淺談G7物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)架構(gòu)

之前畫的一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系的簡(jiǎn)圖，從下往上有5個(gè)層次，分別是感知層、接入層、數(shù)據(jù)層、業(yè)務(wù)層和展現(xiàn)層，我下面簡(jiǎn)單說(shuō)下這5層分別需要什么能力。

感知層

感知層能力就是硬件能力，是物聯(lián)網(wǎng)最基礎(chǔ)的一層，是真正在創(chuàng)造原始數(shù)據(jù)的層面。如果沒(méi)有好的原始數(shù)據(jù)，意味著我們的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)是不可靠的。在一個(gè)不牢靠的基礎(chǔ)上，進(jìn)行的業(yè)務(wù)應(yīng)用和數(shù)據(jù)分析也是不可靠的。因此，如何保證穩(wěn)定準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)感知和上報(bào)，是這一層的重中之重。這其實(shí)是一個(gè)挺多維度的問(wèn)題，包括采用的感知方案是否合理，安裝實(shí)施工藝是否簡(jiǎn)易，信號(hào)接收是否穩(wěn)定，功耗情況是否合理等。硬件本身，從芯片選擇到主板設(shè)計(jì)，每一個(gè)領(lǐng)域都需要精雕細(xì)琢。同時(shí)，硬件之上的軟件設(shè)計(jì)，如何快速，穩(wěn)定的在一個(gè)相對(duì)局限的資源里進(jìn)行計(jì)算，進(jìn)行數(shù)據(jù)的過(guò)濾，都是需要考慮的事情。

接入層

接入層能力是架構(gòu)和適配能力，關(guān)注的重點(diǎn)首先是可用性。接入層要連接大量的設(shè)備，這些設(shè)備每時(shí)每刻都在上報(bào)數(shù)據(jù)，而且如前文談到的，設(shè)備是不會(huì)休息的，因此這種場(chǎng)景是24小時(shí)高強(qiáng)度的寫入。這就對(duì)接入層的穩(wěn)定性提出很大的挑戰(zhàn)，需要通過(guò)很好的架構(gòu)和實(shí)現(xiàn)，去支撐這種海量的數(shù)據(jù)上傳場(chǎng)景。

另一個(gè)需要關(guān)注的重點(diǎn)是適配能力。我們會(huì)接入很多不同種類的設(shè)備，很多設(shè)備的功能是類似的。這個(gè)適配就要分為兩個(gè)問(wèn)題去看：一個(gè)問(wèn)題是如何快速的適配這些設(shè)備的協(xié)議，讓設(shè)備進(jìn)入我們的平臺(tái)；另一個(gè)問(wèn)題是，要如何把不同的設(shè)備協(xié)議，基于業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，為后面的分析和挖掘工作打好數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

數(shù)據(jù)層

如果說(shuō)感知層和接入層是在創(chuàng)造標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)，那么到這一層的重點(diǎn)，就變成了要存儲(chǔ)和應(yīng)用這些數(shù)據(jù)。因此我們首先要考慮，如何存儲(chǔ)如此海量而且在不斷增加的數(shù)據(jù)量。我們的存儲(chǔ)架構(gòu)要考慮可擴(kuò)展性，數(shù)據(jù)安全性，數(shù)據(jù)的易用性，以及存儲(chǔ)這些數(shù)據(jù)的成本。同時(shí)，我們?nèi)绾螌?duì)海量數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，是一個(gè)典型的大數(shù)據(jù)問(wèn)題。因此我們需要通過(guò)大數(shù)據(jù)架構(gòu)來(lái)支撐這些計(jì)算。對(duì)數(shù)據(jù)的分析，如果要變成對(duì)未來(lái)的預(yù)言和決策，機(jī)器學(xué)習(xí)算法也是必不可少的。換句話說(shuō)，數(shù)據(jù)層是物聯(lián)網(wǎng)公司的技術(shù)核心層。這一層的技術(shù)積累深度，決定了我們能夠把數(shù)據(jù)價(jià)值發(fā)揮出多少。

業(yè)務(wù)層

業(yè)務(wù)層的主要工作是考慮如何利用數(shù)據(jù)和算法，解決具體的業(yè)務(wù)問(wèn)題。業(yè)務(wù)層和數(shù)據(jù)層應(yīng)該是一個(gè)相互驅(qū)動(dòng)的關(guān)系。業(yè)務(wù)會(huì)基于用戶的需求，對(duì)數(shù)據(jù)層的技術(shù)提出更高的要求。技術(shù)也需要不斷提升，反向?yàn)闃I(yè)務(wù)去提供更好的架構(gòu)基礎(chǔ)、算法能力。因此，單純的技術(shù)驅(qū)動(dòng)和產(chǎn)品驅(qū)動(dòng)都是不夠的，只有技術(shù)和產(chǎn)品相結(jié)合才能發(fā)揮最大的價(jià)值。

如果從技術(shù)層面看，業(yè)務(wù)層面對(duì)的技術(shù)壓力是來(lái)自于直接的用戶訪問(wèn)。因此，傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)公司的微服務(wù)化，緩存策略，消息訂閱等技術(shù)在這一層是很適用的。同時(shí)，物聯(lián)網(wǎng)的業(yè)務(wù)還是很有自身的特點(diǎn)：比如會(huì)有大量的實(shí)時(shí)計(jì)算需求，去快速的給客戶反映當(dāng)前的情況。我們生成的各種事件報(bào)警，都離不開(kāi)要設(shè)計(jì)實(shí)時(shí)流式處理的算法，需要不斷對(duì)一段時(shí)間的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，也是一大特點(diǎn)。物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)有明顯的時(shí)間序列性和位置相關(guān)性。因此，基于這兩個(gè)特點(diǎn)的業(yè)務(wù)會(huì)特別多，都需要用專門的技術(shù)方案來(lái)支持。

展現(xiàn)層

展現(xiàn)層就是用戶界面。在G7這一層會(huì)更加偏重于數(shù)據(jù)的展現(xiàn)。回到剛才說(shuō)到的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)兩大特性：時(shí)間序列性和位置相關(guān)性。實(shí)際上這兩個(gè)特性在從數(shù)據(jù)層開(kāi)始，再到業(yè)務(wù)層和展現(xiàn)層，都在影響著我們的設(shè)計(jì)。因此，展現(xiàn)層需要去考慮：如何針對(duì)兩個(gè)特點(diǎn)去進(jìn)行數(shù)據(jù)UI組件的設(shè)計(jì)。另外，物聯(lián)網(wǎng)中有很多大數(shù)據(jù)分析，對(duì)大數(shù)據(jù)的直觀展現(xiàn)，也是展現(xiàn)層需要考慮的問(wèn)題。

如上文所說(shuō)，物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的技術(shù)開(kāi)發(fā)是一個(gè)長(zhǎng)鏈條，高復(fù)雜度的過(guò)程，而G7又是一家不斷的在進(jìn)行業(yè)務(wù)創(chuàng)新的公司，如何通過(guò)良好的架構(gòu)設(shè)計(jì)來(lái)支持快速的業(yè)務(wù)創(chuàng)新，是我們必須要去深入思考的問(wèn)題。

我們也在這個(gè)問(wèn)題上經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的探索，并得到了兩個(gè)基本認(rèn)知：

• 小團(tuán)隊(duì)自包含是支持快速創(chuàng)新的唯一保證

• 需要通過(guò)一個(gè)強(qiáng)大的平臺(tái)來(lái)提供小團(tuán)隊(duì)自包含所需要的各項(xiàng)能力

第一點(diǎn)很容易理解，無(wú)論有多好的過(guò)程管理，跨團(tuán)隊(duì)協(xié)作也比不上一只自包含的團(tuán)隊(duì)，我們需要思考的是如何讓這個(gè)團(tuán)隊(duì)真正的能做到自包含，需要為這個(gè)小團(tuán)隊(duì)提供什么能力來(lái)提高他們的速度。

我們給出的答案是IoT PaaS平臺(tái)和IoT業(yè)務(wù)中臺(tái)，下面分別解釋一下這兩個(gè)平臺(tái)的作用。