作者:黄伟,阿里云智能IoT事业部 产品专家
混合云平台与公有云平台之间主要存在服务模式以及产品能力的差异。
服务模式:公有云平台更多的是提供一种 PaaS 服务的形态。客户在阿里云官网物联网平台开通企业实例,并且选择相应规格以及服务时长,即可以实现开箱即用,无需关心物联网平台本身的部署、运维以及背后消耗的IaaS资源。而混合云平台为用户提供的是软件包,客户需要将软件包集成到自己的业务应用与解决方案中,同时也会提供相应 IaaS 资源,以便物联网平台部署。
产品能力:混合云平台目前并不是完全对标公有云平台,但它具备公有云平台的核心产品能力,比如设备接入、设备管理、消息流转等。其他相关的公有云平台功能比如数据服务、增值服务等,后续将以模块化的形态逐渐加入到产品体系中。
IoT Stack是按照被集成的设计理念与小型化、多元化、插件化、模块化的设计思想构建的混合云物联网平台,支撑客户的私有化项目交付。它具备4个特性:
● 资源占用少,同时具备高性能。客户诉求千差万别,有些场景需要特别小规格的支撑,我们提供了最低8C16G 的小型化规格。针对需要大设备接入量的场景,我们提供了 100 万设备/10 万TPS 并发的高规格支撑。同时,整体架构实现了弹性扩缩容,可支撑千万设备接入。
● 部署灵活。线下场景客户的IoT基础设施差别巨大,有些客户在公有云上购买ECS,有些客户自己购买云厂商搭建专有云环境,也有客户会使用VMware、OpenStack 等产品进行私有云环境的搭建,IoT Stack在上述环境中都可以完成部署,不挑底座。
● 扩展性强。物联网碎片化严重,有很多私有协议与行业协议需要支撑适配。因此,我们的混合云物联网平台除了能够对标准的MQTT、CoAP协议进行支撑外,还提供了协议插件框架,方便合作伙伴基于协议插件框架完成客户要求的私有协议以及行业协议的定制开发。协议插件框架本身可以完成协议插件的动态加载与运行,帮助生态合作伙伴解决很多高可用、高并发上的技术难题。
● 安全可靠易运维。物联网平台在整体数字化体系中处于核心链路位置,因此很多私有化交付客户非常注重产品本身的高可用。混合云物联网平台通过多副本部署、负载均衡以及异常自动迁移等能力实现了高可用保障,同时提供了相应的运维工具,能够快速完成问题定位与预警告警。
IoT Stack 以被集成的思路进行产品设计,因此它不会面向最终客户进行独立交付,而是集成到合作伙伴解决方案中。
上图左侧是智慧园区解决方案的整体架构图,橙色部分是IoT Stack 所处位置,是技术组件,被合作伙伴的SaaS集成,完成设备对接、消息流转,最终客户使用的是合作伙伴的 SaaS 以及应用。
项目被集成的具体步骤为:IoT Stack 与合作伙伴的应用在预集成环境中,预集成到项目的实际实施过程中,在客户侧的IaaS完成部署,最后接入项目各种类型的互联网设备。
混合云场景涉及千行百业,不同客户的诉求也各不相同。那么,混合云物联网平台与公有云物联网平台面向的客户是否完全一致?答案是否定的。
混合云物联网平台的客户大多有大量物联网设备需要接入与管理,但是客户对对数据本地化、技术上的安全合规非常关注,希望实现自主可控,此类客户便是IoT Stack面向的客户,比如政府、公共事业、园区。
不同客户对混合云平台的产品能力诉求各不相同。比如政府客户非常关注设备的接入难度以及平台本身的安全合规;园区客户非常关注投入产出比、需要多少IaaS资源;公共事业客户大多有自己的私有标准或行业标准需要贯彻执行,同时也非常关注设备的接入能力,特别是能否接入百万、千万设备在线;车联网以及工业互联网等场景的客户非常关注设备上报消息的并发量以及弱网环境下的消息下达能力。
IoT Stack 在很多场景都已经有真实的落地案例,并且帮助客户达成了期望的效果。
政府越来越提倡精细化治理,而精细化治理离不开物联网设备的加持。物联网设备能够帮助政府更快发现城市里发生的各种异常事件。
然而,不同政府侧的信息化系统或智慧化系统由委办局分开建设,因此不可避免存在数据孤岛的问题,数据无法打通,没有标准,无法实现数据共享。同时,物联网设备协议碎片化非常严重,政府平台统一接入设备的难度非常大,进展缓慢。另外,由于涉及大量设备接入,物联网平台本身的安全性风险也会增加。
因此,我们首先帮助政府在政府政务运营环境上部署了一套私有化物联网平台,完成设备的统一接入与管理。针对协议碎片化接入难度大的问题,通过物联网平台的协议插件能力,合作伙伴很快完成了水务、环保等领域的行业协议适配,从而实现领域互联网设备零成本接入到平台,设备接入效率提升了89%。针对安全的需求,物联网平台提供从设备接入、设备数据传输到数据存储的全链路安全保障,极大降低了系统的安全风险。
园区领域,越来越多园区开始注重运营效率,但是与政府侧存在一样的问题,园区的各类智能化应用分开招标,相互之间无法互联互通;其次,很多园区产品收费高,且需要大量IaaS资源。园区不同于政府,政府拥有专门的政务云环境进行RDC机房建设,但是园区运营商没有足够的IaaS资源,因此需要产品需要足够轻量化。
首先,我们提供了统一的本地化部署平台,能够完成设备的统一接入;其次,我们提供了小规格物联网平台版本,能够大幅减少对IaaS资源的消耗,帮助客户节省 46% 的云资源,省下十几万的云资源费用。
公共事业的互联网设备数量巨大,比如水务公司的接入设备大多来自不同系统,比如从运营商 MP 平台接入,流转到 ISV 垂直化应用,再推到客户平台侧,整体链路非常长。同时,设备源于不同系统,没有统一标准,很多设备的状态、数据质量无法把控。
通过部署混合云物联网平台,我们通过协议插件帮助客户构建企业的事实私有标准,能够完成基于TPC私有协议的百万设备直连平台。同时,通过改造设备接入方式,从之前多链路的云云对接改造为设备直连,将问题定位效率提升了 25% 以上。
近年来充电桩业务发展迅速,自研平台无法支撑越来越大的设备接入量,因此经常会出现丢消息或系统崩溃的问题。
而混合云平台提供了 100 万设备/10 万 TPS 的私有化规格,并且可以弹性扩容到千万设备,满足客户业务的快速发展。同时,通过MQTT的Q0S1、多副本部署、负载均衡、异常自动迁移等能力保证业务核心链路安全可靠,可以持久化运营。
我们期待能够与更多合作伙伴一起建设混合云平台,将混合云物联网平台作为技术组件,集成到合作伙伴的解决方案中。我们面向硬件供应商、软件供应商以及系统集成商均提供了相应权益,比如 POC 环境测试、技术支持、专属折扣等,希望与更多合作伙伴一起拓展混合云物联网平台的市场。