物联网系统架构(1)AIOT智能设备的系统架构介绍

游戏天地 2025年08月01日 19:55 2 admin

智能设备AIOT物联网产品的架构采用分层设计，通常包含以下核心层级及组件：#物联网##AIOT##智能设备##系统架构#

一、设备本体系统架构‌

感知层（传感器/执行器）‌

部署温度、压力、加速度等传感器采集物理环境数据

执行器接收指令控制设备动作（如电机开关）

通信协议‌：SPI/I2C/UART实现嵌入式与传感器间低延迟数据传输)

边缘计算层（嵌入式系统）‌

微控制器（STM32/ESP32）处理本地数据

运行轻量级算法（如异常检测）

关键能力‌：通过共享内存/IPC与本地算法服务交互，实现毫秒级响应)

二、云端平台架构‌

连接与管理层‌

设备接入‌：支持MQTT/CoAP协议接入亿级设备，提供设备认证与管理)

协议转换‌：网关解析Modbus等工业协议并转换为标准数据格式)

数据处理层‌

数据湖‌：存储原始设备数据（时序数据库如InfluxDB）

流式计算‌：实时分析传感器数据流（Apache Flink/Kafka）)

人工智能层‌

训练云端AI模型（如预测性维护算法）

向边缘侧下发轻量化模型（TensorFlow Lite）)

应用支持层‌

RESTful API提供设备影子查询、远程配置等服务)

业务逻辑引擎实现场景化规则（如温度超限告警）)

三、移动端（手机App）架构‌

通信层‌

通过HTTPS调用云端API获取设备状态)

采用MQTT over WebSocket接收实时推送（如设备告警）)

业务层‌

设备控制界面生成（根据云端下发的设备能力模型）

用户权限管理及场景联动配置)

本地化处理‌

BLE直连设备实现近场控制（如配网、固件升级）)

四、端-云协同架构‌

设备-云端‌ 数据同步与指令下发 MQTT QoS1+消息持久化

云端-手机App‌ 历史数据查询 HTTPS+OAuth 2.0鉴权

设备-手机App‌ 紧急状态本地控制 BLE GATT特性

五、安全架构‌

传输加密‌：TLS 1.3保障设备-云端通信

设备认证‌：数字证书/X.509双向认证

数据隔离‌：租户级虚拟私有云（VPC）

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