边缘是物联网时代竞争的核心吗？

近两年来，在云服务提供商、电信运营商、系统服务商等多方的推动下，众多物联网操作系统相继诞生，既说明了物联网发展势头的火热，也展现出物联网发展技术路线的差异化，仍然处于一个集体 探索 时期。物联网虽然被普遍看好，但一直以来发展速度低于前些年的发展预期。一些厂商把目光投向了边缘侧，边缘计算成为行业热词。当边缘计算遇上物联网，能否成为撬动物联网发展的“钥匙”？

边缘计算为物联网破局带来新可能

麦肯锡在2021年11月发布的《物联网：抓住加速机遇》报告中预测，到2030年，物联网将在全球创造55万亿至126万亿美元的经济价值，中国将占全球物联网经济价值的26%左右。但是物联网发展仍然面临着众多“逆风因素”，包括“互操作性差”、“安全性不高”、“成本居高不下”和“用户的数据和隐私面临威胁”等。

边缘计算的出现似乎为解决这些发展阻碍带来了生机。当把计算能力下沉到边缘侧，可以就近分析处理数据，这样做会带来多重好处：

1、边缘计算拥有更快的响应时间，数据存储和计算能力被分散布置在本地，数据无需往返于本地和云端，因此可以减少延迟并加快响应速度。

2、边缘计算可以降低企业的成本。与云中心设备相比，由本地设备进行数据存储与处理的成本更低，一方面，边缘计算减少了对带宽资源和云中心计算资源的占用，另一方面，边缘计算可以提高应用程序的运行效率，降低能耗。

3、边缘计算设备可以自主收集、存储并使用数据，有效地避免用户个人隐私等敏感数据被上传到云中心而引发的数据安全问题。

4、边缘计算对云端的依赖性低，可以有效降低单点故障率。万一断网，也可以正常工作。

5、更关键的是，边缘设备可以使现有设备和新兴IoT设备互联互通，对现有设备的通信协议进行转换，就能与新兴IoT设备进行高效交互。在这种方式下，企业无需对现有设备进行更新设计，也能接入IoT平台，以较低的成本实现生产力的大幅提升。

一些厂商已经看到了边缘计算的巨大趋势，通过开发边缘计算操作系统，创建开放的平台生态，提供完善的应用开发工具给予开发者，逐渐推动物联网往边缘计算靠拢，促使边缘计算推动物联网应用长尾时代的到来。

物联网算力从云、端走向边缘

在物联网操作系统研发中，大部分厂商从“端-边-管-云”各层次构建物联网基础设施。物联网被认为是互联网时代向万物互联的一个延展，会充分继承互联网时代的计算存储和通信能力，从人人互联转向人与万物互联，正因如此，人工智能技术将得以在物联时代快速发展。因此IoT的定义越来越多被AIoT这个概念所取代。

在现实世界中，物联网端设备存储和计算能力往往十分有限。那么随着物联网发展，到底是应该让端设备更加智能，具备必要的算力和通信能力，并将所产生的信息和数据通过5G或NBIoT等途径直接回传到云数据中心，还是物联网端设备不需要太多的算力存储，窄带通信能力即可满足绝大多数场景，应该由边缘为这些端设备提供算力存储和宽带通信能力？

以翼辉信息为代表的一些操作系统厂商认为未来应向“强边弱端”发展。互联网的边缘计算节点就是各类端设备的上游节点，应由边缘为这些端设备提供算力存储和宽带通信能力，其与端设备之间通过近距通信协议，来保持端设备的高并发、低延时、低功耗的工作特点，简单说就是让互联网做互联网擅长的工作，物联网做物联网擅长的工作，二者通过边缘计算节点来接驳，让两个网发挥各自优势，连通协作。

翼辉今年推出智能边缘计算操作系统——爱智操作系统EdgerOS，把边缘侧的算力动态共享、分配、实时计算，主要交由部署在边缘侧的智能边缘计算机来处理，可以更好的满足物联网实时、安全、降低成本等需求。智能边缘计算机就相当于一个小服务器，不仅实现了周边设备和异构网络互通互联，还承担着大量的算力工作，当算力主要在边缘处理，端设备不再需要具备很强的算力，也为用户减轻了相应的负担。

很多物联网节点如灯泡等本身没什么算力，爱智通过智能边缘计算设备能保持跟节点的长时间连接，并把较强的算力包括AI的算力分享给这些较弱的节点，那么有了算力和资源，这些节点就会充满想象力，同时极大地降低智能设备的开发成本，实现基于真实场景的智能应用。

翼辉拥有十多年的嵌入式系统设计经验，企业在嵌入式领域的成功，对端设备应用场景的理解，促使其更加坚定的相信边缘计算的重要性，边缘为端设备应提供算力存储和宽带通信能力，端和边应形成一个有机体，各司其职，不转嫁冗余成本到用户层面。

开发者们把目光投向了边缘计算

基于边缘计算操作系统开发物联网应用正在吸引国内开发者的目光 。在正在开展的“2021爱智先行者”征文活动中，技术社区内的开发者们纷纷利用搭载着 EdgerOS 的智能边缘计算机精灵一号（Spirit 1），进行了各种智能家居的DIY研发，例如人脸识别门禁、智能光照传感器、智能红外温度传感器、手势控制智能灯、智能监控设备、智能甲醛检测器、智能变频电热毯等，利用几天时间使用低代码即可开发一款物联网应用。

爱智打造了一个高性能的 JavaScript 运行时引擎，可以使用简单高效、易学易用的 JavaScript 和 TypeScript 等互联网技术栈来开发物联网应用。此外，爱智提供了功能非常丰富的开发框架，包括APP框架、流媒体框架、AI框架、设备管理框架等。

由于爱智是一个开放的智能边缘计算操作系统，开发者可以在物联网应用开发中使用各种品牌、各种型号的硬件设备。例如，当前市场上有很多品牌的智能灯泡，但是通常需要搭配厂家的网关设备才能使用。因为爱智操作系统的开放性，可以支持不同品牌的智能设备。开发者使用Spirit 1和自主选择的智能灯泡，不到 30 分钟即可在寒冷的冬季来临之前为自己研发一个“关灯神器”。 开发者们可以利用Spirit 1或者其它智能边缘机，搭载EdgerOS，实现各种想象丰富场景下、大量长尾应用的研发。

随着物联网的快速发展，除了物联卡被人所熟知外，nbiot卡在行业中也是名声大噪。越来越多的行业设备依托2G/3G/4G/5G物联卡和nb-iot卡实现了智能化运营。但大家对nb-iot卡的了解却不是很多，今天小编就来和大家说说nb-iot卡的相关信息。

众所周知，物联网卡是三大运营商（移动、联通、电信）针对企业智能设备联网使用所推出的一种流量卡物联网卡的外观与普通SIM一样，但是网络模式却大不相同，物联网卡的网络模式一共有三种，2G/3G/4G模式的物联卡、nb-iot模式的物联卡、e-MTC模式的物联卡。

一、什么是nb-iot卡？

nb-iot卡是相对于普通物联网卡而言的一种新兴流量卡，它聚焦于低功耗广覆盖(LPWA)物联网(IOT)市场，是一种可在全球范围内广泛应用的新兴技术。其具有覆盖广、连接多、速率低、成本低、功耗低、架构优等特点。通常被称之为窄带物联网。

二、nb-iot卡办理方法

nb-iot卡办理方法其实和物联卡办理方法没什么差别，到运营商或物联卡代理平台都可进行办理，小编要和大家详细说说物联卡代理平台办理。

物联卡代理平台是物联网时代发展下的“产物”，其主要职能是为了服务企业客户办理物联卡，为其制定合理的物联卡解决方案，所以无论是在办理周期性和服务上都是比较好的。对此一些专业权威且有实力的物联卡代理平台为了能更好帮助服务企业，自主研发物联卡云平台，方便企业批量管理物联卡。

对比运营商来说，物联卡代理平台能为企业带来更多服务，因此众多中小企业更青睐于此种方式。对于大的企业客户，具有一定规模的物联卡代理平台也能为其提供更优质的服务，比如说，优惠的价格，合理的物联卡解决方案，可延展性的物联卡云平台，长期稳定的增值收益等等。

成功了。

5GNBIoT智能燃气表是基于通信运营商物联网专网，由基表、智能控制单元和带NB-IoT通信模组的无线远传单元构成。

基于运营商NBIoT网络，智能燃气表将计量采集的数据、表具运行状态等相关信息定时的传送到后台，后台数据中心经过数据和信息解析，完成计费、结算和对表具指令的下发等交互活动，从而实现智能计量、表具监控、异常告警、融合多媒体渠道实现远程充值缴费、业务咨询等功能。

功耗平均592ma左右。

nbiot即窄带物联网，是万物互联网络的一个重要分支。nbiot构建于蜂窝网络，只消耗大约180khz的带宽，可直接部署于gsm网络、umts网络或lte网络，以降低部署成本、实现平滑升级。

nbiot是智能锁的一种联网方式，电池使用寿命是nbiot智能锁一个重要的指标，功耗越小门锁的电池使用寿命越长。现有技术方案下nbiot智能锁在每次开门上报和数据下发过程产生很大的功耗。

由于电信基站侧的“不活动计时器”，是全国规划，默认为20秒，从而造成每次开门数据上报完成后，nbiot智能门锁和基站连接持续时间在20秒，nbiot一直处于connect连接态，功耗平均592ma左右，按每天开门10次计算，浪费的电量为：592ma20s10/3600＝328mah。

则一年浪费的电量为328mah365＝1197mah，而电池的容量是有限的，目前一般在几千毫安·时，例如对于常用的2500mah的电池，一年浪费近一半的电量，非常耗电，严重影响了使用寿命。

有很多通信模块只有TCP功能，没有MQTT功能，比如WIFI，W5500等模块，还有一些NBIOT模块，但是又想连接阿里云物联网平台，官方提供了操作系统，需要自己移植，很麻烦，比较难看得懂。就在想有没有一些简单一定的方法。

心想MQTT是基于TCP的，能否使用TCP转MQTT？因此就想使用TCP协议然后转MQTT协议连接阿里云物联网平台，经过试验证明是可以的。

首先我们先分析一下如何登陆接入Onenet平台。

先从它数据格式开始分析。首先我们要从后台取出三个信息，我们以这个为例。

我们把产品ID，设备名称，设备秘钥，简称三要素 (具体是什么看你自己的设备)

其实阿里云物联网平台的MQTT协议用的就是标准的，不过它加入了自己的认证方式。

MQTT协议需要上传四个参数，报活时间，clientID，用户名，密码。

那么阿里云的就在clientID，用户名，密码做了手脚。

clientID比较长，按照一定的格式

用户名：设备名和秘钥组成

密码：使用了加密串进行了加密，有sha1或者MD5加密方式

下面我们来介绍一下

MQTT接入都是发十六进制的数据。

么我们发送的时候就是这样子的一串数据

0x74 0x00 0x04 0x4d 0x51 0x54 0x54 0x04 0xC0 0078 0033 0x61 0x62 0x63 0x7c 0x73 0x65 0x63 0x75 0x72 0x65 0x6d 0x6f 0x64 0x65 0x3d 0x33 0x2c 0x73 0x69 0x67

0x6e 0x6d 0x65 0x74 0x68 0x6f 0x64 0x3d 0x68 0x6d 0x61 0x63 0x73 0x68 0x61 0x31 0x2c 0x74 0x69 0x6d 0x65 0x73 0x74 0x61 0x6d 0x70 0x3d 0x31 0x32 0x30 0x7c 0009

0x35 0x36 0x37 0x38 0x26 0x31 0x32 0x33 0x34 0028 0x32 0x32 0x32 0x37 0x35 0x30 0x44 0x45 0x44 0x46 0x45 0x34 0x46 0x37 0x37 0x34 0x30 0x30 0x32 0x45 0x45 0x38 0x37 0x45 0x45 0x44 0x32 0x39 0x43 0x46 0x44 0x30 0x36 0x33 0x38 0x43 0x35 0x46 0x36 0x36

十六进制解释

数据长度：0x74

协议数据长度 0x00 0x04

协议类型： 0x4d 0x51 0x54 0x54

协议数据： 0x04 0xC0

keepAlive数据:0078

ClientID长度:0033

ClientID: 0x61 0x62 0x63 0x7c 0x73 0x65 0x63 0x75 0x72 0x65 0x6d 0x6f 0x64 0x65 0x3d 0x33 0x2c 0x73 0x69 0x67 0x6e 0x6d 0x65 0x74 0x68 0x6f 0x64 0x3d 0x68 0x6d 0x61 0x63 0x73 0x68 0x61 0x31 0x2c 0x74 0x69 0x6d 0x65 0x73 0x74 0x61 0x6d 0x70 0x3d 0x31 0x32 0x30 0x7c

用户名:0009

用户名: 0x35 0x36 0x37 0x38 0x26 0x31 0x32 0x33 0x34

密码长度：0028

密码: 0x32 0x32 0x32 0x37 0x35 0x30 0x44 0x45 0x44 0x46 0x45 0x34 0x46 0x37 0x37 0x34 0x30 0x30 0x32 0x45 0x45 0x38 0x37 0x45 0x45 0x44 0x32 0x39 0x43 0x46 0x44 0x30 0x36 0x33 0x38 0x43 0x35 0x46 0x36 0x36复制代码上面的就是连接服务器的连接包

下面呢，我们来做个发布包(上传数据到服务器)

0x30 0x1D 0009 2f7379732f706f7374 0x7b 0x70 0x61 0x72 0x61 0x6d 0x73 0x3a 0x7b 0x74 0x65 0x6d 0x70 0x3a 0x31 0x30 0x7d 0x7d

十六进制数据解释

数据头：0x30

数据长度：0x1D

TopicName数据长度：0009

TopicName数据内容：2f7379732f706f7374

主体json数据: 0x7b 0x70 0x61 0x72 0x61 0x6d 0x73 0x3a 0x7b 0x74 0x65 0x6d 0x70 0x3a 0x31 0x30 0x7d 0x7d复制代码以上就是连接阿里云的数据包格式及发布数据的格式，由于时间问题没有做订阅的数据包分析，下一次更新订阅的内容。

物联网 (IoT) 不只是新技术， 还是与旧技术的集成，其关键在于通信。 可用的通信方法各不相同，但是，各种不同的协议在将海量“事物”连接到互联网时发挥着重要的作用。 本文介绍了两种物联网补充协议： 用于短距离设备连接的本地协议 Modbus 以及支持物联网进行全局通信的可扩展互联网协议“消息队列遥测传输 (MQTT)”。

Modbus 是一个串行通信协议，首次出现于 1979 年，是连接行业设备实际使用的标准协议。 MQTT 早在 20 年前便已出现，但是将这两个协议结合在一起使用，能够为深度嵌入式设备提供物联网的规模和连接性。 图 1 展示了这些协议之间的一般关系，同时介绍了连接的支持解决方案：物联网网关。

图 1 物联网 (IoT) 网关作为物联网通信的支持解决方案 我们来看一下 Modbus 和 MQTT，以了解其区别以及如何在物联网中互相补充。

Modbus

自 1979 年首次出现至今，Modbus 已经演变为一套全面的支持多种物理链接的协议集（如 RS-485）。 Modbus 的核心是一个串行通信协议，采用主从模式。 主机向从机发送请求，从机予以回复。 在标准 Modbus 网络中，有一台主机以及最多 247 台从机（但是，如果采用 2 字节寻址，则可显著提高这一界限）。

借助 RS-485，主从机之间的通信发生在指示功能码的帧中。 该功能码可识别要操作的功能，如读取独立输入；读取先进先出队列；或执行诊断函数。 然后，从机根据收到的功能码进行响应，该响应较为简单，由一组字节指示。 因此，从机可以是智能设备，也可以是只有一个传感器的简单设备。

从该描述中，您可以看到 Modbus 协议非常简单，但是其作为协议的开放性使其成为整个行业或 SCADA 系统的实际通信协议。

消息队列遥测传输

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