【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)也越來越強大，基于各種嵌入式軟硬件平臺、通過通信協(xié)議(MQTT、HTTP)，實現(xiàn)萬物互聯(lián)的同時還整合AR/VR、人工智能、云平臺、體感交互等炫酷實用“黑科技”，使得人們對于物聯(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)平臺的落地，將會給中國物聯(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)平臺的功能、體系結(jié)構(gòu)、安全、分析等細節(jié)。

一：IBM Watson物聯(lián)網(wǎng)平臺的概念及功能概述

IBM Watson物聯(lián)網(wǎng)平臺可提供物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和數(shù)據(jù)龐大的應用程序來訪問，可以助力應用程序、可視化儀表板和移動物聯(lián)網(wǎng)程序的快速編寫與分析。可以執(zhí)行強大的設(shè)備管理操作，并存儲和訪問設(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)平臺從四大重要方面進行構(gòu)建，分別連接、信息管理、分析、風險管理：

連接是所有IBM Watson物聯(lián)網(wǎng)平臺服務的起始點。連接設(shè)備、創(chuàng)建應用程序、控制設(shè)備以及與第三方服務交互全部通過連接功能去實現(xiàn)。對于網(wǎng)關(guān)部分，在使用時可將設(shè)備連接到Watson物聯(lián)網(wǎng)平臺，一旦不使用網(wǎng)關(guān)時設(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)，還能像應用程序一樣將命令發(fā)送到所連接的其他設(shè)備。對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)平臺服務。針對設(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)平臺儀表板觸發(fā)。通過設(shè)備管理，可重新引導、下載和安裝固件更新，還可遠程將設(shè)備重置為出廠設(shè)置，所有這些操作都從Watson物聯(lián)網(wǎng)平臺用戶界面執(zhí)行。在Watson物聯(lián)網(wǎng)平臺中構(gòu)建了第三方服務集成，包括對 The Weather Company 天氣位置服務(可用于查找設(shè)備所在位置的當前天氣)的支持。

信息管理是設(shè)備數(shù)據(jù)的存儲和查看，并將Watson物聯(lián)網(wǎng)平臺與其他服務集成。通過使用Watson物聯(lián)網(wǎng)平臺上次事件高速緩存 API，可檢索設(shè)備上次所發(fā)送的事件。這在設(shè)備聯(lián)機或脫機的情況下都適用，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Watson物聯(lián)網(wǎng)平臺服務中的設(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該數(shù)據(jù)的洞察，數(shù)據(jù)存儲是非常關(guān)鍵的***步。例如，可跟蹤較長時間段內(nèi)的更改，存儲數(shù)據(jù)集，以用于功能強大的分析工具(包括用于 Watson API 和認知計算)。

分析是通過使用Watson物聯(lián)網(wǎng)平臺儀表板可視化實時設(shè)備數(shù)據(jù)。Watson物聯(lián)網(wǎng)平臺信息管理在設(shè)備所發(fā)送的數(shù)據(jù)到達Watson物聯(lián)網(wǎng)平臺服務后對其進行控制。信息管理包括數(shù)據(jù)存儲和轉(zhuǎn)換。可以通過使用儀表板卡，可視化和顯示實時設(shè)備數(shù)據(jù)。儀表板卡實時監(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)平臺儀表板上，便于快速訪問實時設(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)化運營。應用實時分析，監(jiān)視當前狀況，作出相應的響應。對結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)進行認知型分析，了解狀況，通過各種選項進行推理，并隨著情況的不斷變化進行學習。結(jié)合背景環(huán)境，對實時物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)進行分析，獲得***的新型業(yè)務洞察，提高運營效率，實現(xiàn)產(chǎn)品和服務創(chuàng)新。

風險管理是通過對用戶和應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)平臺的體系結(jié)構(gòu)旨在防止設(shè)備冒充其他設(shè)備，以維護設(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標識和認證令牌組合來連接到Watson物聯(lián)網(wǎng)平臺。注冊設(shè)備或生成 API密鑰后，認證令牌將使用加密鹽 (Salt) 進行加密并散列化以維護憑證的安全性。完全支持通過 TLS V1.2 進行連接。

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

分析功能是從Watson物聯(lián)網(wǎng)平臺Analytics Real-Time Insights 服務合并進來的。如Watson物聯(lián)網(wǎng)平臺組織用作現(xiàn)有 IoT Real-Time Insights 實例的數(shù)據(jù)源，那么在遷移現(xiàn)有 IoT Real-Time Insights 實例后，才會啟用 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，請參閱 IBM developerWorks 上的 IBM Watson IoT Platform 博客以及現(xiàn)有 IoT Real-Time Insights 實例儀表板。Watson物聯(lián)網(wǎng)平臺通過使用API 和消息傳遞協(xié)議與應用程序和設(shè)備通信。Watson物聯(lián)網(wǎng)平臺儀表板作為前端用戶界面進行連接，以簡化平臺內(nèi)的操作。可以存儲設(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)平臺的安全性

作為基于云的服務，IBM Watson物聯(lián)網(wǎng)平臺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)置基準的外部標準。
• 認證：確保正嘗試訪問您組織信息的用戶、設(shè)備或應用程序的身份。
• 授權(quán)：確保用戶、設(shè)備和應用程序有權(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，無法進行攔截。

四：IBM Watson物聯(lián)網(wǎng)平臺的管理

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

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

IBM Watson物聯(lián)網(wǎng)平臺的數(shù)據(jù)分析分為可視化實時數(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，用于實時可視化設(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或多個設(shè)備的數(shù)據(jù)集值，以快速概覽數(shù)據(jù)和增進對數(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、實時圖形、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)平臺云分析，可指定基于實時設(shè)備數(shù)據(jù)并且在滿足條件時將觸發(fā)警報和可選操作的規(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)備溫度達到峰值時，向用戶設(shè)備上的儀表板發(fā)送警報，并向管理員發(fā)送電子郵件。

IBM Watson物聯(lián)網(wǎng)平臺邊緣分析環(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)則對數(shù)據(jù)進行解析。根據(jù)規(guī)則及其操作，關(guān)鍵數(shù)據(jù)和警報可能會發(fā)送到IBM Watson物聯(lián)網(wǎng)平臺，在網(wǎng)關(guān)上觸發(fā)警報，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 和在線服務連接在一起的工具，可以在您自己的環(huán)境中運行Node-RED 實例或?qū)⑵溆米鰾luemix應用程序。

可視化樣本：IBM Watson物聯(lián)網(wǎng)平臺組織中已注冊設(shè)備可視化實時數(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。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)平臺的平臺開發(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，然后檢索并分析感興趣的實時數(shù)據(jù)。提供的信息可幫助您執(zhí)行以下任務：

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

八：針對應用程序、設(shè)備、網(wǎng)關(guān)的開發(fā)

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

• 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)議和標準，在IBM Watson物聯(lián)網(wǎng)平臺中構(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)平臺組織中的應用程序。 IBM Watson物聯(lián)網(wǎng)平臺中的網(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)平臺的故障診斷

如遇到與IBM Watson物聯(lián)網(wǎng)平臺的連接意外斷開，嘗試連接到IBM Watson物聯(lián)網(wǎng)平臺時，設(shè)備或應用程序收到錯誤。可能有兩個設(shè)備嘗試使用相同的 clientID 和憑證進行連接。每個 clientID 僅允許一個唯一連接。不能有兩個并行連接使用相同的標識。應用程序可共享相同 API 密鑰，但 MQTT 需要客戶機標識始終唯一。可以通過確認不會有兩個設(shè)備嘗試使用相同憑證進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。可能是因為您在連接時，所使用的 MQTT ping 選項值太低，這導致看上去像連接超時。例如，如果客戶機 MQTT 設(shè)置不正確，那么不會及時收到 ping，并且連接會關(guān)閉。可以通過確認為連接正確設(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)平臺時遇到問題或疑問，可通過搜索信息或在論壇中進行提問來獲取幫助。還可開具支持憑單。