物模型面临哪些技术挑战？

物模型由于描述所有异构设备完整能力，而且在设备全生命周期都发挥着作用，因此物 模型设计过程中存在以下需要解决的难题：

• 普适性：物模型的定义和设计能够适应所有设备，需要可覆盖工业、生活、农业、交通 多个不同行业。因此在设计上需要找到设备最本质的共性、抽象出一套模型。

• 超大点位和超复杂结构：尤其工业场景，通常需要对包含大量传感器（万级别）的传 统自动化系统进行数字化，对物模型提出了非常大的挑战，物模型复杂度变成了和物理 实体和环境复杂度成正相关，我们需要从中找到最本质的破解方法，避免物模型复杂度 变得不可控。

• 国际化：设备可以在任何阶段售往全球各地，物模型能够让设备在各地具备多语言的能力。

• 可插拔：工业文明发展快很重要的一点在于标准化，大量复杂设备都可以标准化组装而成，比如汽车、轮船、家居等，模块可以根据产品特性进行动态插拔，因此物模型同样 需要能够适应物理设备模块可插拔特性。

• 安全开发：物模型在设备开发阶段定义，在设备运行阶段被引用，需要保障开发阶段定 义或调试的物模型不影响生产阶段正在运行的设备。

• 快速调试：传统硬件开发和软件开发需要全链路一起配合调试，周期长成本高。有了物 模型，调试阶段需要确保软硬解耦，不相互依赖。

• 高可靠：线下化是物联网与互联网很大的差异点，大量线下的物理设备，地理位置和应 用场景及其广泛，设备出现问题现场运维成本非常高，而且对社会影响大，因此物模型 在设备运行阶段的可靠性要求非常高。

• 可回滚：为了保障高可靠，物模型在开发到运行过程中，一旦出现异常需要确保可快速 回滚。

• 可适配：由于行业里面已经有不少设备模型和交互协议，比如工业场景的 Modbus， opc 等，生活场景的 ble，zigbee 等，当然还有大量三方平台私有协议，为了帮助这 些存量设备能够使用物模型，物模型需要具备模型和协议适配能力。

• 统一交互协议：设备除了需要可表达之外，还需要可访问，物模型不仅需要定义设备 能力描述规范，还需要定义设备被访问方式，所有设备都能够使用同一套交互协议进行 访问，设计上也存在着不小挑战，比如资源受限设备、弱网环境设备、工业边缘设备对 协议要求都会不一样，有些追求低功耗、有些追求少带宽、有些追求大点位高频、也有 追求网络多级级联等等。

• 孪生代理：物模型核心价值在于物理实体数字化，物理实体在云上数字化后会构建数字 孪生体，数字孪生体的数据模型、访问方式均基于物模型，数字孪生体代理物理设备与 行业应用进行交互，从而达到软件与硬件的解耦。然而孪生代理应该具备哪些特性以确 保硬件能力都可以高效可靠地访问是非常有挑战的，比如设备断网或异常情况孪生代理 如何与应用交互，是确保指令必达还是快速失败，可能不同场景诉求不一样。当然具备 海量数据的孪生体如何基于数据智能化，反向指导物理设备生产运维，达到和物理设备 共智的目标这是更大的挑战

资料来源：电子书《AIoT 物联网开发实战（上）》，下载链接：

https://developer.aliyun.com/topic/download?id=1147