【51CTO.com原創稿件】物聯網行業方興未艾，物聯網技術也越來越強大，基于各種嵌入式軟硬件平臺、通過通信協議(MQTT、HTTP)，實現萬物互聯的同時還整合AR/VR、人工智能、云平臺、體感交互等炫酷實用“黑科技”，使得人們對于物聯生活產生無盡的想象。但炫酷背后，需要方方面面的支持。IBM憑借Watson強大人工智能入住中國物聯網領域，IBM Watson物聯網平臺的落地，將會給中國物聯網行業注入新鮮的血液。開發者可以通過本文章了解到IBM Watson物聯網平臺的功能、體系結構、安全、分析等細節。

一：IBM Watson物聯網平臺的概念及功能概述

IBM Watson物聯網平臺可提供物聯網設備和數據龐大的應用程序來訪問，可以助力應用程序、可視化儀表板和移動物聯網程序的快速編寫與分析。可以執行強大的設備管理操作，并存儲和訪問設備數據，連接各種設備和網關設備。還通過使用 MQTT 和 TLS，提供與設備之間的安全通信。(MQTT詳解)。

IBM Watson物聯網平臺從四大重要方面進行構建，分別連接、信息管理、分析、風險管理：

連接是所有IBM Watson物聯網平臺服務的起始點。連接設備、創建應用程序、控制設備以及與第三方服務交互全部通過連接功能去實現。對于網關部分，在使用時可將設備連接到Watson物聯網平臺，一旦不使用網關時設備將無法連接到因特網。網關設備具有設備和應用程序的功能，網關能像設備一樣接收命令和發送設備數據，還能像應用程序一樣將命令發送到所連接的其他設備。對于那些無法直接連接到因特網的設備可連接到網關設備，其設備數據就可發送到網關設備，在發送給IBM Watson物聯網平臺服務。針對設備管理部分，通過組合設備管理 API 以及設備上安裝的設備管理代理程序，提供了設備管理功能。受管設備可執行設備管理操作，這些操作可通過主Watson物聯網平臺儀表板觸發。通過設備管理，可重新引導、下載和安裝固件更新，還可遠程將設備重置為出廠設置，所有這些操作都從Watson物聯網平臺用戶界面執行。在Watson物聯網平臺中構建了第三方服務集成，包括對 The Weather Company 天氣位置服務(可用于查找設備所在位置的當前天氣)的支持。

信息管理是設備數據的存儲和查看，并將Watson物聯網平臺與其他服務集成。通過使用Watson物聯網平臺上次事件高速緩存 API，可檢索設備上次所發送的事件。這在設備聯機或脫機的情況下都適用，這樣不管設備的物理位置或使用狀態如何，您都可檢索設備狀態。對于最多 365 天之前發生的任何特定事件，可檢索設備的上次事件數據。可以存儲Watson物聯網平臺服務中的設備事件數據以供將來使用。要執行深度分析以獲取對該數據的洞察，數據存儲是非常關鍵的***步。例如，可跟蹤較長時間段內的更改，存儲數據集，以用于功能強大的分析工具(包括用于 Watson API 和認知計算)。

分析是通過使用Watson物聯網平臺儀表板可視化實時設備數據。Watson物聯網平臺信息管理在設備所發送的數據到達Watson物聯網平臺服務后對其進行控制。信息管理包括數據存儲和轉換。可以通過使用儀表板卡，可視化和顯示實時設備數據。儀表板卡實時監視和顯示設備數據，這樣可以跟蹤關鍵設備或設備數據。這些可視化內容顯示在主Watson物聯網平臺儀表板上，便于快速訪問實時設備數據的上下文和狀態。從海量物聯網數據中獲得洞察，作出智慧決策，優化運營。應用實時分析，監視當前狀況，作出相應的響應。對結構化和非結構化數據進行認知型分析，了解狀況，通過各種選項進行推理，并隨著情況的不斷變化進行學習。結合背景環境，對實時物聯網數據進行分析，獲得***的新型業務洞察，提高運營效率，實現產品和服務創新。

風險管理是通過對用戶和應用程序的訪問控制來配置安全的連接和體系結構。Watson物聯網平臺的體系結構旨在防止設備冒充其他設備，以維護設備數據的完整性。設備通過使用只有您自己知道的客戶機標識和認證令牌組合來連接到Watson物聯網平臺。注冊設備或生成 API密鑰后，認證令牌將使用加密鹽 (Salt) 進行加密并散列化以維護憑證的安全性。完全支持通過 TLS V1.2 進行連接。

二： IBM Watson物聯網平臺的體系結構

分析功能是從Watson物聯網平臺Analytics Real-Time Insights 服務合并進來的。如Watson物聯網平臺組織用作現有 IoT Real-Time Insights 實例的數據源，那么在遷移現有 IoT Real-Time Insights 實例后，才會啟用 Cloud Analytics 和 Edge Analytics。繼續使用 IoT Real-Time Insights 儀表板來滿足分析需要，直到遷移完成。有關更多信息，請參閱 IBM developerWorks 上的 IBM Watson IoT Platform 博客以及現有 IoT Real-Time Insights 實例儀表板。Watson物聯網平臺通過使用API 和消息傳遞協議與應用程序和設備通信。Watson物聯網平臺儀表板作為前端用戶界面進行連接，以簡化平臺內的操作。可以存儲設備數據或將其用于分析解決方案。

三：IBM Watson物聯網平臺的安全性

作為基于云的服務，IBM Watson物聯網平臺嵌入了安全性作為其體系結構的重要方面。關于保護組織數據具體如下：

• 合規性：用于為安全性設置基準的外部標準。
• 認證：確保正嘗試訪問您組織信息的用戶、設備或應用程序的身份。
• 授權：確保用戶、設備和應用程序有權訪問您組織的信息。
• 加密：確保數據僅可由授權方讀取，無法進行攔截。

四：IBM Watson物聯網平臺的管理

IBM Watson物聯網平臺的管理需要依次連接設備、網關、應用程序、Cloudant 歷史服務和Message Hub 歷史服務，之后還需要創建模式，管理用戶訪問權，用戶、應用程序和網關角色，集成外部服務，區塊鏈集成。

五：IBM Watson物聯網平臺的數據分析

IBM Watson物聯網平臺的數據分析分為可視化實時數據、云分析和邊緣分析。

如上圖，創建板和卡可創建并共享自己的儀表板，用于實時可視化設備數據。通過使用板和卡，可以通過圖形方式可視化來自一個或多個設備的數據集值，以快速概覽數據和增進對數據的了解。創建板和卡，以將數據顯示為原始數字、實時圖形、量表等。向板添加成員，以便與組織中的其他用戶共享。排列卡并添加解釋性文本分隔符，以優化呈現。

通過使IBM Watson物聯網平臺云分析，可指定基于實時設備數據并且在滿足條件時將觸發警報和可選操作的規則條件。例如，可以創建一條規則，用于確保在設備中斷或設備溫度達到峰值時，向用戶設備上的儀表板發送警報，并向管理員發送電子郵件。

IBM Watson物聯網平臺邊緣分析環境一般體系結構

通過邊緣分析，可將分析規則觸發過程從云移至支持邊緣分析的網關，通過執行靠近設備的分析處理，可顯著降低上傳到云的設備數據流量。設備將其數據發送到支持邊緣分析的網關，在該網關中邊緣分析規則對數據進行解析。根據規則及其操作，關鍵數據和警報可能會發送到IBM Watson物聯網平臺，在網關上觸發警報，或者寫入網關本地的文本文件。

六：IBM Watson物聯網平臺的使用樣本

Node-RED 設備模擬器：Node-RED 是一款以全新且有趣的方法，將硬件設備、API 和在線服務連接在一起的工具，可以在您自己的環境中運行Node-RED 實例或將其用作Bluemix應用程序。

可視化樣本：IBM Watson物聯網平臺組織中已注冊設備可視化實時數據和歷史數據。

Quickstart：其是一種開放式沙箱，可用于將設備快速連接到IBM Watson物聯網平臺。如果設備支持 MQTT 消息傳遞協議，那么可將其輕松連接到 Quickstart。

七：IBM Watson物聯網平臺的平臺開發

有多種方法可以設置設備并將設備連接到IBM Watson物聯網平臺，然后檢索并分析感興趣的實時數據。提供的信息可幫助您執行以下任務：

• 創建和管理應用程序
• 創建、連接和管理設備
• 擴展設備管理
• 創建和管理網關
• 檢索設備數據

八：針對應用程序、設備、網關的開發

應用系統開發：可以使用以下受支持的協議和標準，在IBM Watson物聯網平臺中構建和管理應用程序

• MQTT 消息傳遞協議
• Python
• Node.js
• Java
• C#

設備開發：可以使用以下受支持的協議和標準，在IBM Watson物聯網平臺中構建和管理設備。

• MQTT 消息傳遞協議
• Python
• Node.js
• Java
• C#
• Embedded C
• mBed C++

網關開發：如果設備無法直接連接到因特網，請使用提供的信息構建網關設備來檢索數據，并將數據發送到IBM Watson物聯網平臺組織中的應用程序。 IBM Watson物聯網平臺中的網關開發支持 MQTT 消息傳遞協議。

九：關于IBM Watson物聯網平臺的故障診斷

如遇到與IBM Watson物聯網平臺的連接意外斷開，嘗試連接到IBM Watson物聯網平臺時，設備或應用程序收到錯誤。可能有兩個設備嘗試使用相同的 clientID 和憑證進行連接。每個 clientID 僅允許一個唯一連接。不能有兩個并行連接使用相同的標識。應用程序可共享相同 API 密鑰，但 MQTT 需要客戶機標識始終唯一。可以通過確認不會有兩個設備嘗試使用相同憑證進行連接來解決此問題。

如遇到設備從IBM Watson物聯網平臺的連接意外間歇性斷開，設備重新連接，但很快再次意外斷開連接。可能是因為您在連接時，所使用的 MQTT ping 選項值太低，這導致看上去像連接超時。例如，如果客戶機 MQTT 設置不正確，那么不會及時收到 ping，并且連接會關閉。可以通過確認為連接正確設置 ping 和 KeepAlive 參數來解決此問題。

如果在使用IBM Watson物聯網平臺時遇到問題或疑問，可通過搜索信息或在論壇中進行提問來獲取幫助。還可開具支持憑單。