文章目錄

• • 系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)
  • • 用戶故事
    • 訴求分析
    • • 訴求1
      • 訴求2
      • 訴求3
      • 訴求4
    • 訴求實(shí)現(xiàn)要點(diǎn)理解之關(guān)鍵概念
    • • 整體數(shù)據(jù)抽象
      • 云端“圖書館”
      • 云端“圖書館”的擴(kuò)展功能之觸發(fā)器
      • 云端“圖書館”的擴(kuò)張
    • 訴求實(shí)現(xiàn)要點(diǎn)理解之平臺(tái)化

系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)

本小節(jié)主要講解遠(yuǎn)程運(yùn)維系統(tǒng)的典型作用和整體結(jié)構(gòu)。

用戶故事

A公司是一家做螺栓連接技術(shù)的公司，他們生產(chǎn)的螺栓被用到機(jī)械設(shè)備上。這些螺栓的作用是加固這些設(shè)備，保證機(jī)械的穩(wěn)固性。
這些螺栓被用在大型設(shè)備上，可想而知，必須保證這些設(shè)備的連接穩(wěn)定，不然會(huì)發(fā)生松動(dòng)，造成意外事故。但是如何監(jiān)測(cè)螺栓的松緊程度？如何在安裝螺栓的時(shí)候?qū)⑵鋽Q緊到一個(gè)合適的程度？等等這些都是問題。

所以客戶N年前找人開發(fā)了監(jiān)測(cè)系統(tǒng)：即由一個(gè)采集器搭配四個(gè)壓力傳感器，通過將四個(gè)壓力傳感器分別放在需要螺栓固定的設(shè)備連接處，來監(jiān)測(cè)螺栓的擰緊程度。采集器定時(shí)去采集傳感器的數(shù)據(jù)，并顯示在自帶的屏幕上。這樣子，工作人員就可以實(shí)時(shí)查看采集器的數(shù)據(jù)，從而判斷螺栓的擰緊程度。
到這里，你覺得這套系統(tǒng)具有什么優(yōu)缺點(diǎn)呢？
優(yōu)點(diǎn)包括不限于：簡(jiǎn)單，低成本。
缺點(diǎn)主要有下列幾點(diǎn)：
（1） 必須到現(xiàn)場(chǎng)才能看到采集的數(shù)據(jù)
（2） 必須不斷的主動(dòng)查看采集的數(shù)據(jù)，從而判斷是否松動(dòng)
（3） 由于第二點(diǎn)導(dǎo)致無法及時(shí)收到松動(dòng)消息
（4） 人工成本高
（5） 無法統(tǒng)計(jì)從螺栓安裝好后，一直到出現(xiàn)松動(dòng)這一時(shí)間段內(nèi)的螺栓擰緊程度的數(shù)據(jù)變化趨勢(shì)。所以很難針對(duì)性的去提升螺栓品質(zhì)。
（6） ….

客戶使用了一段時(shí)間后，也發(fā)現(xiàn)如果繼續(xù)沿用這套系統(tǒng)，那么上述問題無法解決，會(huì)持續(xù)痛苦下去。那么如何解決客戶這個(gè)痛點(diǎn)呢？
通過對(duì)比原始系統(tǒng)，其實(shí)核心訴求可以歸納為以下幾個(gè)核心點(diǎn)：
（1） 不需要去現(xiàn)場(chǎng)即可看到數(shù)據(jù)，即無人值守式工作
（2） 可以遠(yuǎn)程通過瀏覽器、APP等看到設(shè)備實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)
（3） 能夠看到歷史數(shù)據(jù)曲線
（4） 能夠被動(dòng)接收推送消息，從而無需輪詢即可及時(shí)得知螺栓松動(dòng)情況。
其他訴求實(shí)際都屬于附加訴求。
那么如何實(shí)現(xiàn)這些訴求呢？

訴求分析

訴求1

需要采集器能夠把傳感器數(shù)據(jù)傳到云端，而不是簡(jiǎn)單的顯示在屏幕上。在不改變采集器硬件的情況下，只能通過現(xiàn)有的采集器硬件接口去對(duì)接新的傳輸設(shè)備。示意圖如圖1.1所示：

圖1.1 采集示意圖
傳輸設(shè)備的作用就是將設(shè)備數(shù)據(jù)最終傳輸?shù)皆贫恕Ｆ渲?#xff0c;網(wǎng)關(guān)和節(jié)點(diǎn)均可以作為傳輸設(shè)備。二者的最大區(qū)別在于網(wǎng)關(guān)能夠連接外網(wǎng)即廣意上的互聯(lián)網(wǎng)，而節(jié)點(diǎn)只能和網(wǎng)關(guān)配合組成局域網(wǎng)，他們的通信都是通過無線通信的，這里用虛線表示。網(wǎng)絡(luò)的分層結(jié)構(gòu)如示意圖1.2所示：

圖1.2 網(wǎng)絡(luò)示意圖
整體采集與傳輸層面的示意圖如圖1.3所示：

圖1.3 采集傳輸整體示意圖

圖1.3中忽略了采集器所接的傳感器。節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)將各個(gè)采集器數(shù)據(jù)發(fā)送到中央的網(wǎng)關(guān)，再由網(wǎng)關(guān)上報(bào)到云端，這樣數(shù)據(jù)最終就可以存儲(chǔ)到云端。
有了底層這樣的采集與通信結(jié)構(gòu)以后，才可以實(shí)現(xiàn)將設(shè)備數(shù)據(jù)發(fā)布到云端，訴求1就有了實(shí)現(xiàn)的依據(jù)。

訴求2

需要開發(fā)web網(wǎng)頁、APP等應(yīng)用。這些應(yīng)用從云端獲取設(shè)備采集到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)并展示在頁面上即可。

訴求3

需要云端能夠保存設(shè)備采集到的所有數(shù)據(jù)，便于查詢歷史數(shù)據(jù)。當(dāng)然，應(yīng)用也需要具備查詢并顯示歷史數(shù)據(jù)的功能。

訴求4

需要云端能夠建立推送機(jī)制，即當(dāng)檢測(cè)到某個(gè)螺栓傳感器的數(shù)據(jù)符合觸發(fā)條件時(shí)，比如傳感器2上報(bào)的數(shù)值大于50時(shí)能夠自動(dòng)通知到用戶。
這樣子，當(dāng)數(shù)據(jù)符合推送條件時(shí)，用戶即可收到消息通知，比如收到報(bào)警短信，從而得知某個(gè)螺栓的松動(dòng)情況。

訴求實(shí)現(xiàn)要點(diǎn)理解之關(guān)鍵概念

整體數(shù)據(jù)抽象

圖1.4 數(shù)據(jù)抽象

圖1.4可以看出，整體鏈路是圍繞數(shù)據(jù)打通的。原始數(shù)據(jù)被采集到出來，然后經(jīng)過傳輸層，在云端進(jìn)行存儲(chǔ)，最終數(shù)據(jù)還是回饋客戶，被分析或者匯總等展現(xiàn)給客戶。
從這個(gè)數(shù)據(jù)抽象層面來看，圖1.3中局域網(wǎng)內(nèi)的采集層和傳輸層就不必考慮其技術(shù)細(xì)節(jié)，只要知道數(shù)據(jù)通過底層硬件設(shè)備采集并傳輸?shù)搅嗽贫思纯伞?/p>

二手書店和圖書館的區(qū)別之一是圖書館分門別類，不同的樓層不同的房間放的是不同類書籍，同一間房間還用書架來細(xì)分。所有圖書遵循一套編號(hào)法則，每一本圖書都有自己的唯一編號(hào)。而二手書店就不一樣了，一堆書籍雜亂無序的堆放，從里面找本書費(fèi)時(shí)費(fèi)力。
如果把書籍看作是數(shù)據(jù)，那么云端的存儲(chǔ)就不能向二手書店學(xué)習(xí)，而要向圖書館看起，所以圖1.4將云端的存儲(chǔ)標(biāo)記為結(jié)構(gòu)化存儲(chǔ)（此結(jié)構(gòu)化非數(shù)據(jù)庫的名詞概念）。

下面，我們將數(shù)據(jù)當(dāng)作書籍，來建立自己的圖書館。

云端“圖書館”

現(xiàn)在云端圖書館開張了，但是面對(duì)這么多雜亂的底層上報(bào)的數(shù)據(jù)，我們只好向杭電圖書館的先進(jìn)管理方式看齊。
我們首先定義每個(gè)數(shù)據(jù)的“唯一編號(hào)”。因?yàn)楹驮贫酥苯咏换サ氖蔷W(wǎng)關(guān)類設(shè)備，而至于網(wǎng)關(guān)底下接了什么設(shè)備等等一切我們不考慮，這也是分層解耦思想和單一職責(zé)原則的體現(xiàn)。所以，針對(duì)不同的網(wǎng)關(guān)，我們對(duì)其定義唯一的ID，這里定義為deviceId，這樣就可以區(qū)分哪些數(shù)據(jù)是由哪個(gè)網(wǎng)關(guān)上傳的了。

但是，一個(gè)網(wǎng)關(guān)下可以采集多種數(shù)據(jù)，比如采集壓力，濕度，或者采集四個(gè)地方的溫度信息，然后上報(bào)時(shí)這些數(shù)據(jù)在云端如何區(qū)分？
比如壓力，隨著時(shí)間的流逝，壓力這種數(shù)據(jù)給我們呈現(xiàn)的是一條“數(shù)據(jù)流”，就像無數(shù)水滴匯聚成的河流一樣。只不過河流是流經(jīng)大地，而數(shù)據(jù)是流過時(shí)間。

再次抽象一點(diǎn)，即網(wǎng)關(guān)下掛了好多這樣的“數(shù)據(jù)流”，隨著時(shí)間的流逝，站在我們?cè)贫藞D書館的視角來看，一個(gè)網(wǎng)關(guān)下的數(shù)據(jù)區(qū)分就是按照數(shù)據(jù)流來區(qū)分的。所以需要我們?yōu)閿?shù)據(jù)流制定唯一ID，我們將其命名為：streamId，stream即水流的意思，streamId高端大氣上檔次。

至此，通過deviceId + streamId就唯一定位到了一個(gè)數(shù)據(jù)流，再配合上時(shí)間這個(gè)參考坐標(biāo)，我們?cè)贫藞D書館的一個(gè)數(shù)據(jù)（點(diǎn)）的唯一編號(hào)就是：deviceId + streamId + timestamp。

云端“圖書館”的擴(kuò)展功能之觸發(fā)器

本圖書館了解到，有些客戶想要制定觸發(fā)功能，即通過監(jiān)控某一個(gè)數(shù)據(jù)流中的實(shí)時(shí)最新數(shù)據(jù)，當(dāng)數(shù)據(jù)符合條件時(shí)進(jìn)行觸發(fā)邏輯，去通知客戶當(dāng)前的情況。
經(jīng)過不懈努力，我們創(chuàng)造了“觸發(fā)器”這個(gè)系統(tǒng)?？蛻糁恍枰?jiǎn)單配置，告訴我們他想監(jiān)控哪個(gè)數(shù)據(jù)流（即deviceId + streamId），并且當(dāng)數(shù)據(jù)值符合什么條件（比如大于、小于）時(shí)通知他，通知地址可以是郵箱或者客戶通訊地址。

這樣就配置好了一個(gè)觸發(fā)規(guī)則。由于非常好用，好多客戶都制定了許多規(guī)則，這些規(guī)則太難管理了，所以我們又要對(duì)其進(jìn)行編號(hào)，編碼方式從1開始遞增即可。編碼名字就叫“ruleId”，不過這樣容易混淆，索性叫“triggerId”好了，trigger是觸發(fā)的意思。

云端“圖書館”的擴(kuò)張

由于具備這么多好用的功能和清晰的結(jié)構(gòu)，接入的客戶越來越多。那么有什么辦法將各個(gè)客戶的設(shè)備隔離開呢？
我們參考圖書館的房間分離方式，建立了“產(chǎn)品”這種概念。每個(gè)客戶可以在本館建立多種產(chǎn)品，每個(gè)產(chǎn)品下又包含了多個(gè)網(wǎng)關(guān)（設(shè)備）。通過這種分層，最終本館的結(jié)構(gòu)如下：

• 產(chǎn)品
  • 設(shè)備（網(wǎng)關(guān)）
    • 數(shù)據(jù)流
      • 數(shù)據(jù)點(diǎn)
    • 觸發(fā)器

因?yàn)橛|發(fā)器最終是關(guān)聯(lián)到某個(gè)（些）數(shù)據(jù)流上面的，所以和數(shù)據(jù)流屬于平級(jí)。
基于這種分層方式，很好的實(shí)現(xiàn)了大量設(shè)備及數(shù)據(jù)的接入及管理。

訴求實(shí)現(xiàn)要點(diǎn)理解之平臺(tái)化

誰都想做平臺(tái)，比如微信要構(gòu)建自己的生態(tài)、平臺(tái)。本圖書館也想構(gòu)建自己的平臺(tái)，平臺(tái)意味著不僅能夠讓設(shè)備接入進(jìn)來，數(shù)據(jù)上報(bào)上來，也同樣意味著需要開發(fā)者或者相關(guān)企業(yè)的入住，能夠在本平臺(tái)上進(jìn)行開發(fā)。

基于這個(gè)考慮，本館對(duì)外暴露了一些開放的API接口，并且提供了相關(guān)的demo及SDK包供大家使用。同時(shí)提供了簡(jiǎn)易的設(shè)備之類的管理界面，客戶可以查看自己在平臺(tái)上的設(shè)備、數(shù)據(jù)等信息。
總之，本平臺(tái)的宗旨就是：讓客戶更加方便地開發(fā)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，專注于應(yīng)用層的處理，而不用考慮網(wǎng)關(guān)如何接入、數(shù)據(jù)如何存儲(chǔ)、如何觸發(fā)等復(fù)雜問題。

平臺(tái)化以后，本平臺(tái)運(yùn)行良好，我們起了一個(gè)響亮的名字：OneNET平臺(tái)。
由于這兩年物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展迅速，各個(gè)傳統(tǒng)企業(yè)都想結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行轉(zhuǎn)型，各大公司也都開始眼紅物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的巨大潛在價(jià)值。最終，中國移動(dòng)把我們這個(gè)平臺(tái)收購了，所以我們最新的名字叫做—“中國移動(dòng)OneNET物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)”！

注：以上圖書館故事純屬虛構(gòu)。

再注：
OneNET平臺(tái)地址

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的OneNET概述：以远程运维为例的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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