IoT架构模式：中央服务器与企业集成及消费领域应用

### IoT架构模式：中央服务器与企业集成及消费领域应用 #### 1. 中央服务器的物联网模式 中央服务器的物联网模式具有多种特性和优势，主要体现在以下几个方面： - **网络带宽优化**：确保网络带宽的最佳使用，避免资源浪费。 - **离线/批量处理**：支持离线或批量处理数据，提高处理效率。 - **数据摄取与处理解耦**：将数据摄取和处理过程分离，增强系统的灵活性。 - **数据整理与传输解耦**：实现数据整理和传输的解耦，提升系统的可扩展性。 相关模式包括数字孪生，它可以为实体对象创建虚拟映射，便于监控和管理。 在使用这些模式时，需要满足以下假设条件： - 存在用于存储中间文件的数据存储空间。 - 设备和中央服务器之间达成文件数据格式协议。 - 配置了文件传输触发器，可以是周期性的或基于事件的（例如达到预定文件大小时）。 同时，还需要考虑一些因素，例如数据处理可以在边缘或现场设备上进行，而无需进行文件传输。此外，还存在一些反模式场景，如大型二进制有效负载（如视频流）应在边缘进行处理，仅将事件发送到中央服务器；实时数据处理和事件生成也可能不适合某些场景。 #### 2. 企业系统集成 为了从物联网实施中获取最大价值，物联网系统需要与企业现有的软件系统进行集成。这种集成可以实现网络世界和物理世界的交互，物联网系统代表物理世界，而外部系统则存在于网络/虚拟世界中。 企业系统集成带来了诸多好处，如实现端到端工作流程的自动化、消除数据重复、提高决策质量以及避免依赖陈旧数据。数据同步可以通过数据推送、数据拉取或两者结合的方式实现，集成的性质和级别会因领域和用例而异。例如，家庭自动化用例与其他系统的集成需求相对较少，而工业用例则更需要集成。 集成逻辑的调用频率取决于多个因素，如用例需求和数据同步操作带来的开销。根据需求，同步可以采用同步模式（实时同步）或批量模式，通常这些集成无需最终用户直接参与。 物联网系统通常与以下类型的外部系统集成： | 外部系统类型 | 说明 | | --- | --- | | 客户关系管理（CRM）系统 | 管理企业与客户之间的关系 | | 供应链管理（SCM）系统 | 优化供应链流程 | | 商业智能和分析 | 提供数据分析和洞察 | | 人力资源数据 | 管理员工信息 | | 存储设备或用户元数据的系统 | 存储相关元数据 | | 企业资源规划（ERP）系统 | 整合企业资源 | | 提供辅助信息的系统（如天气信息或卫星图像） | 增强物联网数据的洞察力 | 集成需求通过调用企业系统暴露的API来实现。如果没有可用的集成API，则会在遗留系统上创建包装器，以封装遗留系统的细微差别。 外部系统可以补充本地和全局规则引擎，物联网系统可以通过多种方式与其他外部系统集成。 以下是企业系统集成模式的总结： - **解决的问题**： - **业务方面**：将物联网数据与现有企业应用集成，带来更好的洞察力和决策能力、更准确的业务洞察、降低数据调和工作的成本或工作量；概念化和开发更丰富、更创新的用例；通过自动化现有工作流程和流程加速企业的数字化转型之旅；利用设备元数据进行数据清理和整理。 - **技术方面**：实现系统之间的数据同步；提供多种集成选项，如同步、定时、基于代理等；支持数据和应用级别的集成；安排集成以在非高峰时段处理计算密集型工作负载；灵活实现实时和批量集成；使用基于代理的集成将核心物联网系统的演进与下游外部系统解耦；尽快标记和修复不同系统之间的数据差距。 - **使用场景**： - 需要将物联网数据推送到现有的外部、企业或遗留系统。 - 需要通过从外部系统拉取数据来丰富物联网数据的元数据。 - 外部系统的工作流程从一个阶段过渡到另一个阶段基于物联网系统报告的传感器信息。 - 离线数据集成（如从一个系统导出数据，然后使用两步过程将其导入另一个系统）不实用或不合适。 - **示例使用场景**： - **工人安全用例**：从员工数据库（如HRM外部系统）中拉取员工的个人数据，以便在工人摔倒（由摔倒传感器检测到）时通知主管。 - **智能制造用例**：当可用零件数量低于定义的阈值时，通过从供应商管理系统（VMS）获取供应商信息来启动新的供应订单。 #### 3. 消费领域的模