物联网中台规划详细设计方案
物联网中台规划详细设计方案
物联网中台规划详细设计方案
一、概述
随着物联网技术的快速发展，企业对于高效、灵活的物联网平台的需求日益增长。为了满足这一需求，设计了这一套物联网中台方案，旨在为企业提供全面的物联网解决方案，帮助企业快速实现业务创新和提升运营效率。
二、设计目标
- 实现业务层通用性强，支持各类物联网设备和业务场景的接入；
- 提供灵活、可扩展的框架，方便后期快速迭代和升级；
- 实现高效的数据处理和分析，提供有价值的信息以支持业务决策；
- 提高系统的安全性和稳定性，保障数据的安全传输和存储。
三、设计方案
3.1 架构设计
本方案采用微服务架构，将系统划分为设备接入、数据处理、业务应用等多个模块。每个模块独立运行，并通过统一的接口进行交互，提高了系统的可扩展性和可靠性。
3.2 设备接入模块
设备接入模块负责管理各类物联网设备的接入，支持多种通信协议和数据格式。设备接入后，可自动注册到平台并开始数据传输。同时，该模块还提供设备管理功能，支持设备的远程监控和配置。
设备通过阿里云IoT平台直接进行设备添加，支持多种传输协议（MQTT、Modbus）接入。
3.3 数据处理模块
数据处理模块负责对设备上传的数据进行清洗、转换和存储。数据经过处理后，可提供给业务应用模块使用。该模块支持实时数据处理和离线数据处理，可根据业务需求进行选择。
3.3.1 指标管理平台
使用Flink、Redis和TDengine负责指标计算的系统架构可以提供高效、实时的数据处理和分析能力。以下是该架构的详细描述：
数据源接入：Flink作为一个流处理框架，可以接入各种类型的数据源，如Kafka、HDFS等。通过Flink的SourceFunction或Flink的内置Source，数据源中的数据被实时读取并传输到Flink集群中进行处理。
数据处理：在Flink集群中，数据首先经过一系列的转换和计算操作，生成所需的指标数据。这些操作可以通过Flink提供的各种算子或自定义的UDF（用户自定义函数）来实现。例如，可以使用Flink的Map、Filter、Reduce等算子对数据进行清洗、转换和聚合计算。
数据存储：计算后的指标数据需要存储起来以供后续查询和分析。Redis作为一个内存数据库，可以提供高速的数据读写访问。通过将计算后的指标数据存储在Redis中，可以满足实时查询的需求。同时，Redis还支持丰富的数据结构和操作，方便进行数据的聚合、排序等操作。
数据备份与持久化：为了确保数据的可靠性和可追溯性，计算后的指标数据还需要存储在持久化存储中。TDengine是一个专为时间序列数据设计的数据库，具有高性能、高可靠性和易用性等特点。通过将数据写入TDengine，可以实现对历史数据的长期存储和管理。
数据查询与分析：通过Flink提供的API或界面工具，用户可以对Redis和TDengine中的数据进行查询和分析。Flink提供了SQL API和Table API等查询方式，用户可以使用SQL或Table API进行数据的查询和聚合操作。同时，Flink还提供了可视化界面工具，方便用户进行数据分析和可视化展示。
数据安全与权限控制：为了保证数据的安全性和隐私性，该架构还提供了数据安全和权限控制机制。Flink支持用户管理和权限控制功能，可以设置不同的用户角色和权限，对数据进行访问控制和加密处理。同时，Redis和TDengine也提供了相应的安全机制，如密码验证、访问控制等，确保数据的安全性和可靠性。
使用Flink、Redis和TDengine负责指标计算的系统架构可以提供高效、实时的数据处理和分析能力，满足企业对实时指标和历史数据的存储和管理需求。同时，该架构还具有高可用性、可扩展性和安全性等特点，能够为企业提供稳定可靠的数据处理服务。
3.3.2 大数据平台
数据存储：通过TDengine进行存储物联网原始测点数据，负责海量数据查询，海量指标数据计算结果存储。
数据同步：Datax海量数据同步
数据离线计算：对历史测点、指标数据提供高效查询以及海量数据抽取、清洗、转换等流程 大数据离线计算规划
通用接口：城市、天气、身份证验证等通用数据支持
侧视图
数仓架构图
3.4 业务中台模块
业务中台模块是现代企业架构中的重要组成部分，它提供了一种将企业内部各业务系统或服务进行整合和集成的方式，以实现业务的高效协同和资源的共享。业务中台模块的主要目标是提高企业的运营效率和灵活性，同时降低成本和减少重复性劳动。
业务中台模块通常包括以下几个方面：
业务流程管理：业务流程管理是业务中台的核心部分，它负责定义、优化和管理企业的业务流程，以确保业务流程的顺畅和高效。
共享服务：共享服务是业务中台的重要支撑，它提供了一系列通用的服务，如指标数据展示、指标配置、告警规则、触达平台、开放平台、参与者中心等，这些服务可以被各个业务系统或部门共享，以提高资源的使用效率和减少重复性劳动。
数据管理：数据管理是业务中台的基石，它负责整合和管理企业的各类数据，包括业务数据、客户数据等，以确保数据的准确性和一致性。
业务分析和决策支持：业务分析和决策支持是业务中台的延伸，它通过数据分析、挖掘和可视化等技术，帮助企业做出更好的业务决策。
在实际应用中，业务中台模块通常采用微服务架构来实现，这种架构可以使各个服务独立运行、独立扩展，同时也便于维护和调试。此外，业务中台还需要具备高度的可扩展性和灵活性，以便应对企业业务的快速变化和不断增长的需求。
3.4.1 告警平台
告警平台是一个集中管理、处理和分发告警信息的平台，主要应用于物联网、IT运维和业务监控等领域。通过告警平台，可以将来自不同来源的告警信息进行统一收集、整合、处理和分发，帮助企业快速发现和解决潜在的问题，提高系统稳定性和业务连续性。
主要功能：
告警收集：告警中台可以接入各种类型的告警源，如系统日志、监控工具、第三方应用等，将这些告警信息进行统一收集和管理。
告警处理：告警中台可以对收集到的告警信息进行清洗、分类、合并和关联分析等处理，将原始告警信息转化为可读性强、易于理解的告警事件。
告警管理：告警中台可以对告警事件进行统一管理，包括查看告警详情、查询历史告警记录、统计告警数据等，帮助企业更好地了解系统运行状况和业务状况。
自定义配置：告警中台支持自定义配置，可以根据企业的实际需求进行个性化设置，如设置告警阈值、告警级别、告警规则等，以满足不同场景下的告警需求。
通知规则配置：告警中台允许用户根据业务需要配置通知规则，确保相关人员能够及时获取到告警信息。
监控大屏：通过可视化的大屏展示系统实时运行状态和各项性能指标，帮助企业快速了解系统状况。
数据分析：通过收集和分析告警数据，可以发现潜在的问题和优化点，为企业的系统优化和升级提供数据支持。
自动化处理：支持自动化处理能力，如自动修复、自动隔离故障等，提高处理效率。
接口开放：提供丰富的API接口，支持与其他系统的集成和对接，方便企业进行二次开发和定制化需求。
告警平台可以帮助企业实现统一、高效、智能的告警管理，提高问题发现和处理的效率，降低运维成本和风险。
3.4.2 触达平台
负责所有消息发送包含（邮件、短信、电话、钉钉、微信、站内信、极光/友盟推送等），支持模版配置，实现多渠道的统一管理和推送
3.4.3 参与者中心
负责所有用户信息校验、权限校验等，maxkey单点登录认证系统，UAC管理平台需要具备全面的用户账户和权限管理功能，严格的访问控制和安全策略管理，完善的审计和日志记录功能，及时通知和告警功能，良好的集成和扩展能力，易用性和用户体验等。通过这些功能，可以有效地提高系统的安全性和可维护性，保护系统和数据的安全
主要功能：
用户账户管理：提供用户账户的创建、修改、删除和禁用等操作，可以管理用户账号的基本信息、权限和角色等。
权限管理：根据用户的角色和职责，分配相应的权限，控制用户对资源的访问和使用，保证系统的安全性。
访问控制管理：设定用户对敏感资源和应用程序的访问权限，控制用户对系统的操作和访问，防止未经授权的访问和操作。
审计和日志记录：记录用户的操作和行为，对系统进行全面监控和跟踪，及时发现异常和违规行为，提高系统的可追溯性和监管能力。
安全策略管理：设定安全策略，限制用户的行为和操作，防止恶意攻击和误操作对系统造成损害。
通知和告警：当系统出现异常或违规行为时，及时向相关人员发送通知和告警，提醒用户及时处理和解决安全问题。
集成和扩展能力：能够与其他安全设备和系统进行集成和数据交换，提供统一的管控平台，方便管理和维护。
易用性和用户体验：提供友好的用户界面和易用的操作方式，方便用户进行账户和权限管理等操作，提高用户体验和管理效率。
建议使用：maxkey、sa-token
3.4.4 BI报表
BI报表是商业智能报表，是一种基于数据仓库、数据分析和数据挖掘技术的报表。BI报表可以帮助企业更好地理解其业务数据，发现数据背后的规律和趋势，为企业的决策提供有力支持，统一使用metabase进行报表可视化处理。
主要功能：
多维分析：BI报表提供多维度的数据分析，包括时间、地域、产品、客户等维度，帮助企业从多个角度分析业务数据。
动态查询：BI报表支持动态查询和筛选，用户可以根据自己的需求随时查询和获取数据，并可对数据进行深入的挖掘和分析。
图表展示：BI报表支持多种图表展示方式，包括柱状图、折线图、饼图等，方便用户更好地理解和分析数据。
数据可视化：BI报表通过数据可视化技术，将复杂的数据以直观的方式呈现给用户，帮助用户更好地理解和分析数据。
实时更新：BI报表的数据可以实时更新，保证数据的及时性和准确性。
可定制化：BI报表可以根据用户的需求进行定制化设计和开发，满足不同用户的需求。
BI报表是一种强大的数据分析工具，可以帮助企业更好地理解和分析其业务数据，发现数据背后的规律和趋势，为企业的决策提供有力支持。
建议使用：metabase
3.4.5 开放平台
开放平台是一种将应用程序或服务的某些功能开放给第三方开发者使用的平台。通过开放平台，开发者可以使用应用程序或服务的API（应用程序接口）来开发自己的应用程序或服务，从而实现与其他应用程序或服务的互操作性和集成。
建议使用：Apache APISIX
3.5 业务逻辑模块
业务逻辑模块层是系统架构中的一个重要层次，它负责处理软件业务需求，体现核心价值。这个层次主要关注业务规则的制定、业务流程的实现等与业务需求有关的系统设计。它是与系统所应对的领域（Domain）逻辑有关的，有时也被称为领域层。
根据具体业务进行功能实现，前端将业务层模块返回的数据展示给用户。
3.6 安全设计
高度重视安全性，采取了多种安全措施保障数据的安全传输和存储。包括数据加密、访问控制、权限管理等。同时，设备接入模块还支持对设备的安全认证，防止非法设备接入平台。
四、机器配置
后端服务：2核4G
前端服务：1核2G
五、其他
无