【云驻共创】华为云HCIA-IoT V2.5培训系列内容之物联 概览

文章目录

• 前言
• 一、物联 发展简史与概述
• • 1.物联 的发展简史
  • • 1.1 物联 的起源
    • 1.2 物联 的发展
    • 1.3 物联 大事件
    • • 1.3.1 NB-IOT标准的引进
      • 1.3.2 工信部宣布5G商用
    • 1.4 物联 行业发展现状
    • • 1.4.1 消费驱动型
      • 1.4.2 政策驱动型
      • 1.4.3 产业驱动型
  • 2.物联 的基本概述及架构
  • • 2.1 物联 的基本概述
    • 2.2 物联 的层次架构
  • 3.华为物联 解决方案
  • • 3.1 华为”1+2+1″IOT解决方案架构
    • 3.2 华为云物联 平台整体架构
    • • 3.2.1 终端层
      • 3.2.2 接入层
      • 3.2.3 平台层
      • • 3.2.3.1 业务使能
        • 3.2.3.1 连接管理
      • 3.2.4 应用层
    • 3.3 NB-IOT 蜂窝海量激活 络连接
    • 3.4 5G新架构-一张 络承载千百行业
    • 3.5 工业物联 关
    • 3.6 全面开放的智能ONT
    • 3.7 轻量级智能化的Huawei LiteOS
• 二、物联 行业应用与解决方案
• • 1.智慧城市解决方案介绍
  • • 1.1 城市发展的问题
    • • 1.1.1 交通管理问题
      • 1.1.2 停车管理问题
      • 1.1.3 路灯管理问题
      • 1.1.4 消防管理问题
      • 1.1.5 井盖管理问题
      • 1.1.6 环卫管理问题
    • 1.2 智慧城市解决方案
    • • 1.2.1 智慧交通解决方案
      • 1.2.2 智慧停车解决方案
      • 1.2.3 智能路灯解决方案
      • • 1.2.3.1 方案一
        • 1.2.3.2 方案二
      • 1.2.4 智慧消防解决方案
      • 1.2.5 智能井盖解决方案
      • 1.2.6 智慧环卫解决方案
  • 2.智慧园区解决方案介绍
  • • 2.1 传统园区面临的挑战
    • 2.2 传统园区发展的问题
    • • 2.2.1 安防管理问题
      • 2.2.2 访客管理问题
      • 2.2.3 能耗管理问题
      • 2.2.4 问题汇总
    • 2.3 智慧园区的解决方案
    • • 2.3.1 安防管理解决方案
      • 2.3.2 访客管理解决方案
      • 2.3.3 能耗管理解决方案
  • 3.智能电 解决方案
  • • 3.1 电力系统全流程概述
    • 3.2 电力公司长期痛点
    • 3.3 传统电 的特点
    • 3.4 不同地区电 述求不同
    • 3.5 电 演进趋势
    • 3.6 智能电 解决方案
    • • 3.6.1 AMI
      • 3.6.2 全联接电
  • 4.车联 解决方案介绍
  • • 4.1 汽车产业常见问题
    • 4.2 什么是车联
    • 4.3 VX2-车路协同
    • 4.4 DIRS-路 数字化服务
    • 4.5 车联 的业务发展
    • 4.6 车联 的发展现状
    • 4.7 HUD
    • 4.8 OBD/T-BOX
    • 4.9 UBI
    • 4.10 自动收费和车辆行驶轨迹
  • 5.工业物联 解决方案介绍
  • • 5.1 我们正处在新工业革命的历史时期
    • 5.2 跨越裂谷，向效率更高，更精细的智能发展
    • 5.3 ICT技术成为智能制造企业的生产系统
    • 5.4 华为工业物联 解决方案技术架构
    • 5.5 生产可视化
    • 5.6 资产定位及追踪解决方案
  • 6.物联 应用发展趋势
  • • 6.1 七大新兴技术-5lABCDE
    • 6.2 5G、边缘计算助力低延时业务
    • 6.3 大数据、云计算、物联 、人工智能的关系
    • 6.4 从loT到AloT
    • 6.5 量子计算释放无尽算力：未来趋势
    • 6.6 数字孪生助力设备运维
• 三、物联 安全技术
• • 1.物联 安全典型案例
  • • 1.1 特斯拉事件
    • 1.2 南京环保局事件
    • 1.3 美国 络摄像机DDOS
    • 1.4 物联 安全重点领域威胁总结
    • 1.5 络攻击技术升级趋势
  • 2.华为物联 安全总体架构
  • • 2.1 物联 安全解决方案”3T+1M”参考框架
    • 2.2 终端安全：FOTA数字签名确保升级固件合法、完整
    • 2.3 管道安全：防DDOS攻击、信令风暴
    • 2.3 云端安全：IOT平台端到端认证接入与传输安全
  • 3.华为物联 安全典型应用
  • • 3.1 “3T+1M”安全典型应用案例-共享单车
• 总结

前言

华为物联 工程师HCIA-IoT职业认证流程 址：https://edu.huaweicloud.com/training/iote.html

1.2 物联 的发展

物联 的发展主要有如下几个阶段：

• 1991年：《物联 起源》主要是指特洛伊咖啡壶、可乐贩售机。
• 1995年：《未来之路》中比尔·盖茨提到了”物联 ”的构想，因特 仅仅实现了计算机的联 ，而未实现与万事万物的联 。
• 1999年：《物联 概念的提出》主要是指把所有物品通过射频识别等信息传感设备与互联 连接起来，实现智能化识别和管理。也就是说，物联 是指各类传感器和现有的互联 相互衔接的一个新技术。
• 2005年：《引用物联 概念》主要出现在突尼斯峰会上，ITU发布了《ITU互联 告2005：物联 》，正式提出了”物联 ”的概念。
• 2009年：《感知中国》中国务院总理温家宝到无锡视察时高度肯定了传感 技术的研究发展，并提出在无锡高新区建设”感知中国中心”，从此开启了物联 从技术研发到产业应用的发展大幕。
• 2013年：《工业4.0》的概念最早出现在德国，2013年的汉诺威工业博览会上正式推出， 其核心目的是为了提高德国工业的竞争力，在新一轮工业革命中占领先机。
• 2015年：《中国制造2025》是经国务院总理李克强签批，由国务院于2015年5月印发的部署全面推进实施制造强国的战略文件，是中国实施制造强国战略第一个十年的行动纲领。

1.3.2 工信部宣布5G商用

在2019年10月31日举行的中国国际信息通信展开幕式上，中国电信、中国移动、中国联通共同宣布启动5G商用服务，并发布相应套餐。5G为IoT带来的价值将是多元而综合，同时也在催生新的方案及产业链发展。

1.4.2 政策驱动型

政策驱动型应用主要涵盖城市管理方面的应用，比如消防、安防、系统集成、公共事业、照明、停车等。

2.物联 的基本概述及架构

2.1 物联 的基本概述

物联 (Internet of hings-loT)就是物物相连的互珠 。这有两层意思：其一，物联 的核心和基础仍然是互联 ，是在互联 基础上的延伸和扩展的 络：其二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信，也就是物物相息。–百度百科

物联 ：从人与人的信息连接到物与物的信息连接。

3.华为物联 解决方案

3.1 华为”1+2+1″IOT解决方案架构

华为”1+2+1″IOT解决方案架构主要介绍如下：

• “1”是要建立一个统一的物联 平台，集中收集、管理、处理数据，同时运行于该平台之上的大量的专业应用，也支持合作伙伴进行开发。
• “2”是指两类连接方式，包括有线接入和无线接入。
• “1”就是华为新推出的物联 操作系统LiteOS。

3.2.1 终端层

物联 平台提供标准的IoT Agent，能够快速适配OS和各类厂商的智能终端，同时预集成高价值行业应用。

IoT Agent设备主要功能包括：

• 鉴权认证
• 设备管理
• 数据收集
• 音视频呼叫
• 消息/文件

IoT Agent设备终端主要有：

• 智能终端
• 智能硬件
• 传感器
• 行业应用APP
• IoT Agent

3.2.2 接入层

接入层支持无线、固定接入等多种接入方式，通过IoT Agent适配不同厂家的传感器，以便于接入海量的设备。

接入层的使用场景主要又如下几种：

• 移动宽带接入
• 固定宽带接入
• IoT接入

3.2.3 平台层

平台层最主要的两个功能是：业务使能、连接管理。

3.2.3.1 业务使能

华为云物联 平台解决方案业务使能主要提供功能有：

• 开放APIs
• 业务编排
• 规则引擎
• 业务分析
• 运营管理

3.2.3.1 连接管理

华为云物联 平台解决方案连接管理主要提供功能有：

• SIM管理
• 设备管理
• 联接管理
• 安全鉴权
• 运营管理

3.2.4 应用层

华为云物联 平台支持多种OpenAPI形式，支持预集成多个行业应用，主要包括智慧家庭、车联 、智能抄表、智慧城市、其他第三方应用等。

3.3 NB-IOT 蜂窝海量激活 络连接

与传统2G、3G、4G蜂窝通信模式相比，NB-IoT蜂窝海量激活 络连接自身具备的低功耗、广覆盖、低成本、大容量等优势，使其可以广泛应用于多种垂直行业，逐渐被越来越多的企业产品所采用。

NB-IOT 蜂窝海量激活 络连接解决方案如下：

3.5 工业物联 关

工业物联 关的优势主要有：

• 工业级设计：防震、防水、防尘、防电磁。
• 丰富的接口支持：ZigBee、RF、BlueTooth、RS485、RS232、DI/DO等。
• 复杂协议适配：CAN、ModBus、IEC62056、IEC104等
• 本地智能：本地计算与存储。

3.7 轻量级智能化的Huawei LiteOS

在现代化城市当中，车辆是非常多的，驾驶员不遵守交通安全法现象增加，这些违法行为会导致发生交通事故，进而引发交通拥堵、事故频发现象。

3、环境污染加剧

交通拥堵、行驶速度低导致车辆能源使用效率低，消耗更多的能源，加重环境的污染。

1.1.2 停车管理问题

停车管理问题主要体现在二个方面：

• 停车管理。

1.1.4 消防管理问题

九小场所是城市防火安全的薄弱环节

• 火灾隐患突出：环境混乱、群租、易燃物品随意堆放、私拉电线等。
• 消防设施薄弱：无消防设施、或者仅有简单消防设备。
• 火灾预警不及时：依靠人工巡检，成本高，火灾不能及时发现，难以在火灾初起阶段及时获知灾情信息。

1.1.6 环卫管理问题

环卫管理问题主要存在以下几个问题：

• 旧：作业设施老旧，作业成本高，维护成本高，工作效率低、工作质量无法保证。
• 低：管理模式落后，管理手段单一，决策缺乏依据，资源浪费严重。
• 乱：作业标准混乱，作业状态随意，人为因素严重，指挥调度困难。
• 慢：行业缺乏创新，整体发展落后，新模式新设备新理念应用缓慢，信息化程度低，管理成本高。

1.2.1 智慧交通解决方案

智慧交通解决方案主要有：缓解交通拥堵、方便市民出行、助力环境清洁。


平台为智能停车应用提供基础的连接管理、数据管理、设备管理能力，并通过开放标准接口使得应用可以灵活快速地部署。

2、 络层

使用NB-IoT广覆盖、大连接、 络架构简化等特性，可以满足停车分布离散的特点，降低运营商安装及维护成本。

3、设备层

集成NB-IoT模组，可将数据解析下沉到终端，屏蔽接入的差异性。

1.2.3 智能路灯解决方案

1.2.3.1 方案一

智能路灯解决方案主要针对两个方面：客户价值和应用场景


1.2.4 智慧消防解决方案

智慧消防解决方案式依赖于华为云平台实现了统一规划、统一标准、统一平台、统一管理、统一服务、统一运维新模式。


• 智慧井盖，构建城市共享采集设施：多城市功能设施统一挂载，统一数据汇聚、统一回传，降低城市基础公共设施建设成本。
• 平台化，统一运维：各委办局统一运维、监管、权责分明，提高效率、降低成本。
• 警联动，安全防盗：通过对井盖实时监控，判断被盗、移位、损坏等事件的发生，联动告警，通知施工单位或警务平台快速处置，消除安全隐患，保障城市安全。

2、应用场景

• 实时监管：大区域范围内的井盖实现监管，智能运维。
• 警联动：并盖非正常开启状态的监控，判断被盗、移位、损坏等事件的发生，并将事件位置发送到监控中心和警务平台，由监控中心统一调度施工车辆对有问题的井盖进行维护，由警务平台同步出警到达案发现场。

1.2.6 智慧环卫解决方案

对环卫管理涉及到的人、车、物、事进行全过程实时管理。


2.2 传统园区发展的问题

2.2.1 安防管理问题

传统安防管理都是通过人工监管，主要分为事前=》事中=》事后。在整体效率和实施过程中存在很多弊端。

第一种：传统人工布控，对陌生人、黑名单人员的潜入室内门禁被强行打开无 警，保安人员无法快速发现并处理，对整个园区存在较大安全隐患。

第二种：针对出现的翻墙盗窃事件无 警无联动，往往需要多人对整个区域的视频监控进行追溯，工作量大，效率低，急需通过体貌特征的快速检索查证。

第三种：在火灾发生时，空调依旧送风加大火势。人工核实，疏散， 警所需要的时间长，人民的生命财产安全受到严重威胁。


• 访客到达后，需等候华为员工接待，平均等候时间5分钟。
• 年接待访客60万批次，全年耗费5万工时，即6300个工作日。
• 每年约有3万车次访客车辆出入园区，平均手续办理和缴费时间10分钟。

2、员工

• 基于工卡的管理，员工进公司需刷卡；全年员工忘刷卡72万次，忘带卡手工考勤3万次，需员工手工补录，单次耗费5分钟，全年耗费6.25万个工时，即7800个工作日。

2.2.3 能耗管理问题

园区的能耗管理问题主要分为四点：无人区照明常开、阳面窗帘常开、无人区空调常开、空置会议室设施常开。


2.3 智慧园区的解决方案

华为智慧园区解决方案依托华为产品组合，基于华为云，联合生态伙伴，解决客户问题。以数字平台打造智慧园区数字底座：

• 技术预集成，ICT能力开箱即用
• 设备统一接入，即插即用
• 多业务集中管理，提升运营效率
• 一体化安装和运维，降低运维成本

园区核心服务，是华为自身数字化转型实践的能力外溢，实现园区业务的高效运维、数据融合、系统间的互联互通。


• 黑名单人员布控
• 受限人员阻止入园
• 视频分析

2、消防联动

• 事前智能预警
• 事中系统联动、一键处置
• 事后智能分析

3、周界联动

• 视频辅助告警确认
• 系统联动处置

2.3.2 访客管理解决方案

访客管理解决方案主要分为四部分：访客预约门户 站、车牌识别闸机、园区内访客APP、人脸识别闸机。


智能光伏发电，绿色环保。

2、配电

备份电源UPS和储能无缝切换，独特的削峰填谷技术。

3、用电

基于能源大数据平台的智能分析诊断模型和算法，提供能源各环节综合管控，提升能源利用率，降低运维成本。

4、管电

整体节能5%~30%：人均运维效率提升30%。

3.智能电 解决方案

3.1 电力系统全流程概述

智能电 解决方案介绍主要分为：发电、输电、变电、配电、用电、调度。


3.3 传统电 的特点

传统电 的特点主要分为：发电、传送、消费。


“新能源新业务”的不断接入：

• 太阳能、风能。
• 充电桩，智能家庭，智能路灯。

2、智能电

“控制”向末端发展：

• 从输电、变电控制，向配电 、分布式电源和用户侧拓展。
• 控制点数量十万级->百万级，控时延:准实时->实时，控制频次:低频->高频。

3、传统电 能源互联

信息”采集”需求爆发增长：

• 采集点和采集量大幅提升。
• 采集频次和实时性提高。

3.6 智能电 解决方案

3.6.1 AMI

4.车联 解决方案介绍

4.1 汽车产业常见问题

汽车产业常见问题主要分为：安全、效率、增值。



1、安全
• 车辆状态故障引没能及时发现
• 问题车辆对其他车辆安全的影响
• 自然天气变化对安全驾驶的影响

2、效率

• 超速罚单
• 修路堵车
• 车辆听歌下载很麻烦
• 交通灯不合理

3、增值

• 保险费率区分不明显

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