【云驻共创】华为云IoT与鸿蒙打造物联新玩法技术分享
1、 概述
物联网IoT指的是将无处不在(Ubiquitous)的末端设备(Devices)和设施(Facilties),包括具备“内在智能”的传感器、移动终端、工业系统、楼控系统、家庭智能设施、视频监控系统等、和“外在使能”(Enabled)的,如贴上RFID的各种资产(Assets)、携带无线终端的个人与车辆等“智能化物件或动物”或“智能尘埃”(Mote),通过各种无线和/或有线的长距离和/或短距离通讯网络实现互联互通(M2M)、应用大集成(Grand Ilntegration)、以及基于云计算(牛计算)的SaaS营运等模式,在内网(Intranet)、专冈(Extranet)、和/或互联网(Internet)环境下,采用适当的信息安全保障机制,提供安全可控乃至个性化的实时在线监测、定位追溯、报警联动、调度指挥、预案管理、远程控制、安全防范、远程维保、在线升级、统计报表、决策支持、领导桌面(集中展示的CockpitDashboard)等管理和服务功能,实现对“万物”的“高效、节能、安全、环保”的“管、控、营”一体化。
华为云IoT 通过与鸿蒙相结合的模式,提供多样化的能力开放,提升各行业数字化方案构建效率。面向软硬件开发者,IoTDA提供设备全场景快速接入,灵活数据模型设计,多种数据开放能力。IoTEdge聚焦现场业务闭环,为开发者提供边缘可插拔式数采能力与应用管理,满足各行业多样化诉求。通过智能厨电,智慧隧道,智慧城市等实际案例分享了产业发展的经验。
2、 物联网现状与挑战
2.1、 物联网现状
万物互联是智能化的基础。万物互联(IoE)是指将人,流程,数据和事物结合一起使得网络连接变得更加相关,更有价值。万物互联将信息转化为行动,给企业,个人和国家创造新的功能,并带来更加丰富的体验和前所未有的经济发展机遇。
从PC时代的“人”连接,到移动互联网时代的“应用”连接,再到即将发展到的智能化时代的“物”连接。感知物理世界,让物变成数字信号,需要解决数字化感知、联接和商业价值闭环的问题。
同时通过调研显示,60%的企业正在使用或即将部署loT业务,24%的IT预算被用于loT投资,63%的企业部署loT获得明显的投资回报。来自17个国家、11个垂直行业,总计1096家公司的调研数据显示2020到2025年的loT连接数呈指数增长。
由于行业数字化发展,将来会有千亿端侧设备进行互联。涉及行业包括政府、金融、通信、OTT、零售、汽车、电力等。在终端设备互联方面,包括进入核心作业系统,端侧装备数字化,如金融移动展业服务、OTT新型智能家居家庭网关;从单场景到全场景业务协同、联动,政府行业如燃气、智能管廊,能源行业如智慧煤矿、智能电力等。
2.2、 物联网存在挑战
2.2.1、 挑战1:万物互联的硬件需要新一代操作系统
万物互联的硬件需要新一代操作系统支持,此系统需具备如下条件:
1、One OS for all,该系统需能满足多行业/场景、多芯片/硬件、多标准、多协议需求。
- 多行业场景包括:家居、出行、健康、娱乐、办公、能源、工业、交通等
- 多芯片/硬件包括:MCU、DSP、MIPS、X86、Cortex-M、Cortex-A等
- 多标准包括:IEEE、AIOTI等
- 多协议包括:WIFI、NFC、RFID等
2、要求极致,要求能满足受限资源:KB级、超低功耗uA级、实时响应ms级实时响应
3、安全可信,由于系统及设备直接暴露于互联网,存在较大安全风险,所以要求系统安全可信。
2.2.2、 挑战2:万物互联的设备需要标准化、智能化
1、让“物”说话:感知物理世界,变成数字信号;
关键挑战:
- 大量现存设备未被数字化
- 多样化设备、各种行业协议、各种通信网络
- 设备要求低功耗、低成本
- 设备安全问题突出
2、让“物”说一种话:将数据变成Online,提供标准化数据;
关键挑战:
- 百万种数据元素,缺乏标准和规范
- 多样化数据格式
- 各厂商烟囱式发展,数据孤岛林立,数据互通困难
3、让“物”说有价值的话:需要解决海量数据处理和分析
关键挑战:
- 海量数据带来算力、存储问题
- 实时流、时序、离线、多维分析复杂
- 行业应用场景的复杂性
- 商业闭环、价值变现和分配问题
3、 华为IoT与OpenHarmony解决方案
OpenHarmony是由开放原子开源基金会(OpenAtom Foundation)孵化及运营的开源项目,目标是面向全场景、全连接、全智能时代,基于开源的方式,搭建一个智能终端设备操作系统的框架和平台。
华为云通过与OpenHarmony相结合,已打造一些高效、安全行业解决方案。如通过OpenHarmony与loT、Astro相结合,打造了设备数字化监控改造实践,实现了设备无缝上云、设备安全态势感知、应用无码快速开发,OpenHarmony、loT、FG、ModeA相结合,打造了城市路灯智能化运营实践,实现了设备无缝上云、数据快速流转、路灯智能预测故障等功能。
华为云loT现已提供多样化的能力开放,提升各行业数字化方案构建效率。
华为云loT已为硬件开发者提供了传感器开发、网关开发服务,为应用开发者提供设备接入、设备管理、业务开发、系统对接服务,为解决方案开发者提供统一运营、统一运维、统一帐号、统一权限功能。
华为云loT目前已支持API、SDK、模组、芯片、HarmonyOS多样化投入、设备接入更快、更全,具备广覆盖、高兼容、更智能特点。现已开放300+管理平台能力API,满足多样化场景。
华为云loT目前覆盖场景包括智慧交通、智慧园区、工业互联网、智能硬件上云。
面向软硬件开发者,loTDA提供设备全场景快速接入,灵活数据模型设计、多种数据开放能力。
目前loTDA已支持多种接入协议、数据模型、管理能力、数据开放功能。目前loTDA提供场景功能包括:
- 设备通过标准协议接入
- 设备通过私有标协议接入
- 设备数据归一化管理
- 设备数据安全敏感
- 设备数据开放给应用
loTEdge聚焦现场业务闭环,为开发者提供边缘可插拔式数能力与应用管理,满足各行业多样化诉求。loTEdge通过端边云协同,目前已应用于智慧家电、医疗健康、智慧物流、智慧农业、智慧交通、智慧园区、工业互联网等行业中。
主要使用场景:
- 边缘快速采集设备数据
- 通过自定义数采协议采集老旧设备
- 边缘与本地三方系统对接
- 边缘进程类应用管理
4、 华为IoT与OpenHarmony应用案例
华为云loT与OpenHarmony协同提升行业物联技术价值。二者结合后优势如下:
- 操作更加简单;自动联网、无需下载APP、DIY变得轻松
- 设备命脉尽在指尖:一碰上云、数据可信、设备安全
- 线上实时监控:远程操作、实时监测、提前干预
- 运营带来增长:内容推送、产品购买、产品维护
在智慧煤矿场景下,通过操作系统升级鸿蒙,保证数据安全。
利用矿鸿操作系统的近场功能,各设备及传感器自动近场,连接至作业人员的手机上,实现了无屏变有屏,小屏变大屏,固定按键操作变手机移动操作,鸿蒙操作系统一碰连功能,贴近设备识别卡,无需逐个打开APP或者操作平台,便可自动开启机器人控制程序,安全可靠,快速高效的实现机器人参数查看,修改及监控,极大提高了工作效率。
在智能隧道场景下,通过loT与鸿蒙相结合,以终端鸿蒙化+物联网为核心打造隧道“智能机电网”,实现机电状态实时监测、智能管养、一键联控等功能。使得巡检员巡检效率提升2-3倍,误报率由每天数百起降低至少于7起。
在智慧城市场景下,通过loT与鸿蒙相结合,打造城市感知大脑,赋能城市精准化感知。应用场景如智慧灯杆、智慧环保、智慧管廊、智慧消防等,通过智慧场景价值创造和体验提升,带动产业发展。
5、 小结
随着物联网不断发展,以及OpenHarmony系统功能的不断完善,相信未来二者之间的互动会更加融洽,同时也将会应用到更多行业及场景中去。
本文参与华为云社区【内容共创】活动第25期。
任务16:华为云开发者日·南京站
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