【51CTO.com原創(chuàng)稿件】物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)方興未艾，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也越來越強(qiáng)大，基于各種嵌入式軟硬件平臺(tái)、通過通信協(xié)議(MQTT、HTTP)，實(shí)現(xiàn)萬物互聯(lián)的同時(shí)還整合AR/VR、人工智能、云平臺(tái)、體感交互等炫酷實(shí)用“黑科技”，使得人們對(duì)于物聯(lián)生活產(chǎn)生無盡的想象。但炫酷背后，需要方方面面的支持。IBM憑借Watson強(qiáng)大人工智能入住中國物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，IBM Watson物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的落地，將會(huì)給中國物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)注入新鮮的血液。開發(fā)者可以通過本文章了解到IBM Watson物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的功能、體系結(jié)構(gòu)、安全、分析等細(xì)節(jié)。

一：IBM Watson物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的概念及功能概述

IBM Watson物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)可提供物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和數(shù)據(jù)龐大的應(yīng)用程序來訪問，可以助力應(yīng)用程序、可視化儀表板和移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)程序的快速編寫與分析?？梢詧?zhí)行強(qiáng)大的設(shè)備管理操作，并存儲(chǔ)和訪問設(shè)備數(shù)據(jù)，連接各種設(shè)備和網(wǎng)關(guān)設(shè)備。還通過使用 MQTT 和 TLS，提供與設(shè)備之間的安全通信。(MQTT詳解)。

IBM Watson物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)從四大重要方面進(jìn)行構(gòu)建，分別連接、信息管理、分析、風(fēng)險(xiǎn)管理：

連接是所有IBM Watson物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)服務(wù)的起始點(diǎn)。連接設(shè)備、創(chuàng)建應(yīng)用程序、控制設(shè)備以及與第三方服務(wù)交互全部通過連接功能去實(shí)現(xiàn)。對(duì)于網(wǎng)關(guān)部分，在使用時(shí)可將設(shè)備連接到Watson物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，一旦不使用網(wǎng)關(guān)時(shí)設(shè)備將無法連接到因特網(wǎng)。網(wǎng)關(guān)設(shè)備具有設(shè)備和應(yīng)用程序的功能，網(wǎng)關(guān)能像設(shè)備一樣接收命令和發(fā)送設(shè)備數(shù)據(jù)，還能像應(yīng)用程序一樣將命令發(fā)送到所連接的其他設(shè)備。對(duì)于那些無法直接連接到因特網(wǎng)的設(shè)備可連接到網(wǎng)關(guān)設(shè)備，其設(shè)備數(shù)據(jù)就可發(fā)送到網(wǎng)關(guān)設(shè)備，在發(fā)送給IBM Watson物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)服務(wù)。針對(duì)設(shè)備管理部分，通過組合設(shè)備管理 API 以及設(shè)備上安裝的設(shè)備管理代理程序，提供了設(shè)備管理功能。受管設(shè)備可執(zhí)行設(shè)備管理操作，這些操作可通過主Watson物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)儀表板觸發(fā)。通過設(shè)備管理，可重新引導(dǎo)、下載和安裝固件更新，還可遠(yuǎn)程將設(shè)備重置為出廠設(shè)置，所有這些操作都從Watson物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)用戶界面執(zhí)行。在Watson物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)中構(gòu)建了第三方服務(wù)集成，包括對(duì) The Weather Company 天氣位置服務(wù)(可用于查找設(shè)備所在位置的當(dāng)前天氣)的支持。

信息管理是設(shè)備數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和查看，并將Watson物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)與其他服務(wù)集成。通過使用Watson物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)上次事件高速緩存 API，可檢索設(shè)備上次所發(fā)送的事件。這在設(shè)備聯(lián)機(jī)或脫機(jī)的情況下都適用，這樣不管設(shè)備的物理位置或使用狀態(tài)如何，您都可檢索設(shè)備狀態(tài)。對(duì)于最多 365 天之前發(fā)生的任何特定事件，可檢索設(shè)備的上次事件數(shù)據(jù)。可以存儲(chǔ)Watson物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)服務(wù)中的設(shè)備事件數(shù)據(jù)以供將來使用。要執(zhí)行深度分析以獲取對(duì)該數(shù)據(jù)的洞察，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)是非常關(guān)鍵的***步。例如，可跟蹤較長時(shí)間段內(nèi)的更改，存儲(chǔ)數(shù)據(jù)集，以用于功能強(qiáng)大的分析工具(包括用于 Watson API 和認(rèn)知計(jì)算)。

分析是通過使用Watson物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)儀表板可視化實(shí)時(shí)設(shè)備數(shù)據(jù)。Watson物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)信息管理在設(shè)備所發(fā)送的數(shù)據(jù)到達(dá)Watson物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)服務(wù)后對(duì)其進(jìn)行控制。信息管理包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)換?？梢酝ㄟ^使用儀表板卡，可視化和顯示實(shí)時(shí)設(shè)備數(shù)據(jù)。儀表板卡實(shí)時(shí)監(jiān)視和顯示設(shè)備數(shù)據(jù)，這樣可以跟蹤關(guān)鍵設(shè)備或設(shè)備數(shù)據(jù)。這些可視化內(nèi)容顯示在主Watson物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)儀表板上，便于快速訪問實(shí)時(shí)設(shè)備數(shù)據(jù)的上下文和狀態(tài)。從海量物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中獲得洞察，作出智慧決策，優(yōu)化運(yùn)營。應(yīng)用實(shí)時(shí)分析，監(jiān)視當(dāng)前狀況，作出相應(yīng)的響應(yīng)。對(duì)結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)進(jìn)行認(rèn)知型分析，了解狀況，通過各種選項(xiàng)進(jìn)行推理，并隨著情況的不斷變化進(jìn)行學(xué)習(xí)。結(jié)合背景環(huán)境，對(duì)實(shí)時(shí)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，獲得***的新型業(yè)務(wù)洞察，提高運(yùn)營效率，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品和服務(wù)創(chuàng)新。

風(fēng)險(xiǎn)管理是通過對(duì)用戶和應(yīng)用程序的訪問控制來配置安全的連接和體系結(jié)構(gòu)。Watson物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的體系結(jié)構(gòu)旨在防止設(shè)備冒充其他設(shè)備，以維護(hù)設(shè)備數(shù)據(jù)的完整性。設(shè)備通過使用只有您自己知道的客戶機(jī)標(biāo)識(shí)和認(rèn)證令牌組合來連接到Watson物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)。注冊(cè)設(shè)備或生成 API密鑰后，認(rèn)證令牌將使用加密鹽 (Salt) 進(jìn)行加密并散列化以維護(hù)憑證的安全性。完全支持通過 TLS V1.2 進(jìn)行連接。

二： IBM Watson物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的體系結(jié)構(gòu)

分析功能是從Watson物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)Analytics Real-Time Insights 服務(wù)合并進(jìn)來的。如Watson物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)組織用作現(xiàn)有 IoT Real-Time Insights 實(shí)例的數(shù)據(jù)源，那么在遷移現(xiàn)有 IoT Real-Time Insights 實(shí)例后，才會(huì)啟用 Cloud Analytics 和 Edge Analytics。繼續(xù)使用 IoT Real-Time Insights 儀表板來滿足分析需要，直到遷移完成。有關(guān)更多信息，請(qǐng)參閱 IBM developerWorks 上的 IBM Watson IoT Platform 博客以及現(xiàn)有 IoT Real-Time Insights 實(shí)例儀表板。Watson物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)通過使用API 和消息傳遞協(xié)議與應(yīng)用程序和設(shè)備通信。Watson物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)儀表板作為前端用戶界面進(jìn)行連接，以簡化平臺(tái)內(nèi)的操作。可以存儲(chǔ)設(shè)備數(shù)據(jù)或?qū)⑵溆糜诜治鼋鉀Q方案。

三：IBM Watson物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的安全性

作為基于云的服務(wù)，IBM Watson物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)嵌入了安全性作為其體系結(jié)構(gòu)的重要方面。關(guān)于保護(hù)組織數(shù)據(jù)具體如下：

• 合規(guī)性：用于為安全性設(shè)置基準(zhǔn)的外部標(biāo)準(zhǔn)。
• 認(rèn)證：確保正嘗試訪問您組織信息的用戶、設(shè)備或應(yīng)用程序的身份。
• 授權(quán)：確保用戶、設(shè)備和應(yīng)用程序有權(quán)訪問您組織的信息。
• 加密：確保數(shù)據(jù)僅可由授權(quán)方讀取，無法進(jìn)行攔截。

四：IBM Watson物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的管理

IBM Watson物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的管理需要依次連接設(shè)備、網(wǎng)關(guān)、應(yīng)用程序、Cloudant 歷史服務(wù)和Message Hub 歷史服務(wù)，之后還需要?jiǎng)?chuàng)建模式，管理用戶訪問權(quán)，用戶、應(yīng)用程序和網(wǎng)關(guān)角色，集成外部服務(wù)，區(qū)塊鏈集成。

五：IBM Watson物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的數(shù)據(jù)分析

IBM Watson物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的數(shù)據(jù)分析分為可視化實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、云分析和邊緣分析。

如上圖，創(chuàng)建板和卡可創(chuàng)建并共享自己的儀表板，用于實(shí)時(shí)可視化設(shè)備數(shù)據(jù)。通過使用板和卡，可以通過圖形方式可視化來自一個(gè)或多個(gè)設(shè)備的數(shù)據(jù)集值，以快速概覽數(shù)據(jù)和增進(jìn)對(duì)數(shù)據(jù)的了解。創(chuàng)建板和卡，以將數(shù)據(jù)顯示為原始數(shù)字、實(shí)時(shí)圖形、量表等。向板添加成員，以便與組織中的其他用戶共享。排列卡并添加解釋性文本分隔符，以優(yōu)化呈現(xiàn)。

通過使IBM Watson物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)云分析，可指定基于實(shí)時(shí)設(shè)備數(shù)據(jù)并且在滿足條件時(shí)將觸發(fā)警報(bào)和可選操作的規(guī)則條件。例如，可以創(chuàng)建一條規(guī)則，用于確保在設(shè)備中斷或設(shè)備溫度達(dá)到峰值時(shí)，向用戶設(shè)備上的儀表板發(fā)送警報(bào)，并向管理員發(fā)送電子郵件。

IBM Watson物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)邊緣分析環(huán)境一般體系結(jié)構(gòu)

通過邊緣分析，可將分析規(guī)則觸發(fā)過程從云移至支持邊緣分析的網(wǎng)關(guān)，通過執(zhí)行靠近設(shè)備的分析處理，可顯著降低上傳到云的設(shè)備數(shù)據(jù)流量。設(shè)備將其數(shù)據(jù)發(fā)送到支持邊緣分析的網(wǎng)關(guān)，在該網(wǎng)關(guān)中邊緣分析規(guī)則對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行解析。根據(jù)規(guī)則及其操作，關(guān)鍵數(shù)據(jù)和警報(bào)可能會(huì)發(fā)送到IBM Watson物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，在網(wǎng)關(guān)上觸發(fā)警報(bào)，或者寫入網(wǎng)關(guān)本地的文本文件。

六：IBM Watson物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的使用樣本

Node-RED 設(shè)備模擬器：Node-RED 是一款以全新且有趣的方法，將硬件設(shè)備、API 和在線服務(wù)連接在一起的工具，可以在您自己的環(huán)境中運(yùn)行Node-RED 實(shí)例或?qū)⑵溆米鰾luemix應(yīng)用程序。

可視化樣本：IBM Watson物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)組織中已注冊(cè)設(shè)備可視化實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)。

Quickstart：其是一種開放式沙箱，可用于將設(shè)備快速連接到IBM Watson物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)。如果設(shè)備支持 MQTT 消息傳遞協(xié)議，那么可將其輕松連接到 Quickstart。

七：IBM Watson物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的平臺(tái)開發(fā)

有多種方法可以設(shè)置設(shè)備并將設(shè)備連接到IBM Watson物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，然后檢索并分析感興趣的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。提供的信息可幫助您執(zhí)行以下任務(wù)：

• 創(chuàng)建和管理應(yīng)用程序
• 創(chuàng)建、連接和管理設(shè)備
• 擴(kuò)展設(shè)備管理
• 創(chuàng)建和管理網(wǎng)關(guān)
• 檢索設(shè)備數(shù)據(jù)

八：針對(duì)應(yīng)用程序、設(shè)備、網(wǎng)關(guān)的開發(fā)

應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)：可以使用以下受支持的協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)，在IBM Watson物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)中構(gòu)建和管理應(yīng)用程序

• MQTT 消息傳遞協(xié)議
• Python
• Node.js
• Java
• C#

設(shè)備開發(fā)：可以使用以下受支持的協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)，在IBM Watson物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)中構(gòu)建和管理設(shè)備。

• MQTT 消息傳遞協(xié)議
• Python
• Node.js
• Java
• C#
• Embedded C
• mBed C++

網(wǎng)關(guān)開發(fā)：如果設(shè)備無法直接連接到因特網(wǎng)，請(qǐng)使用提供的信息構(gòu)建網(wǎng)關(guān)設(shè)備來檢索數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)發(fā)送到IBM Watson物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)組織中的應(yīng)用程序。 IBM Watson物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)中的網(wǎng)關(guān)開發(fā)支持 MQTT 消息傳遞協(xié)議。

九：關(guān)于IBM Watson物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的故障診斷

如遇到與IBM Watson物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的連接意外斷開，嘗試連接到IBM Watson物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)時(shí)，設(shè)備或應(yīng)用程序收到錯(cuò)誤?？赡苡袃蓚€(gè)設(shè)備嘗試使用相同的 clientID 和憑證進(jìn)行連接。每個(gè) clientID 僅允許一個(gè)唯一連接。不能有兩個(gè)并行連接使用相同的標(biāo)識(shí)。應(yīng)用程序可共享相同 API 密鑰，但 MQTT 需要客戶機(jī)標(biāo)識(shí)始終唯一?？梢酝ㄟ^確認(rèn)不會(huì)有兩個(gè)設(shè)備嘗試使用相同憑證進(jìn)行連接來解決此問題。

如遇到設(shè)備從IBM Watson物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的連接意外間歇性斷開，設(shè)備重新連接，但很快再次意外斷開連接。可能是因?yàn)槟谶B接時(shí)，所使用的 MQTT ping 選項(xiàng)值太低，這導(dǎo)致看上去像連接超時(shí)。例如，如果客戶機(jī) MQTT 設(shè)置不正確，那么不會(huì)及時(shí)收到 ping，并且連接會(huì)關(guān)閉。可以通過確認(rèn)為連接正確設(shè)置 ping 和 KeepAlive 參數(shù)來解決此問題。

如果在使用IBM Watson物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)時(shí)遇到問題或疑問，可通過搜索信息或在論壇中進(jìn)行提問來獲取幫助。還可開具支持憑單。