物联网是新一代信息网络技术的高度集成和综合运用，是新一轮产业革命的重要方向和推动力量，对于培育新的经济增长点、推动产业结构转型升级、提升社会管理和公共服务的效率和水平具有重要意义。

1、建设思路与目标

     物联网平台是物联网应用的基础。早期物联网平台都是由用户自行搭建，既要资金投入又费时费力，而且不容易技术发展的升级换代。随着云计算技术的兴起，越来越多的IT大公司搭建起物联网的云平台，为最终用户提供可以拿来即用的物联网服务。对最终用户而言，这种方式可以大大节省了投资，而且平台的稳定性和技术的先进性也得到足够的保障。烟草商业物联网建设也将顺应这种发展潮流，以先进、成熟的物联网云平台为核心，打造烟草商业的物联网应用。

    目前国内的物联网云平台主要有以下几个：

  l   阿里云的物联网套件

  阿里云物联网套件是针对物联网应用的通用型解决方案，是一套从端到云的解决方案。物联网套件是阿里云专门为物联网领域的开发人员推出的，其目的是帮助开发者搭建安全且性能强大的数据通道，方便终端（如传感器、执行器、嵌入式设备或智能家电等等）和云端的双向通信。阿里云物联网套件针对物联网设备端，提供了C及Java的SDK，允许设备端通过MQTT协议或CoAP等协议接入网络；对服务器端，提供了Java、Python以及PHP多种语言的API。阿里云物联网套件还能直接对接阿里云上的其它产品，提供更强大的技术服务。

l   腾讯云的物联网平台

腾讯云的物联网平台与阿里云类似，同样支持MQTT物联网标准协议。目前正在内测中，可申请免费试用。物联网云平台提供“两端一云”的开发支持，包括设备端的嵌入式固件SDK，云端开放式API 接口，以及用户应用端的集成式SDK 等；支持设备端-云-应用端的双向安全通信。提供从产品创建，设备功能设置，数据指令的上传下发，数据的存储到发布环境的应用等一站式平台级服务。依托腾讯云全球多个接入节点，让任意区域的海量设备都可以安全低延时接入腾讯云IoT，并支撑亿级设备长连接与百万消息并发，支持新设备的扩展接入和原有设备的升级。提供一站式服务，可通过规则引擎无缝使用多种腾讯云弹性服务，满足数据计算、存储、加速、分析等多样化需求，快速搭建起稳定可靠高效的物联网络。

    l  百度云的物联网平台

  百度天工是百度的物联网平台。天工平台提供从设备端到云端的一体化方案。开发者使用各种天工产品，并结合各类开发工具SDK和API来创建自己的物联网应用。百度天工同样使用MQTT协议。百度天工是基于百度云构建的、融合百度大数据和人工智能技术的“一站式、全托管”智能物联网平台，提供物接入、物解析、物管理、规则引擎、时序数据库、机器学习、MapReduce等一系列物联网核心产品和服务，帮助开发者快速实现从设备端到服务端的无缝连接，高效构建各种物联网应用（如数据采集、设备监控、预测性维保等）。

     在国内的云平台中，阿里云是产品最为丰富、应用最广的平台，其物联网平台也是得到广泛的认可。从技术先进性、平台稳定性以及支持服务的能力上考虑，本方案确定采用阿里云物联网套件作为物联网核心平台。

     物联网在烟草的应用，不仅仅是适合物流业务。随着智能设备的普及以及业务模式的创新，物联网的应用会渗透到烟草的各个业务领域，如卷烟销售的新零售模式、专卖市场管理的移动化等等。因此本方案的建设目标是：依托先进、成熟的公有云的物联网平台，构建一套适合烟草商业系统实际需要的通用物联网技术架构，夯实物联网应用的基础，促进烟草商业系统物联网技术应用的开展，支撑烟草商业物流、营销、专卖等业务的信息化应用。    

2、总体架构

    基于阿里云的物联网套件，结合烟草商业实际情况，本方案的物联网技术体系如下图所示，主要包括设备管理、IoT Hub、规则引擎、安全认证与权限策略、云数据库、软件开发SDK等。

• Iot Hub

    IoT Hub是设备连接阿里云互联网套件的入口，它能支持线性动态扩展，可以支撑十亿设备同时连接；通过全链路加密，保证数据传输的安全；能支持多种主流物联网协议的设备接入，支持多种通信么哦是，能实现消息实时到达和支持数据透传。

• 设备管理

    物联网技术架构提供设备端SDK让设备轻松接入阿里云，提供完整的设备生命周期管理能力，支持设备功能定义、脚本解析、在线调试、远程配置、固件升级、远程维护、实时监控、分组管理等。这样企业在不用购买服务器的情况下就可以实现大规模的设备接入云端，而且物联网套件保障设备与云端通信的质量、性能以及网络安全。

• 规则引擎

    规则引擎使用户可以编写规则，对来自设备的数据进行解析和转发。当用户是基于Topic进行通信时，则可以基于规则引擎编写SQL对Topic中的数据进行处理，然后基于规则引擎配置转发规则转发到阿里云其他服务上，例如可以转发到RDS、Table Store、HiTSDB中进行存储，可以转发到DataHub中进而使用Streacompute进行流计算。当然也可以使用规则引擎将Topic中的数据处理转发到另一个Topic中实现M2M通信，或者转发到队列MQ实现高可靠消费数据。

• 安全认证与权限策略

  物联网套件为每个设备颁发唯一的证书，依赖证书才能连接IoT Hub，同时物联网套件针对不同安全等级和产线烧录要求，为开发者提供了多种方式进行设备认证。提供设备级的授权粒度，任何设备只能对自己所属的Topic发布订阅消息，服务端凭借阿里云AK对账号下所属的Topic进行操作。

• 云数据库

通过物联网采集了设备的数据后，需要将其储存在数据库中。数据库采用阿里云提供的云数据库ApsaraDB，它是稳定可靠、可弹性伸缩的在线数据库服务产品总称，提供的产品涵盖全球90%以上主流开源及商业数据库（MySQL、SQL Server、Redis等），同时还提供拥有6倍以上开源数据库性能、开源数据库价格的POLARDB和百TB级数据实时计算能力的HybridDB等自研数据库，更拥有容灾、备份、恢复、监控、迁移等方面的全套解决方案。

• 软件开发SDK

阿里云物联网套件提供以下两种软件开发SDK：

• 设备开发SDK封装了MQTT、CoAP、HTTPS等通信协议，提供用户开发设备接入、设备管理和设备数据传输的功能。

• 云端应用开发SDK提供用户应用系统与物联网套件之间的接口API，用于支持用户在物联网上开发业务应用。

3、主要功能

设备接入

    物联网套件提供基于IoT Hub的设备接入，能够为用户提供以下功能：

·  提供不同网络的设备接入方案，例如2/3/4G、NB-IoT、LoRa等，解决企业异构网络设备接入管理的痛点

·  提供多种协议的设备SDK，例如MQTT、CoAP等，这样既能满足设备需要长连接保证实时性的需求，也能满足设备需要短连接降低功耗的需求

·  开源多种平台设备端代码，并且提供跨平台移植手册，让企业可以基于不同平台有能力将设备接入物联网套件

安全保障

物联网套件提供基于秘钥的安全保障，，能够为用户提供以下功能：

·  提供一机一密的设备认证机制，降低设备被攻破的安全风险

·  提供TLS标准的数据传输通道，保证数据的机密性和完整性

·  提供设备权限管理机制，保障设备与云端安全通信

·  提供设备秘钥安全管理机制，防止设备密钥泄露

·  提供芯片级安全存储方案，防止设备密钥被破解

设备管理

物联网套件具有丰富的设备管理能力，能够为用户提供以下功能：

·  提供设备生命周期的管理，可以注册、删除设备

·  提供设备online-offline变更通知服务，可以实时获取设备状态

·  提供设备权限管理，设备基于权限与云端通信

·  提供设备模型，简便应用开发

·  提供数据存储能力，方便用户海量设备数据存储以及实时访问

·  支持OTA升级，让设备具有远程升级的能力

·  提供设备影子缓存机制，将设备与应用解耦，解决在无线网络不稳定情况下的通信不可靠痛点

数据存储

物联网套件基础版中不存储设备的历史数据，用户需要配置规则引擎将数据流转到阿里云的其他云产品进行存储，目前支持RDS、TableStore和HiTSDB，未来会逐步开放更多云产品对接。

物联网套件高级版中默认提供设备历史数据的存储，包括设备最近一次上报的快照数据和设备的历史数据，用户可以通过服务端API接口直接查询，或者配置规则引擎，从消息队列中读取。如果用户要将数据进行处理后导出，也可以通过规则引擎进行过滤并流转到您的云数据库产品中。

规则引擎

    物联网套件提供规则引擎，用户可以编写规则，对来自设备的数据进行解析和转发：

·  基于规则引擎可以配置规则实现设备与设备之间的通信，快速实现M2M场景

·  基于规则引擎将数据转发到MQ，保障应用消费设备上行数据的稳定可靠性

·  基于规则引擎将数据转发到Table Store，提供设备数据采集+结构化存储的联合方案

·  基于规则引擎将数据转发到StreamSql，提供设备数据采集+流式计算的联合方案

·  基于规则引擎将数据转发到HiTSDB,提供设备数据采集+时序数据存储的联合方案

· 基于规则引擎将数据转发到函数计算中，提供设备数据采集+事件计算的联合方案

物模型

物联网（Internet of Things）中的“物”（Thing）可以是各类传感器，也可以是由传感器组成的设备，甚至可以是任一种物理实体，比如“楼宇”、“房间”、“汽车”或者“工厂”。物模型实际上是对物理空间中的实体进行数字化，在云端构建其数据模型。

物联网套件中，对产品的功能定义就是将设备（Device）抽象为“物”，通过物模型对设备是什么、能做什么、可以对外提供哪些服务进行描述。一般情况下，产品的功能包括至少一个“属性”（Property）或“服务”（Service）或“事件”（Event）。完成产品的功能定义后，系统将自动生成该产品的“物模型”，以JSON格式表述，称之为 TSL（即 Thing Specification Language）。

具体功能类型说明如下：