中国移动-IoT物模型标准白皮书v1.0.0-2021.2-31页_1mb

中国移动IoT物模型标准白皮书总结

核心内容

中国移动发布了《IoT物模型标准白皮书》，旨在推动物联网业务的高效开发和数据互通。通过制定统一的物模型标准，中国移动在OneNET Studio物联网开发平台中实现了设备与应用的标准化对接，解决了物联网行业中存在的数据异构化、设备异构化、应用异构化等问题，推动了物联网技术在多个垂直行业的应用落地。

主要观点

• 物模型的定义：物模型是对物理实体进行数字化语义描述的方法，将实体设备抽象为云端的数字模型，实现设备与应用的解耦。
• 物模型的作用：
  • 降低物联网业务开发的复杂度，实现设备与应用的并行开发。
  • 提升数据价值，实现跨行业、跨设备的数据共享和分析。
  • 打破行业壁垒，实现设备间的联动与协同。
• 物模型标准的制定：基于统一、开放的原则，中国移动融合了多种物模型标准的优点，联合多家企业共同在CCSA进行行业标准研究，推动物模型的统一和应用。

关键信息

• 物模型的层级结构：包括设备（tmThing）、组件（tmComponent）和功能（tmProperty、tmAction、tmEvent）三个层级。
• 功能类型：
  • 属性（tmProperty）：用于描述设备状态或采集数据，支持读写权限。
  • 行为（tmAction）：描述设备可执行的操作，支持同步和异步两种类型。
  • 事件（tmEvent）：描述设备主动上报的状态或异常信息，分为信息、告警、故障三类。
• 数据类型与描述语言：采用JSON作为描述语言，支持多种数据类型，如整型、浮点型、字符串、布尔、枚举、结构体、时间、数组和位图等。
• OneNET Studio平台功能：
  • 支持多种协议接入（如MQTT、CoAP等）。
  • 提供设备接入、物模型定义、SDK生成、设备调试、项目创建、设备绑定、应用开发等功能。
  • 支持跨账户、跨产品的资源管理，提供丰富的API、规则引擎、数据推送、消息队列等应用服务。

行业应用案例

• 智慧消防：
  • 实现烟温气监控、消防水监测、用电安全监测等功能。
  • 通过统一的数据格式，实现多厂商设备的数据互通与联动。
  • 以杭州市智慧消防项目为例，实现了远程监控、智能告警、数据可视化等功能。
• 智慧环境监控：
  • 用于公共区域空气质量监测、施工过程环境管理、冰面温度监测等场景。
  • 提供对CO2、温湿度、PM2.5等环境参数的实时监测与智能控制。
  • 通过NB-IoT技术，实现无线部署，降低施工复杂度和成本。

物模型标准设计原则

• 简单性：模型设计不依赖网络技术，关注设备的虚拟化描述。
• 普适性：兼容多厂家需求，支持公共属性和特定属性，提供行业模板。
• 可扩展性：支持用户自定义服务，提供数据透传机制。
• 模块化：减少重复资源，实现公共服务复用。
• 易用性：提供DSL语言模型描述，便于开发者理解和使用。

物模型要素关键字

• tmThings：描述设备的基本信息，包括tmInfo、tmProperty、tmAction、tmEvent等。
• tmInfo：描述设备信息，如生产时间、制造商、设备ID等。
• tmProperty：描述设备属性，包括属性标识符、名称、数据类型、读写权限等。
• tmAction：描述设备行为，包括行为标识符、名称、输入和输出参数等。
• tmEvent：描述设备事件，包括事件类型、输出参数、触发条件等。
• tmData：用于描述设备数据的详细信息，如数据类型、单位、默认值、最小/最大值等。

未来展望

• 物模型标准研究尚处于起步阶段，后续将结合其他行业标准进行融合演进。
• 推动形成行业统一标准，促进全行业的共识与合作。
• 借助OneNET Studio平台，提供便捷的应用模式和完整流程指导，帮助合作伙伴快速开发和验证应用。
• 完善设备物模型认证，增强设备与数据的互联互通能力。
• 推动物模型在工业互联网、数字孪生等领域的应用，扩大其使用范围和潜力。

附录信息

• 数据类型：包括无符号整型、整型、数组、字符串、单精度浮点型、双精度浮点型、时间、枚举、布尔、位图、结构体等。
• 要素关键字：如tmThings、tmInfo、tmProperty、tmAction、tmEvent和tmData等，用于构建完整的物模型描述体系。

总结：中国移动通过制定IoT物模型标准，构建了OneNET Studio物联网开发平台，实现了设备与应用的标准化对接，解决了物联网业务开发中的数据异构、设备异构和应用异构问题。物模型技术的推广和应用，将推动物联网生态的繁荣发展，提升数据价值和业务效率，为智慧消防、智慧环境监控等行业提供标准化解决方案。