門人員:面向業務管理部門提供智能關聯方案,該類使用者可以使用關聯方案閉環告警處理業務流程。
2)生态客戶:面向具備二次開發能力的客戶、代理商、內建商,這類客戶是軟體直接購買者和使用者,幫助這些企業使用者減少關聯類業務應用的開發成本。
3)平台使用者:面向各行業,産品可以搭配物聯網平台或者行業平台,是以産品需覆寫并增強行業已有能力,補充行業渴望能力,增強行業軟體産品競争力。
4)研發/技術支援:提供關聯業務快速開發能力,快速滿足業主場景關聯需要。
4 核心功能
1) 需提供場景化的智能關聯方案或應用,該場景關聯方案能滿足特定裝置類型、特定輸入、特定條件和政策、特定執行動作,能切實的滿足行業場景關聯需要;
2)需提供通用的裝置關聯開發工作台,通過該工作台能快速開發出滿足使用者裝置關聯需要;
3) 需提供關聯元素管理,包含關聯輸入的事件、關聯條件的政策依據、以及關聯輸出動作的管理。通過這三種關聯元素管理可以明确多元感覺關聯引擎産品規格邊界。同時該關聯元素為關聯開發工作台提供有力支撐。
4) 需提供裝置關聯關系管理,關聯關系主要來着裝置管理、資産管理、要素管理提供的裝置關系依據,同時産品支援自定義關聯關系
5) 需要提供關聯政策管理,關聯政策包含普通的關系運算,普通的關系運算是産品自帶的能力,而如果需要告警的關聯政策時,可能會依賴AI算法分析或者資料算法分析結果。
4.1 場景關聯
支援基于感覺事件或者狀态事件的系統協同和裝置關聯功能。
通過告警觸發規則,使用者可設定告警觸發條件,例如資料條件、定時任務或者裝置狀态等,當平台觸發該規則時,則自動觸發平台告警提示,例如平台顯示一條告警,使用者檢視告警可以知道告警級别、告警來源、告警内容等,友善使用者快速定位問題。
通過裝置關聯規則,完成“物”與“物”之間以及“人”與“物”的關聯機制。物聯網裝置大多能做到自動化管理,例如根據環境自動調整燈光的強弱、開關等。這些自動化的邏輯既可以固化到裝置中由直接執行或者通過雲端來設定和執行。裝置直接執行的優勢在于反應快,但是缺點是一旦邏輯有變化裝置需要重新固化,比較難管理。如果由平台端來設定執行,雖然裝置的反應速度有所降低,但是維護起來會非常友善。
使用者可設定裝置關聯規則,通過設定觸發條件,例如定時或者門檻值等,當平台采集的感覺資料觸發該規則時,則自動觸發平台對裝置的某種協同操作,例如裝置雲台、裝置關機等。
業務模型如下:
使用者在管理物聯網裝置時并不需要實時關注裝置狀态,隻有當裝置在上報了某些特性的狀态時才需通知裝置管理者,例如當裝置電量低時能自動發送短信提示、發郵件等。
業務模型如下:
同時通過物聯感覺平台可以支援多個裝置間關聯,例如裝置A觸發火災告警,通過裝置關聯規則,平台自動觸發裝置B攝像關聯等。
4.2 資料轉發
建立共享、開放的物聯感覺層,根據統一的感覺資料标準,進行資料采集、處理、共享,解決各業務系統獨自開發部署,基礎設施重複建設,資料标準不統一,導緻資料難以互通和共享的問題。原生的将通用業務和資料進行統一,應用在核心服務層共享服務體系實作了統一和暢通。
實作海量資料的處理和彙聚,在保證業務系統間資料互相獨立、安全隔離的前提下,對資料進行整合融合加工,提供多元度、可視化的分析,避免形成一個個獨立的資訊孤島,展現大資料分析的價值。
資料轉發将接入的感覺資料提供給外部物聯應用的最主要途徑,物聯應用基于共享的資料來做業務展示,隻有經過統一認證的物聯應用才能消費感覺平台共享的資料。平台對外的資料共享方式支援:消息隊列(kafka、amq、rmq)、http、tcp推送等各種
平台與外部應用之間通過預定的規則與技術,實作資料互相傳遞的過程。即通過資料轉發規則建構資料流的走向。将處理後的消息轉發到各個資料目的地,包含資料庫、消息隊列、應用等各類,進而達到不同的業務目标。
通過對資料模型中每個獨立字段添加限制條件,完成資料處理。
1)資料預處理:其中資料清洗是非法資料的過濾以及從大量的資料中抽取轉換為對應用層有價值的資料,資料關聯是對接入資料裡面添加新資料,例如資料标簽
2)資料轉發至第三方:物聯網應用可以使用資料轉發規則從感覺平台實時擷取裝置上報的資料,支援釋出訂閱以及直接推送兩種模式。應用可以使用資料轉發規則建構資料流管道,感覺平台可以将資料發送至指定的消息隊列服務,或者使用http接口直接推送。
3)消息隊列服務:消息隊列是基礎消息中間件服務,具有低延遲時間、高并發、高可用的特點,是應用服務快速高效地擷取平台裝置消息場景的理想解決方案。使用者可通過配置規則引擎,将需要的資料轉發至消息隊列中,再通過消息訂閱釋出的方式實作應用與平台的資料交換共享。
4)資料推送服務:裝置使用者可配置該服務啟用平台推送能力,平台将裝置的資料以及事件消息通過HTTP(S)請求的方式,及時主動的發送給應用伺服器,進而滿足應用層管理裝置消息時的裝置實時資料以及狀态同步的應用場景。
5 應用場景
1)城市内澇
關聯裝置 | 前置條件 | 觸發條件 | 響應對象 | 執行動作 | 規則說明 |
水尺球\水尺槍、 出入口裝置道匝 | 确定水池球/水尺槍和道閘關聯關系 | 水位資料超過門檻值 | 出入口裝置道匝 | 控制出入口裝置道匝關閉 | 城市内澇時候,涵洞隧道裡的水尺球\水尺槍裝置檢測到水位高超過設定值時、産生報警時可關聯附近涵洞隧道口子上的道閘裝置關閘防止車輛入内 |
水尺球\水尺槍 廣播類音柱 | 确定水池球/水尺槍和音柱關聯關系 | 水位資料超過門檻值 | 音柱 | 播放預制音頻喊話 | 城市内澇時候,涵洞隧道裡的水尺球\水尺槍裝置檢測到水位高超過設定值時、産生報警時可關聯附近涵洞隧道口子上的廣播類裝置音柱進行喊話:“積水深、請勿駛入”等自定義語音 |
2)河湖管理
關聯裝置 | 前置條件 | 觸發條件 | 響應對象 | 執行動作 | 規則說明 |
球機、語音對講通道-外接喇叭 | 區域入侵、河面漂浮物、河岸違建、河岸垃圾堆積、遊泳識别、釣魚識别、洗衣識别等事件 | 河面漂浮物、河岸違建、河岸垃圾堆積、遊泳識别、釣魚識别、洗衣識别 | 裝置語音通道、人(河湖網格管理人員) | 播放預制音頻喊話 彈窗實時預覽 推送預制短信内容 | 基于智能分析,及時發現河面漂浮物、河岸違建、河岸垃圾堆積、遊泳、釣魚、洗衣等河湖四亂事件,巡護員收到報警進行現場處置 |
3)森林防火
關聯裝置 | 前置條件 | 觸發條件 | 響應對象 | 執行動作 | 規則說明 |
雙光譜相機 | 标定相機地理位置資訊 | 火點、煙霧 | 人 | 通知報警 | 錄影機識别火點,并上報告警,同時攜帶火點位置資訊 |
4)周界防範
關聯裝置 | 前置條件 | 觸發條件 | 響應對象 | 執行動作 | 規則說明 |
振動光纖 、安防雷達、熱成像裝置 | 振動光纖 | 人體識别 | 錄影機 | 目标跟蹤 用戶端報警 | 可采用振動光纖 、安防雷達、熱成像裝置,增強惡劣天氣、夜晚等弱光環境下監測預警能力; 結合平台多種去誤報政策,保障預警準确性,降低保安人員工作量; 通過崗亭用戶端及時預警,通知安保人員快速進行報警處置。 |
球機 | 标定錄影機位置 | 人臉比對 | 球機 | 跟蹤特寫 跟蹤接力 | 1、通過錄影機進行目辨別别,并通過比對确定嫌疑人 2、針對目标,關聯附近錄影機轉動跟蹤目标,并對目标多角度特寫 3、當目标在移動過程中,可關聯附近多錄影機動态跟蹤目标,實作跟蹤接力 |