你知道，一支煙的誕生背後擁有多長的生產環節嗎？每個生產環節上能產生多少數據信息嗎？產生的數據鏈又是如何讓這支煙的生產變得質效更佳、效率更高、生產過程可追溯呢？
現在，只要搭建一個工業物聯網平臺（IoT），這支煙的每個重要生產環節的信息將得到採集，這些信息也會以數據的形式上傳至雲平臺，通過建模分析後幫助整個工廠進行生產工藝的改良和生產進度的精準指導。今天，我們要和大家深入解析的就是拓維信息的 IoT 核心技術，以及拓維信息如何基於自身優勢建構面向各行業的 IoT 平臺。
基於自身在政府、教育、製造、園區等行業的長時間積累和實踐，拓維信息於今年6月開始了基礎 IoT 平臺的自研。目前該平臺已應用於拓維信息的多個行業客戶解決方案中，而引言中提及的「一根煙」的場景便是拓維信息 IoT 平臺的實際應用案例之一。
11月29日，拓維信息資深架構師、拓維信息 IoT 平臺高級產品經理黃斌，在 Apache IoTDB 社區舉辦的首期Meetup上，面向 IoTDB 開發者、開源愛好者、工業網際網路業務相關用戶深入分享了拓維信息泛IoT 平臺+ Apache IoTDB 的應用實踐。本文根據黃斌的分享整理輸出。
黃斌向廣大用戶分享拓維信息泛IoT平臺應用實踐
拓維信息泛 IoT 平臺的誕生
隨著第四次工業革命的到來，各行各業正加速向數位化、智能化方向升級，因為設備和數據的指數型擴增，增強「人-設備」、「設備-設備」的互聯成為了行業最為關注的焦點，各個行業都將IoT技術的應用和IoT平臺作為了建設的重要選項。
而IoT 平臺建設存在多個挑戰，例如工業製造環境下設備種類多、協議各異且繁雜，實現軟體平臺與多種底層設備的協議適配是制約 IoT 真正發展的問題之一，同時，安全防護程度、物聯網系統的完整度，都是平臺設計水平的關鍵指標。當然，在更為複雜的工業環境裡，還存在邊緣網關快捷部署、租戶分級管理等更多的難題。在這些背景下，拓維信息緊鑼密鼓地開始了 IoT 平臺的自研。
拓維信息泛 IoT 平臺產品基於拓維信息多年來的技術創新以及在製造、園區等行業多年積累的軟體實施服務經驗打磨而成，很好地解決了一系列工業 IoT 場景下遇到的挑戰，在工業IoT領域，拓維信息更呈現了「懂行人」的角色：
1、拓維信息泛IoT平臺實現了對工業大部分主流設備通信協議的適配，能快速識別每一位接入者，並對它們的特性都摸個門兒清。若沒有對大量行業場景的積累，這一關鍵基礎工作就可能把多數服務商都攔在了門外；
2、「懂行人」要能快速地給接入者下發指令，尤其數採指標和模版的定義、配置的靈活性，是考驗解決方案提供商是否懂場景的關鍵。拓維信息泛 IoT 平臺按照協議類型構建了採集指標模版，可實現在不改採集程序的情況下對指標數據動態採集和指令的靈活下發；
3、通過自研邊緣算法，在邊緣側完成指標計算、AI智能分析實現設備聯動、規則報警等。端、邊、管、雲協同的設計能讓拓維信息泛 IoT 平臺架構更科學、設備響應時延更低、安全保障更可靠；
4、通過對邊緣網關的容器化應用優化，實現了邊緣網關的一鍵部署、自動升級、自我治理的能力，保障了邊緣網關的高穩定性，這能使設備的接入更加靈活、部署更加簡捷、維護更加輕鬆，大大降低運維成本；
5、更「懂行」的拓維信息充分考慮了集團化管理和分級管理的場景，泛 IoT 平臺也特別設計了多租戶多級管理模式，多層多級的用戶模式，增強了平臺專業性和靈活性，足以讓其適應多行業多場景多用戶的SaaS化應用。
那麼，拓維信息泛 IoT 平臺所具有的這些特性構建的基礎是什麼？它又如何讓設備「說話」（輸出有效數據），並對設備端上傳的海量數據進行有效的加工處理、高效存儲和分析應用呢？
拓維信息泛IoT 平臺業務架構
首先，拓維信息泛 IoT 平臺採用 Apache IoTDB存儲時序數據。Apache IoTDB是由清華大學主導研發的一款專為物聯網時序數據打造的資料庫，其本身能很好地解決高並發寫入、高效率查詢和任意時間降頻查詢，及大數據量存儲和壓縮等制約。
上圖是拓維信息泛 IoT 平臺的產品架構圖，設備（如屏幕、攝像頭、印表機、溫控設備等你能想到的一切可被控制的「端」）通過直連或網關連接方式實現與平臺的通訊；邊緣側，承擔著設備的連接、數據採集、邊緣計算、本地存儲、數據傳輸、數據轉發、指令下達、設備聯動、事件上報，安全守護等功能；平臺側，承擔著產品定義（物模型）、設備管理（設備影子）、規則定義、指標配置、數據存儲、軟固件升級、平臺監控和調度等功能。在安全高效的端邊管雲協同機制下，設備管理類的應用可以得到全面而有效的底層支撐，同時有效的設備數據最終也可通過可視化的形式（大屏、APP等）呈現在用戶側。
拓維信息 IoT 平臺設備接入圖
上圖是拓維信息泛 IoT 平臺的設備接入流程圖。該平臺具有設備協議適配多、網絡連接方式多、設備接入方法多、邊緣計算功能多、安全保障防範多等特點。
再聊聊拓維信息泛 IoT 平臺在製造行業的應用
拓維信息在菸草行業已深耕多年，業務幾乎覆蓋了全國30%以上捲菸廠的信息系統，拓維的泛IoT 平臺更是率先在捲菸廠信息系統中得到應用，助力菸草行業更快實現智能化。
在為捲菸廠提供「底層數採-->生產信息化管理系統-->大數據平臺服務」一套完整的實踐應用方案過程中，拓維信息發現，近幾年各菸草公司對 IoT 平臺的建設需求日益強烈，其對統一 IoT 平臺的構建期望，主要以「消化」工廠數據採集系統和集控系統產生的數據指標，加大數據利用挖掘更多更深層的數據價值。
以某捲菸廠為例，其制絲、卷包、動力、物流四個車間擁有1000多臺設備，每臺設備分多個數據包獨立採集，每個數據包含超過100個採集指標項，需要採集的數據量相當巨大。同時，該煙廠業務系統有1000-2000次/分鐘的查詢請求，請求頻次也非常之高。 在面對巨大的採集指標和查詢請求的情況下，如果再使用傳統的資料庫，肯定會遇到存儲空間佔用大、數據時效差、查詢性能大幅降低等問題，拓維信息會如何為客戶解決這樣的難題呢？
拓維信息充分考慮了業務的場景，提出了泛 IoT 平臺的建設方案，通過系統的建設，完美的解決了原數採系統的難題，實現了系統的多業務場景適用、數據存儲一致、數據採集準確、高數據查詢性能。
拓維信息 IoT 平臺部分界面展示
還原到本文引言中「一支煙」的生產場景， 基於設備完整適配，對卷包、制絲、動力、物流等每一臺設備、每一個環節數據的高效且精準的採集和存儲，拓維信息泛 IoT 平臺幫助該捲菸廠的數據鏈建構得非常完整，使每支煙的生產流程可被追溯，產品批次可追蹤，從而指導煙廠對其生產工藝流程進行改進，生產進度可掌控。
此外，拓維信息泛 IoT 平臺還能實現與車間集控系統、工廠物聯網平臺、公司大數據平臺三者的統一數據共享。而且，拓維信息泛 IoT 平臺的邊緣側架構設計，將數據在邊緣側（靠近數據源）進行部分的邊緣計算，可大大減少數據流轉而佔用的網絡流量、響應時間，同時保障了數據的安全性和私密性。
在泛 IoT 平臺的整體「加碼」上，拓維信息為該捲菸廠構建的整體解決方案，推動了其生產效率提高 25% ，訂單生產周期縮短 20%，產品優品率提升 20% 物料消耗降低 10%，設備故障停機減少 25%。並最終幫助其實現物與物、物與人相連，解決生產過程可回溯，提升產品質量，保障生產進度。
目前，拓維信息泛 IoT 平臺已在該中煙公司的多個捲菸廠完成了平臺的部署並上線並運行。
全面開花！拓維信息泛 IoT 平臺多行業應用
其實，拓維信息泛 IoT 平臺早已在多個行業解決方案中得以應用，以智慧交通、智慧園區、考試三大業務場景舉例：
l 智慧交通：確保高質量的數據採集和設備狀態監控
自2019年全國高速取消跨界收費後，各省界收費站開始實行一卡一網、分段計費的收費模式。面對湖南高速日均交易流水超5000萬條，車輛圖片上傳及 AI 處理超1000萬張，在線監控的設備近2萬臺的數據情況，拓維信息泛 IoT 平臺承擔了高質量的數據採集、設備狀態監控、數據的存儲和分析的作用。通過其建設，最終能實現湖南高速聯網收費系統對設備的遠程運維和管控，確保系統的安全穩定運行，對運行車輛實時計費、準確計費。
l 智慧園區：遠程下發指令，智能化實現控制設備啟停
這幾年，困擾很多園區向智慧化方向發展的難題之一，即是對各種數據的採集和分析——如園區的水、電、氣、溫度、照明、空氣品質等數據。它們的特點是不具備規則，形態各異（圖像、音視頻、文字等）。
面對大量的非明確定義數據類型，拓維信息泛 IoT 平臺對其採集、處理並經過關聯分析後，可在遠程自動下發送相關指令，實現對控制設備聯動和啟停，或者叫遠程智能運維，從而有效降低園區的管理成本，提升了園區的綜合管理能力。
拓維信息 IoT 平臺在智慧園區領域應用
l 智慧教育：對標準化考場和閱卷系統的加持
拓維信息旗下品牌海雲天科技的考試業務已服務全國18個省高考、140多個地市的中考、全國司法考試、研究生考試等多個大型考試，年考試及評價數據處理量近3億人科次。其中，拓維信息泛 IoT 平臺的應用場景，一是對標準化考場的數據收集、遠程智能運維，如人臉識別、準考證等考生身份信息，以及監控視頻、溫度、噪音等考場信息；二是對閱卷評分等數據的採集、處理和輸出，對考試系統提供強有力的支撐。
通過這些實例應用的介紹，你是否對拓維信息的泛 IoT 平臺有了更為細緻的了解呢？別急，未來，我們還將帶你更多地揭秘拓維信息的那些「黑科技」和「軟（件）實力」，相信基於全面的介紹，你將對拓維信息有著更為立體的認知。
免責聲明：市場有風險，選擇需謹慎！此文僅供參考，不作買賣依據。