宽广集团物联网建设实践与优化
随着物联网技术的快速发展，企业通过物联网实现设备互联、数据采集与智能化管理已成为趋势。宽广集团在物联网建设过程中，结合自身需求与行业特点，探索出了一套行之有效的解决方案。本文将从网络建设、数据库选择、边缘计算、数据展示等多个方面，详细介绍宽广集团的物联网建设实践，并分析后期优化与合作模式的转变原因，为其他企业的物联网建设提供参考。
一、网络建设：成本与稳定性的权衡
1.1 初始方案：家用宽带 + IPsec
在物联网网络建设初期，宽广集团面临视频专线价格高昂的问题。为降低运行成本，集团采用了家用宽带结合SD-WA（软件定义广域网）的方式构建网络，这是因为选用硬件的默认传输均基于内网IP。这种方案显著降低了费用，但也带来了新的挑战：
优点：
- 成本节约：相比视频专线，家用宽带的资费更低，适合初期预算有限的企业。
- 灵活性：家用宽带覆盖广泛，部署较为简单，适合快速上线。
缺点：
- 稳定性不足：家用宽带在带宽、延迟和稳定性上无法与专线媲美，特别是在高并发或大数据量传输场景下。
- 维护负担：SD-WAN配置和网络维护需要企业自行承担，这增加了网络稳定方面的不确定性。
- 能量守恒的取舍：正如“能量守恒”原则，低成本往往意味着牺牲部分稳定性与服务质量。
1.2 优化方向
随着业务规模扩大，网络稳定性成为瓶颈。为此，集团需通过观察网络状态，并制定网络优化策略，以提升网络性能，同时通过与运营商合作，减轻自建网络的维护压力。
二、数据库选择：时序数据库的适用性
2.1 为什么选择时序数据库？
物联网设备产生的数据具有高频、连续、时间序列的特点，传统关系型数据库在处理此类数据时效率较低。宽广集团选择了时序数据库（如InfluxDB或TimescaleDB）来存储和处理物联网数据，原因包括：
- 高效存储：时序数据库针对时间序列数据优化，压缩比高，适合存储大量传感器数据。
- 快速查询：支持针对时间范围的快速聚合查询，满足实时监控需求。
- 扩展性强：可轻松应对设备数量和数据量的增长。
2.2 实施细节
- 数据模型：为每类传感器（如温湿度、电压、电流等）设计专属的数据表，优化查询性能。
- 数据保留策略：设置数据生命周期管理，自动清理过期数据，降低存储成本。
- 高可用性：通过分布式部署和数据备份，确保数据库的高可用性和容错能力。
三、边缘计算与DTU：提升系统稳定性
3.1 DTU的边缘计算能力
宽广集团在物联网设备端采用了DTU（数据传输单元）进行边缘计算和数据采集。边缘计算的应用极大提升了系统的稳定性和效率：
- 数据预处理：DTU在设备端对采集的数据进行初步处理（如过滤、压缩），减少传输到云端的数据量，降低带宽压力。
- 实时响应：通过边缘计算，DTU能够在本地执行简单的逻辑判断和控制，减少对云端的依赖，提升响应速度。
- 结构优化：DTU的模块化设计支持多种传感器接入，简化了设备管理。
3.2 实践成果
通过DTU的边缘计算能力，集团成功实现了温湿度、电压、电流、霍尔感应器、烟感、水浸、水位监测等多种传感器数据的稳定采集与处理。自建测试阶段，系统运行稳定，数据丢失率低于0.1%。
四、数据展示与通知：BI与企业微信的结合
4.1 基于BI的数据可视化
宽广集团利用BI（商业智能）工具构建了数据可视化平台，用于实时展示物联网数据：
- 仪表盘设计：针对不同业务场景（如设备运行状态、环境监控），定制化仪表盘，展示关键指标。
- 数据分析：支持历史数据分析与趋势预测，为决策提供依据。
- 用户友好：通过直观的图表（如折线图、热力图），降低非技术人员的理解门槛。
4.2 企业微信机器人通知
为实现数据的及时触达，集团开发了基于企业微信的机器人通知系统：
- 实时告警：当传感器数据超出阈值时（如温度过高、电压异常），机器人自动向相关负责人推送告警消息。
- 群组管理：通过企业微信群，实现多人协同响应，提高问题处理效率。
- 低开发成本：利用企业微信现有API，快速集成通知功能，强化开发速度和效率。
五、传感器类别与测试成果
宽广集团的物联网系统覆盖多种传感器类型，包括但不限于：
- 温湿度传感器：用于环境监控，确保设备运行在适宜的温湿度范围内。（生鲜产生的损耗）
- 电压与电流传感器：监测电力设备运行状态，预防过载或短路。（鱼缸、冷链是否正确运转）
- 霍尔感应器：用于检测磁场变化，应用于电状态监测。（进一步精细化管控卖场、监控设备运行状态）
- 烟感与水浸传感器：提升安全管理，及时发现火灾或漏水风险。（火灾、水淹情况监测）
- 水位监测：用于水资源管理，确保资源安全利用。（特定场景应用）
在自建测试阶段，集团成功验证了各类传感器的稳定性和准确性，系统整体运行良好，为后续大规模部署奠定了基础。
六、从自建到合作部署：原因与优势分析
6.1 转向合作厂家的原因
尽管自建物联网系统在初期取得了成功，但随着业务需求的增长，集团决定改为与专业物联网厂商合作部署，原因包括：
- 技术复杂性：物联网系统的扩展涉及更多设备类型和复杂场景，自建系统的开发与维护成本逐渐上升。
- 稳定性要求：业务规模扩大后，对系统的稳定性和高可用性要求更高，SaaS平台转移了自维护难度。
- 快速迭代：合作厂家能够基于行业经验提供标准化的模块化解决方案，缩短部署周期并迭代更新。
- 服务支持：厂商提供专业的运维支持和售后服务，减轻企业内部团队的压力。
6.2 合作模式的优势
与专业厂商合作后，宽广集团获得了以下优势：
- 成熟体系：厂商提供的物联网平台经过市场验证，功能更全面，兼容性更强。
- 成本效益：虽然初期投入较高，但长期来看，减少了自建系统的高维护成本。
- 技术升级：合作厂家能够持续提供技术更新与优化，保持系统的竞争力。
七、总结与展望
宽广集团的物联网建设从自建到合作部署，经历了从成本优先到稳定优先的转变。这一过程不仅验证了物联网技术在企业中的应用潜力，也为其他企业提供了宝贵的经验：
- 初期探索：通过低成本方案快速论证需求，积累经验。
- 技术选型：选择适合物联网场景的数据库与边缘计算技术，提升系统效率。
- 数据触达：通过BI和企业微信机器人，实现数据的高效展示与及时通知。
- 合作共赢：在适当阶段引入专业厂商，借助成熟体系提升系统可靠性。
未来，宽广集团计划进一步深化物联网应用，探索AI与物联网的结合，通过机器学习优化数据分析与预测能力，为企业的智能化转型提供更强大的支持。
本文基于宽广集团的物联网建设实践整理而成，旨在为行业同仁提供参考。如需转载，请注明出处。