导读：本篇文章首席CTO笔记来给大家介绍有关物联网系统如何实现的相关内容，希望对大家有所帮助，一起来看看吧。
从零开始设计环保监测物联网系统(二)
IOT网关，接收sensor数据的总入口，主要是日志，安全防护，流控，协议转换等功能，
图1 IOT网关
之前有提到IOT网关是基于python的twisted框架实现的，初期的时候该IOT网关主要实现的功能是 数据接收和转换功能 和 安全防护 。
数据接收和转换功能 ，这里很简单，拟定好数据交互格式后，IOT网关按照约定好的格式进行解析，然后转发给后端服务进行进一步的处理
安全防护 ，设备的区分主要是依靠烧录到硬件的SN号来实现，SN号包含的信息比较多，如生产批次，设备型号等，受制于厂商我安全防护不能做的非常完善，同时sensor与IOT网关的交互不能非常复杂。安全防护这一块理论上是设备接入要一型一密或者一机一密，协议上还应该启用tls/ssl安全通信协议。
图2 鉴权
安全防护要做ssl这类的安全通信协议的话，要考虑设备厂商实现通信模块能力，设备功耗，设备性能（低端设备cpu性能可能比较差，可考虑对称加密形式），IOT网关也需要引入相应模块。
另外认证从性能方面考虑，后期在设备比较多的情况下，可以加入redis等内存型key-value数据库，缓存设备信息，提高鉴权模块性能。
实践中，我们的sensor基本都是依靠电池供电，因此我们的IOT网关基本是面向短链接（后期我们有监测设备，依靠外部电源直接供电，为长连接），因此在每次发起连接我们都要进行一次鉴权，鉴权通过后，设备方可上传传感器监测数据和设备自身状态。
图3 数据交互流程
这一块的调试工作长达半年左右，才基本稳定下来，主要集中在设备商处除了硬件稳定性，还有在调试中发现传输的字符串乱码（c语言处理问题），沾包（厂商开发人员tcp协议不熟），优化传输效率，关闭cork或者 Nagle 算法（传输包很小）。
因为IOT网关不能主动断连接，理论操作中，IOT网关应该和sensor有心跳协议，保证连接的有效性。设备商在数据流程交互完成后，竟然没有close 连接，直接休眠，导致网关所在服务器的连接的文件描述符一直没有正常释放，后面为了预防这种现象，我开启了操作系统层面的keepalve定时器，回收失效连接（系统默认时间是2小时左右，我缩短了失效时间），理论上来说应该是应用层面去实现心跳协议。
整个IOT网关的设计，是无状态，可伸缩的，单网关在普通型ecs上可轻松达到数百tps。
物联网究竟是如何运作的
如果对楼主有帮助，给个采纳好不，谢谢啦
“物联网（IoT）是一个相互关联的计算设备，机械和数字机器，物体，动物或人类的系统，它们具有唯一的标识符，并且能够通过网络传输数据，而不需要人与人或人 电脑互动“。
- 物联网议程上的“物联网”。
仍然不知道物联网系统如何运作？
我不怪你虽然快速的Google搜索将会提供大量的文章和帖子，解释物联网是什么以及其许多潜在的好处，但是并没有明确物联网系统如何实际运作。
作为Leverege的业务发展总监，我经常发现自己澄清那些非技术性的人。所以，作为一个非技术性的人，我自己（在布朗，我是哲学专业），这里是一个以简单的非技术术语解释的物联网。
物联网解释
完整的IoT系统集成了四个不同的组件：传感器/设备，连接，数据处理和用户界面。下面我将简要介绍一下每个组件及其功能。
1）传感器/设备
首先，传感器或设备从他们的环境中收集数据。这可能像温度读数一样简单，或者像完整的视频馈送一样复杂。
我使用“传感器/设备”，因为可以将多个传感器捆绑在一起，或者传感器可以作为不仅仅是检测事物的设备的一部分。例如，您的手机是具有多个传感器（相机，加速度计，GPS等）的设备，但您的手机不仅仅是传感器。
然而，无论是独立的传感器还是完整的设备，在第一步中，数据是从环境中收集的。
2）连接
接下来，这些数据被发送到云端（什么是云端），但它需要一种方式才能到达！
传感器/设备可以通过多种方式连接到云端，包括：蜂窝，卫星，WiFi，蓝牙，低功耗广域网（LPWAN），或通过以太网直接连接到互联网。
每个选项在功耗，范围和带宽之间进行权衡（这里是一个简单的解释）。选择哪个连接选项最好归结于特定的IoT应用程序，但它们都完成了相同的任务：将数据传输到云端。
3）数据处理
一旦数据进入云端，软件就可以进行某种处理。
这可能非常简单，例如检查温度读数是否在可接受范围内。或者也可能非常复杂，例如使用视频上的计算机视觉来识别物体（如您家中的入侵者）。
但是，当温度过高或者家中是否有入侵者会发生什么？这就是用户进来的地方。
4）用户界面
接下来，这些信息以某种方式对终端用户有用。这可能是通过对用户的警报（电子邮件，文本，通知等）。例如，当公司的冷库中的温度过高时，文字提醒。
此外，用户可能有一个允许他们主动登录系统的界面。例如，用户可能想要通过电话应用程序或网络浏览器检查他们家中的视频馈送。
但是，并不总是单向街道。根据IoT应用，用户也可以执行动作并影响系统。例如，用户可以通过手机上的应用程序远程调节冷库中的温度。
并且自动执行一些操作。而不是等待您调整温度，系统可以通过预定义的规则自动进行。而不是只是打电话给你提醒你一个入侵者，物联网系统也可以自动通知有关当局。
概述 - 物联网系统如何运作
IoT系统由通过某种连接与云“通话”的传感器/设备组成。一旦数据进入云端，软件就会处理它，然后可能决定执行一个动作，例如发送警报或自动调整传感器/设备，而不需要用户。
但是如果需要用户输入，或者用户只需要在系统上登录，用户界面就可以这样做。然后，用户进行的任何调整或操作都将以相反的方向通过系统发送：从用户界面到云端，并返回到传感器/设备进行某种更改。
物联网关是怎么工作的？
首先你得了解物联网是怎么工作的。举个列子：
空调，你想在回家后，享受16度的冷风，所以你在公司的时候，就通过手机，给空调下达指令，开启，冷风，16度。但是这个指令不是直接到达空调，这条指令需要通过网络，通过云平台，云平台再发送到你家那个网关的，网关收到指令后，再让空调执行此条指令。
相反，你的空调因为一些故障，开启不了，这些数据也会，通过网关、云平台、再达到你的手机。
几乎每个物联网系统都需要某种方式将传感器/设备连接到云，以便数据可以在它们之间来回发送。物联网网关对于实现这种连接至关重要，网关充当传感器/设备与云之间的桥梁。许多传感器/设备将与网关“对话”，然后网关将获取所有这些信息并与云“对话”。
什么是“物联网”？有什么基本功能？
1、全面感知
利用无线射频识别（RFID）、传感器、定位器和二维码等手段随时随地对物体进行信息采集和获取。 感知包括传感器的信息采集、协同处理、智能组网，甚至信息服务，以达到控制、指挥的目的。
2、可靠传递
是指通过各种电信网络和因特网融合，对接收到的感知信息进行实时远程传送，实现信息的交互和共享，并进行各种有效的处理。在这一过程中，通常需要用到现有的电信运行网络，包括无线和有线网络。
由于传感器网络是一个局部的无线网，因而无线移动通信网、3G网络是作为承载物联网的一个有力的支撑。
3、智能处理
是指利用云计算、模糊识别等各种智能计算技术，对随时接受到的跨地域、跨行业、跨部门的海量数据和信息进行分析处理，提升对物理世界、经济社会各种活动和变化的洞察力，实现智能化的决策和控制。
扩展资料：
基本功能
在线监测：这是物联网最基本的功能，物联网业务一般以集中监测为主、控制为辅。
定位追溯：一般基于传感器、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GPS(或其他卫星定位，如北斗)和无线通信技术，或只依赖于无线通信技术的定位，如基于移动基站的定位、RTLS等。
报警联动：主要提供事件报警和提示，有时还会提供基于工作流或规则引擎(Rule“sEngine)的联动功能。
指挥调度：基于时间排程和事件响应规则的指挥、调度和派遣功能。
预案管理：基于预先设定的规章或法规对事物产生的事件进行处置。
安全隐私：由于物联网所有权属性和隐私保护的重要性，物联网系统必须提供相应的安全保障机制。
远程维保：这是物联网技术能够提供或提升的服务，主要适用于企业产品售后联网服务。
在线升级：这是保证物联网系统本身能够正常运行的手段，也是企业产品售后自动服务的手段之一。
参考资料来源：百度百科-物联网概念
物联网系统由什么构成
物联网系统构成：
1、东西(设备)：这些被定义为唯一可识别的节点，主要是传感器，它们通过网络进行通信，无需人工干预。
2、网关：它们充当东西和云之间的中介，以提供所需的网络连接、安全性和可管理性。
3、网络基础设施：它由路由器、聚合器、网关、中继器和其他控制数据流的设备组成。
4、云基础架构：云基础架构包含联网的大型虚拟化服务器和存储池。
简介。
物联网系统的出现被称为第三次信息革命。该系统通过射频自动识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描仪、图像感知器等信息设备，按约定的协议，把各种物品与互联网连接起来，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。实际上它也是一种微型计算机控制系统，只不过更庞大而已。
智慧消防物联网系统如何在各个地区进行运用？
智慧消防物联网系统在各个地区进行运用：
1、运用新技术，建立智慧消防。
智慧城市建设，智慧消防系统部署，借助5G、大数据、物联网、云计算等方面优势，建立一套基于物联网可实现消防预警、报警功能的“智慧消防”云平台。
智慧消防系统通过智能传感终端，建立起覆盖整个建筑的消防物联网体系，整合灭火应急救援基础信息和社会资源，建立线上信息数据库，利用手机移动APP能够对区域内的重点单位、高层建筑进行在线远程监控。
2、物联网+消防，优势明显。
智慧消防物联网应用，一旦出现系统故障、设备误报以及火警等任何报警信息，或者通过视频探头监测到重点岗位值班人员脱岗、安全出口锁闭等情况，系统都会以平台、短信、电话等多种途径实现“秒级”预警，有助于及时消除隐患，第一时间发现火情并把火灾控制在初期阶段。
智慧消防物联网
消防物联网系统可将信息同步推送给关人员，督促修复消防设施或加强值班人员管理，消除火灾隐患，更好履行自身的消防主体责任。提高检查效率和执法的针对性，实现“‘互联网+监管’模式，优化执法方式，对违法者依法严惩、对守法者无事不扰”。同时，监管部门可以依据推送的信息，加强行业监管的力度。
3、智能预警，为城市消防安全保驾护航。
智慧消防平台可实现对防火、用电安全的实时感知与预警，在有效监测报警基础上，帮助和促进社会单位做好日常消防隐含排查、消防设施设备维护，在充分保障消防设施完好率的基础上，提升消防安全防范水平。并且对单位内消防系统火警及运行状态信息监管工作从发起、执行到效果评价的完整业务流程监控。智慧消防物联网远程监控服务平台，实现24小时不间断对养老机构消防安全、用电安全的智能检测、监控、报警服务，为城市的消防安全进行保驾护航。
结语：以上就是首席CTO笔记为大家介绍的关于物联网系统如何实现的全部内容了，希望对大家有所帮助，如果你还想了解更多这方面的信息，记得收藏关注本站。