腾讯云物联网通信平台_物联网设备接入管理方案

腾讯云物联网通信平台 IoT Hub

腾讯云物联网通信（Internet of Things Hub， IoT Hub）旨在提供一个安全、稳定、高效的连接平台，帮助开发者低成本、快速地实现“设备-设备”、“设备-用户应用”、“设备-云服务”之间可靠、高并发的数据通信。物联网通信平台不仅可以实现设备之间的互动、设备的数据上报和配置下发，还可以基于规则引擎和腾讯云产品打通，方便快捷地实现海量设备数据的存储、计算以及智能分析。

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物联网的发展和愿景：万物互联、开放共赢 icon

IoT：Internet of things，提出于1999年。

定义：把所有物品通过信息传感设备与互联网连接起来，实现智能化识别和管理。

IoT被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。特征：全面感知、可靠传输、智能处理。给产业带来新思想、新生态、新商业、新体验。

物联网通信平台（IoT Hub） - 定位 icon

物联网通信平台，旨在提供一个安全、稳定、高效的连接平台，帮助开发者低成本、快速地实现“设备-设备”、“设备-应用”、“设备-云服务”之间可靠、高并发的数据通信，快速搭建物联网应用平台。

全域物联感知，异构设备、网络、协议兼容。

数据开放共享，物联数据接入、治理及共享，实现应用赋能。

设备全生命周期管理，构建物联网统一开放服务体系。

产品优势

泛在接入

系统：Linux 、Android、RTOS、Windows，协议：MQTT/CoAP/WebSocket/HTTP，网络：Wifi/Lora/2G/3G/4G/NB-IOT，类型：普通设备、网关设备，支持跨平台移植。

扩展性

无缝对接腾讯内部大量平台；如：各类存储组件、大数据分析TBDS、数据可视化RayData等；平台能力集成：小程序、地图等。

安全

设备认证：X509证书认证、或者HMAC认证；传输加密：TLS或DTLS；权限控制：发布、订阅权限控制、子帐号权限控制。

稳定

99.95%可用率保证，99.99%数据持久性，消息可靠投递：显著提高弱网、离线重连等场景消息送达率。

低成本

边缘能力降低整体成本，时序数据高比例压缩降低云端成本。

高并发

基于消息并发架构设计，亿级设备海量接入。

产品系统架构

赋能于两端︰

平台提供丰富、高效、稳定、灵活松耦合的连接能力。

平台层多功能服务︰

兼容异构网络接入、稳健消息通道、可视化监控、安全数据通信与身份认证、固件升级工具等全套物联网平台层功能。用户可免去大部分自搭建部署、运维、扩容等繁琐工作。

连接腾讯云强大的云上组件∶

以配置式操作连接腾讯云上存储/计算等服务，助力用户挖掘设备数据价值

产品能力矩阵

设备接入：泛在接入能力 icon

兼顾设备硬件、能耗等复杂场景，支持业内物联设备多样主流开源消息通信协议。为多操作系统平台运行环境提供支持SDK以满足海浪设备快速接入。C-SDK， Android-SDK， Java SDK。


操作系统	Linux 、 Android、RTOS
通信协议	MQTT/CoAP/WebSocket/HTTP
网络制式	Wi-Fi/2G/3G/4G/NB-IOT/LORA等
设备类型	普通设备、网关设备
可移植性	支持跨平台移植，抽离硬件平台层
并发能力	基于消息并发架构设计，亿级设备海量接入

LoRa场景设备接入 icon

整体架构

包括Lora设备，Lora网关，Lora Server以及物联网通信平台几个角色 Lora Server是Lora设备和物联网通信平台通信的桥梁。

Lora Server

基于LoraWan后台接口规范实现，包含NS，AS，JS，NC四个子模块负责Lora网关的管理，Lora MAC层消息的校验和转发。支持OTTA&ABP两种激活方式，支持Class A/B/C三种设备通信模式。

Lora网关

只负责消息的转发，与Lora设备通过无线通信，与Lora Server通过 3G/4G/Ethernet连接。

与物联网消息打通方案

Lora设备与物联设备统一管理保留Lora标准接入&鉴权协议，在Lora Server实现Lora Server与物联网通信平台通信不需要再鉴权消息在AS转化成物联网协议后，通过MQTT或HTTP通道与物联通信。

NB-IoT场景设备接入 icon

整体架构

包括设备、运营商、物联网平台三部分。在设备内部，终端跟NB-IoT模组通过串口TTL，使用AT命令通信。运营商系统包括基站接收无线信号，接入网认证NB-IoT模组，分配内网IP，核心网进行安全认证分配外网IP，IoT平台负责应用数据管理和分发。物联网通信平台提供设备管理，设备接入，权限管理，消息管理，规则引擎，控制台等丰富的云服务功能。

平台优势

提供统一的接入平台，用户不需要分别对接三大运营商，仅一次接入物联网通信平台即可。稳定安全的通信链路，深耕消息上行和下行链路，消息Qos控制，https双向认证。实时的云日志系统，方便用户查看上下行消息，定位调试问题。

安全的数据通信

设备接入，需通过身份渠道的鉴权，可以有效拒绝非法接入。数据传输中引入网络安全传输协议，防范数据窃取、篡改。


安全传输	TLS/DTLS
身份唯一性	平台通过设备“三元组”确认设备身份的唯一性，包括产品ID、设备名称和设备密钥
身份认证	证书认证或密钥认证两种鉴权方式，支持动态注册，一型一密
固件升级	支持OTA固件升级，快速修复漏洞（支持单个/批量升级）

产品功能—设备管理

云端为产品、设备分配不同的证书/密钥，用户可灵活选择鉴权认证方式，平台将确保接入的合法性，并提供网关绑定、设备分组等功能，满足业务对于设备灵活管理的需求。关键点：1、设备上报消息需要订阅平台上具有消息发布权限的Topic；2、设备接收平台发送的消息需要订阅平台上具有消息订阅权限的Topic；3、A设备可以订阅B设备的Topic消息，实现设备-设备联动。

产品功能—消息通道

对于服务场景多样性，能提供不同维度的质量通道。在高吞吐、高可靠性上实现毫秒级的消息投递能力。打通“设备”to “设备”、“设备”to “应用”、“设备”to “云服务”的数据通道。


分级能力	提供Qos=0、Qos=1的消息可靠性等级，Qos=0代表消息最多发送一次，Qos=1代表消息最少发送一次
离线缓存	缓存技术提供弱网、离线场景下消息快速重传
高并发	百万QPS级别设备数据吞吐能力，动态扩展
可靠性	99.95%服务可用性,99.9999999%数据持久性
实时性	毫秒级信息投递，适用实时调度、高频决策控制

产品功能—设备影子

通过设备影子缓存技术，云平台留存设备元数据的镜像异同应用端频繁查询；支持修改后台配置以同步下发到设备。满足弱网环境下、智能设备的低功耗、少流量要求的数据的上报、查询和配置同步能力。

状态同步
影子镜像面向业务查询，减少设备交互

配置变更
影子镜像同步到设备，异步解耦

永久存储
容错性强，适配弱网、断链场景

可视化监控

提供设备运行数据的可视化监控，支持曲线异常行为告警通知。云流水日志系统和终端日志上报能力完善对设备调试、运营阶段的远端跟踪和定位能力。形成透明、开放的生态系统。

可视化监控
全链路设备连接、数据上下行图形化监控

异常告警发现
数据min、max、波动异常，一键配置发现

调试和定位
流水日志与远程终端日志，生态闭环

产品功能—规则引擎

针对设备数据处理端（如数据分析系统），平台支持通过规则引擎一键式配置打通背后庞大的腾讯云产品，也可将设备数据转发至用户的业务系统，以方便快捷的实现海量设备数据的存储、查询、计算以及智能分析应用。

物联网通信平台的核心价值 icon

作用

1、提供成熟的跨平台设备开发工具，帮助设备快速接入。 2、提供安全、稳定、高效的设备连接及管理能力。 3、搭建设备-设备、设备-应用、设备-云服务间可靠、高并发数据传输通道。 4、提供丰富的应用开发工具和服务，满足Web应用开发、小程序开发和APP开发需求。 5、在项目中降低设备集成、应用集成的工作量、提升开发效率。

价值

1、不同种类、不同网络、不同协议的设备快速接入，缩短项目周期、降低项目成本。 2、帮助业主统一南北向接入标准，终端/应用厂家配合开发，实现终端应用分离，业主把控终端/应用选择权。 3、高并发、高可用、成熟稳定，千万级设备并发能力，提供行业差异化竞争力。 4、公有云、专有云和私有云三种模式，满足不同客户对于资源隔离和成本的多样化需求。 5、拥有成熟的芯片、模组、终端等的硬件生态，以及SaaS、解决方案等的软件生态，实现生态赋能。

场景化应用—汽车联网 icon

场景化应用—制造业工艺优化 icon

基于物联网、大数据和人工智能等技术面向工业客户的解决方案，协助企业数字化转型;数据驱动企业降本升效，提升企业核心竞争力。

场景化应用—电力能源 icon

通过物联网平台服务，提供能源设备低成本、快速接入，实时监控设备和进行大数据处理，实现能效智能调度，助力能源行业革新。腾讯物联网保证接入设备与云端可靠、高并发的数据通信；云端数据库(mysql)为用户提供高性能、高可用、高安全防护、可扩展的运维数据存储服务；云端SDK支持智能电力运维应用程序快速、稳定调用已有设备数据；腾讯云商业智能分析(business intelligence)服务为用户提供设备运行、环境变化等运维数据的多维分析和报表展现。