阿里对物联网技术和生态全面解读

今天给大家分享一篇阿里巴巴IoT资深技术专家于新林专题技术演讲，以下是演讲内容。

各位嘉宾，大家好！我叫于新林，来自阿里巴巴物联网事业部。今天和大家分享的住就是“物联网平台赋能合作伙伴，推动生态发展”。

我的主题分两方面理解: 一是赋能；二是生态。首先我通过分享，大家可以看一下对于物联网解决方案可以遇到什么问题。物联网解决方案主要就是把各种各样的设备连到云上，这种设备可能是风机，可能是的逆变器，当这些设备连接到物联网，接下来的问题是设备产品的数据如何存储、如何对设备进行控制。当有海量的数据落地以后，我们又会遇到接下来的问题，怎么样对海量数钻进行处理，怎么产生一些数据大屏，并且通过mobileHP或展现相关的处理和数据。

对于这样的应用来讲，其实可以分为三部分: 一是设备接入；二是设备接入之后的线上处理；三是海量数据的大数据处理。
对于设备的接入，我们会遇到一些问题，通过什么网络通讯设备连接系统，是通过HTTP；二是数据怎么接到云上；三是如何进行软件技术升级，如何进行开发。设备连到迅速上，要考虑设备是如何存储，通过什么方式控制设备，设备需要部件升级的时候，需要可以支持断点续传播还是支持物件，当所有设备放到云上，要考虑大数据如何存储，大数据如何产生报表，是否可以通过AI的方式对所有数据进行处理。这样可以真正的发挥数据产生的价值。

通过对这些海量的数据处理，可以得到一些预测性的维护。举例来说，很多工厂对设备是周期性的问题维护，不管设备有没有问题，每个月或者每个季度定期维护设备，这样导致企业付出了额外的成本。因为本身设备在每个季度或者每个月不一定会出现问题，如果用海量的数据对设备进行预测性维护，可以在设备没有出现问题之前减少维护，也可以在设备发生问题之前进行维护。这样对电机，可以对电机的转速和声音预测。如果发现机器不符合模型，可以考虑电机可能出现问题，可以提前做预测性的维护。

我们对所有物联网方案进行了统一的抽象、总结和沉淀，其实可以认为整个物联网解决方案涉及云、管、边、端等相关部分，其中对云、管、边、端是所有物联网解决方案的通用问题，企业要解决的是个性问题。接下来就对这些问题进行详细的了解。

对企业来说，对于端和边，所有的企业设备有两种接入方式：一是单个设备连到云上；二是把设备接到边缘的网关，再通过网关连到云上。对于单个设备，可能会遇到以下问题：第一，考虑设备的硬件，包括传感器、芯片和模组。选定了硬件之后，要考虑嵌入式操作系统，可以选择OS也可以宣传其他的嵌入式操作系统。操作系统选择之后，要考虑驱动问题。如何通过驱动读取传感器的数据，如何通过数据的格式传到云上。选择了这些之后，要考虑通过什么方式，是通过2G、3G还是Wi-Fi，或者是NB-IOT，需要考虑用通讯协议，是通过HTTP还是TCP/IP。

对于边缘网关来讲，遇到的问题和设备不太一样。因为这是设备连接了边缘网关，针对边缘网关，IOT事业部提供了一套边缘计算框架，它的核心理念和云端一样。在边缘网关需要把设备连接到边缘网关，对设备进行统一的建模，可以在边缘网关进行数据的存储、数据的加工，甚至有一些AI训练模型的处理。当所有的模型处理之后，边缘网关可以连到云上。这里适当的解释一下为什么需要边缘网关。对于很多的工业设备来讲，有几个特点：一是工业对时效性要求比较高，一般需要的响应时间是几十毫秒和几百毫秒。二是因为它会产生海量的数据，如果传到云上，时间来不及；三是数据对可靠性要求比较高，它要求在时效以内还要稳定的运营。当端和边处理之后，接着会遇到网络通讯的问题。网络通讯会遇到稳定性的性能、攻击之类。

当网络通讯连接之后，到了云上。云上的第一个问题就是设备需要连接到云上，对网关进行连接。第二是云上如何经营设备，对设备的统一管理、统一运维，当设备的管理和运维处理之后，就涉及到在云上有哪些同学的能力。比如说在云上具有数据通讯的能力和AI的能力，甚至可以在云上具备和设备相关的能力。比如说具备用户权限、账户，在云上有BIM和HISS应用楼宇和园区相关的业务。这些并不和业务直接相关，但都是通用能力。

到了企业应用，不同的业务有不同的业务逻辑里，比如工业的、园区的，所有企业应用都有自己的特点。城市有台水，工业是人、机、料、法、环，相信在整个云、管、边、端的解决方案里，对于所有企业有能力构建解决方案。但是，当复杂度和容量开始变大的时候就会遇到一些问题。如果仅仅单个设备还好，可以考虑一个设备连上来，这样影响因素就比较多了，有的是通过NB连接，有的是通过Wi-Fi连接，可能还有一些摄像头需要处理音频、视频和流式的数据。当一些企业还要考虑边缘，无论是边还是端，导致企业在连接的复杂度会急剧加大。

第二，企业接几十台或者上百台数据还可以，但当企业设备达到上万台的时候，对企业数据的稳定性要求急剧增加。企业可能可以应对这些问题，但应对这些问题的时候付出和成本会急剧上升。以前我们遇到一个问题，企业在处理设备端有溢出，结果导致设备在同一时间同时重启。企业处理得好，可以考虑设备重启的时候错峰一下，防止人为的产生攻击。有的设备处理差一点，可以考虑重启机制，可以重试。但实际过程中，很多企业都处理得不好，导致很多设备需要人工的出发。如果设备在很边缘地方，一来一回来成本会急剧增大。我相信大多数的中小企业不一定具备阿里巴巴在这么多年双11磨炼出来的容器性能，当数据大了之后，发现系统无法承受，稳定性受到极大地的冲击。

以上介绍了企业在物联网方面遇到的相关问题，我们如何帮助企业解决这些问题呢？我们希望把个性的问题进行抽象，让企业更关注逻辑处理上。我们的整体思路是阿里IOT希望提供基本的连接功能、基本的设备管理功能以及应用托管能力，通过软、硬分离，让开发者可以集中在专业领域，做自己擅长的事情。对比一下安卓操作系统，我们认为手机厂商是硬件开发者，我们认为安卓的硬件开发者是软件开发者，安卓开发者有效屏蔽了硬件和软件，手机厂不用关心手机上跑的是什么APP，软件厂商不关心自己的APP是跑在三星还是小米的手机。我们通过IOT的操作系统，把硬件和软件进行有效的分离。

我们的分离方式是基于物的模型，所谓物的模型是任何一个设备，无论是网关还是单个设备，我会称之为物。物有几个属性：一是物有ID，怎么识别物；二是物有属性、事件和服务，属性就不介绍了。介绍一下事件，举个例子，当空调超过32度，就是触发一个事件。物就是可以对云端进行操控，提供怎样的能力。可以对空调调温是个服务，可以对空调进行开关也是一个服务。基于这样的设计理念，我们打造了云、管、边、端的IOT操作系统。

对于这个操作系统，边上有阿里IOPOCE（音），有各种各样的MQTT，对于边缘提供了边缘框架的能力，边缘框架设计理念和边缘计算一样。上游提供了丰富的云能力，从最下面的有设备的连接、设备的管理以及其他的能力，设备的管理包括了设备的管理、设备的OTA升级、虚拟设备、设备的升级、设备和工厂的交互。再往上包括了数据分析、AI工具、流数据、流事件、规则引擎等等，所有的能力都是通用的能力。

在此之上是企业的应用服务可以基于阿里巴巴这套物联网的通过API的方式搭建应用，从一定程度上企业可以更好的关注包括边、端、管相关的通用东西，完全可以通过API的方式调用IOT的操作能力，有效的提升了企业的效率，降低了企业的成本。

说到这里，再来看看企业做自己应用程序的时候会遇到什么样的问题。对于企业的应用，无论是IOT的应用还是非IOT的应用，从我的理解具备两类：
第一类，企业提供纯SaaS的服务，可以通过租户把用户进行隔离，它提供SaaS的服务，客户通过租户的方式登陆它，使用服务。
第二类，企业不仅提供SaaS服务，可以把系统、企业应用部署节客户，这时候对企业相当于有个客户部署一套，无论是SaaS服务还是部署模式，企业一定会遇到以下问题：一是企业要对硬件进行部署，对硬件进行发布，要进行持续的运维、功能的升级。所有这一套动作对企业都是额外的成本，如果有更好的工具和平台解决这些问题，企业可以用更多的时间和精力放在企业发展上。

看看一个企业应用企业需要有一个APP，当企业需要存储的时候，可以通过MySQL等关系型数据库。当企业数据需要KV处理的时候可以用Redis等，当企业需要应用的时候可以用NHFC可以通过Service Mesh，当企业需要应用的时候可以用Kafka。我说的是企业最小的容器和最小的中间件融合。对于这些能力，企业更多的是希望这些能力有更好的工具维护和运维，企业可以更好的关注业务逻辑处理上。

我们希望通过K8S和Docker的机制，把企业部署、发布、运维相关的共通过托管的形式解决，这样的话，企业可以可以更多的把精力关注在业务逻辑上，编程的方法和方式已经发生了一定的改变，它的编程方式只要开发业务逻辑产生镜像，当然这个前提是托管服务支持中间件，它需要用的中间件配置以及输出的功能配置化。对于应用托管架构体系，可以帮助企业做剩下相关的工作，从一定程度上极大地的降低了企业在开发物联网相关应用遇到的问题。

总结下来就是对于IOT平台，我们希望做一个操作系统，这个操作系统解决云、管、边、端相关的通用能力，这样的通用能力企业可以通过IOT的方式调用能力。另外，对于企业应用的部署，我们是希望通过应用托管的方式，让企业在应用托管平台上，将应用快速分发和部署，降低企业在这方面额外的付出，让企业所有的精力都关注在逻辑业务处理上。这就是我们的思路。

当然在这个平台上已经 38e72 陆陆续续沉淀了很多无论是软件还是硬件的相关功能，这些软件有可能是法，有可能是组件，有可能是插件；这个平台上也沉淀了Wi-Fi的模组，另外平台上也沉淀了很多通用的解决方案。这些对于开发区和企业，如果想使用，可以借助平台上沉淀的能力，当然也可以把自己的能力、算法、解决方案在平台上进行沉淀，供其他的开发者和其他企业使用。这就是我们想要搭建的物联网的解决方案。

一方面我们希望通用的能力帮助企业快速搭建物联网的解决方案，另一方面，我们也希望平台和生态上让开发者和企业快速聚焦自己的相关能力。对于IOT来讲，我们希望通过通过提供通用能力，对企业来讲，希望在各个行业的专业相互之间形成优势互补，这样可以真正推动生态，让生态的多样性更加丰富，让生态快速发展，推动整个物联网在中国的发展和中国的沉淀，真正让整个物理世界数字化那一天可以快速到来。以上就是我的分享，谢谢大家的聆听！         

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