文/孫升蕓 文靜

1 設(shè)計(jì)思路

1.1 業(yè)務(wù)系統(tǒng)集中服務(wù)

我行業(yè)務(wù)有很多潛在的物聯(lián)網(wǎng)需求，如質(zhì)押物的監(jiān)管、行內(nèi)的金融設(shè)備的巡檢與監(jiān)控等。這些業(yè)務(wù)需求涉及多種物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，如各類傳感器、地理圍欄、媒體數(shù)據(jù)采集等，也會涉及了多種網(wǎng)絡(luò)接入，如LoRa、NB-IoT等。物聯(lián)網(wǎng)金融終端服務(wù)平臺整合各類物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，以業(yè)務(wù)為單位，提供統(tǒng)一的物的接入、物的管控，以及數(shù)據(jù)服務(wù)，降低各業(yè)務(wù)場景對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用難度。

1.2 行內(nèi)金融設(shè)備直接接入

行內(nèi)自有金融設(shè)備如POS，能通過平臺的直連通道接入，數(shù)據(jù)流能僅在平臺的自建體系內(nèi)流轉(zhuǎn)。這類設(shè)備，在接入平臺時(shí)，僅需滿足平臺提供MQTT代理服務(wù)接入要求與協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)即可，并通過平臺統(tǒng)一接口服務(wù)，完成業(yè)務(wù)功能。

1.3 整合外部物聯(lián)網(wǎng)平臺設(shè)備數(shù)據(jù)流

對外部服務(wù)商物聯(lián)網(wǎng)平臺進(jìn)行整合，業(yè)務(wù)系統(tǒng)通過統(tǒng)一接口使用外部平臺的物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)。一些業(yè)務(wù)場景的使用到的NB-IoT技術(shù)，繞不開網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商服務(wù)，通過整合外部平臺，外部平臺的設(shè)備能被統(tǒng)一管控，數(shù)據(jù)也能統(tǒng)一收集、計(jì)算、分析。

1.4 物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的集中處理

（1）實(shí)時(shí)計(jì)算，迅速確定業(yè)務(wù)過程中的異常行為。通過平臺提供的觸發(fā)器配置，完成基礎(chǔ)數(shù)據(jù)閾值實(shí)時(shí)計(jì)算，如GPS設(shè)備是否越出地理圍欄。

（2）離線計(jì)算，用于深度挖掘數(shù)據(jù)里的內(nèi)在規(guī)律。目前主要用于對物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)做日周月年多個(gè)時(shí)間維度做分析和數(shù)據(jù)挖掘，并將結(jié)果輸出到關(guān)系數(shù)據(jù)庫中。

2 平臺架構(gòu)與功能

基于行內(nèi)基礎(chǔ)開發(fā)框架及Zookeeper、Kafka、巨杉集群進(jìn)行開發(fā)，運(yùn)用模塊化思維設(shè)計(jì)，將系統(tǒng)劃分為多個(gè)模塊，其中CORE、DC、INTEGRATE、GEO模塊是基于dubbo實(shí)現(xiàn)的狀態(tài)無關(guān)的服務(wù)，WEBAPI、EMQ、SERVICE模塊在dubbo基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)各類HTTP服務(wù)。所有的模塊都以實(shí)現(xiàn)水平擴(kuò)展為原則，以滿足不斷增長的業(yè)務(wù)需求。整體架構(gòu)如圖1所示。

2.1 管理模塊CORE

此模塊是核心，實(shí)現(xiàn)了用戶產(chǎn)品和設(shè)備的所有管控功能，包括設(shè)備類型創(chuàng)建、數(shù)據(jù)流配置、設(shè)備注冊、設(shè)備分組、各種維度的API Key管理、命令管理、觸發(fā)器設(shè)置、推送服務(wù)設(shè)置，命令推送等功能。此模塊的功能需借助其他模塊實(shí)現(xiàn)，如命令推送借助EMQ模塊或INTEGRATE模塊實(shí)現(xiàn)，外部平臺設(shè)備注冊等管理功能通過INTEGRATE模塊實(shí)現(xiàn)，地理圍欄管理通過GEO模塊完成。

2.2 MQTT代理服務(wù)EMQ

直連設(shè)備接入，采用EMQ框架定制，提供了設(shè)備接入的MQTT代理服務(wù)，能滿足高頻數(shù)據(jù)的收發(fā)。設(shè)備通過MQTT的標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證模式接入，數(shù)據(jù)流信息以定制的數(shù)據(jù)協(xié)議封裝成MQTT消息并發(fā)送，EMQ在收到的消息后，通過定制插件做基本解析后，重新封裝并統(tǒng)一歸集到Kafka集群中。通過Kafka，可以有效地應(yīng)對井噴流量和下游服務(wù)短暫不可用的問題。

2.3 平臺集成模塊INTEGRATE

此模塊為對接第三方物聯(lián)網(wǎng)平臺而設(shè)計(jì)，對內(nèi)屏蔽各異構(gòu)外部平臺的差異通過統(tǒng)一的集成模型對接外部物聯(lián)網(wǎng)平臺，包括外部平臺能力的定義、認(rèn)證信息的管理，設(shè)備信息的容錯(cuò)等。

2.4 數(shù)據(jù)處理模塊DC

此是物聯(lián)網(wǎng)平臺的數(shù)據(jù)倉庫和處理核心，設(shè)備數(shù)據(jù)流通過Kafka統(tǒng)一歸集到本模塊，并持久化到巨杉數(shù)據(jù)庫，之后根據(jù)觸發(fā)器配置進(jìn)行實(shí)時(shí)處理得到告警信息，同時(shí)根據(jù)推送配置將數(shù)據(jù)流推送給上層業(yè)務(wù)應(yīng)用。推送服務(wù)，引入游標(biāo)機(jī)制，以單個(gè)推送服務(wù)配置的設(shè)備數(shù)據(jù)流為單位，記錄推送的狀態(tài)，確保數(shù)據(jù)推送的完整性。

2.5 綜合管理臺模塊WEBAPI及前端

此模塊是綜合管理的入口，包括用戶權(quán)限管理、產(chǎn)品管理、設(shè)備分類管理、設(shè)備管理、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)流管理、觸發(fā)器管理、推送配置管理等功能，實(shí)現(xiàn)了對數(shù)據(jù)流可視化展示，地圖及圍欄數(shù)據(jù)的可視化操作等功能。

圖1

2.6 地理圍欄服務(wù)模塊GEO

此模塊基于ESRI公司的開源庫設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了地理信息的創(chuàng)建、轉(zhuǎn)儲與計(jì)算，提供了GPS相關(guān)的地理圍欄的服務(wù)，包括地理圍欄的管理和計(jì)算。

2.7 平臺接口服務(wù)模塊SERVICE

為行內(nèi)業(yè)務(wù)系統(tǒng)集成物聯(lián)網(wǎng)能力提供了統(tǒng)一API服務(wù)，涉及產(chǎn)品、設(shè)備分類、設(shè)備、觸發(fā)器、數(shù)據(jù)等多個(gè)內(nèi)容管理維度，提供了一系列業(yè)務(wù)通用的CRUD操作接口。接口調(diào)用通過APIKey做到訪問隔離。

3 應(yīng)用場景探索

（1）POS巡檢，通過平臺提供的地理圍欄技術(shù)實(shí)現(xiàn)POS的移機(jī)監(jiān)控，增強(qiáng)風(fēng)險(xiǎn)管控，通過媒體采集識別技術(shù)，簡化對設(shè)備的巡檢，降本增效。

（2）盤庫寶，通過地理圍欄、圖像識別對監(jiān)管方倉庫貨物進(jìn)行盤點(diǎn)，及時(shí)掌握風(fēng)險(xiǎn)。