物联网金融终端服务平台的设计

文/孙升芸 文静

1 设计思路

1.1 业务系统集中服务

我行业务有很多潜在的物联网需求，如质押物的监管、行内的金融设备的巡检与监控等。这些业务需求涉及多种物联网技术，如各类传感器、地理围栏、媒体数据采集等，也会涉及了多种网络接入，如LoRa、NB-IoT等。物联网金融终端服务平台整合各类物联网技术，以业务为单位，提供统一的物的接入、物的管控，以及数据服务，降低各业务场景对物联网技术的应用难度。

1.2 行内金融设备直接接入

行内自有金融设备如POS，能通过平台的直连通道接入，数据流能仅在平台的自建体系内流转。这类设备，在接入平台时，仅需满足平台提供MQTT代理服务接入要求与协议标准即可，并通过平台统一接口服务，完成业务功能。

1.3 整合外部物联网平台设备数据流

对外部服务商物联网平台进行整合，业务系统通过统一接口使用外部平台的物联网业务。一些业务场景的使用到的NB-IoT技术，绕不开网络运营商服务，通过整合外部平台，外部平台的设备能被统一管控，数据也能统一收集、计算、分析。

1.4 物联网数据的集中处理

（1）实时计算，迅速确定业务过程中的异常行为。通过平台提供的触发器配置，完成基础数据阈值实时计算，如GPS设备是否越出地理围栏。

（2）离线计算，用于深度挖掘数据里的内在规律。目前主要用于对物联网数据做日周月年多个时间维度做分析和数据挖掘，并将结果输出到关系数据库中。

2 平台架构与功能

基于行内基础开发框架及Zookeeper、Kafka、巨杉集群进行开发，运用模块化思维设计，将系统划分为多个模块，其中CORE、DC、INTEGRATE、GEO模块是基于dubbo实现的状态无关的服务，WEBAPI、EMQ、SERVICE模块在dubbo基础上实现各类HTTP服务。所有的模块都以实现水平扩展为原则，以满足不断增长的业务需求。整体架构如图1所示。

2.1 管理模块CORE

此模块是核心，实现了用户产品和设备的所有管控功能，包括设备类型创建、数据流配置、设备注册、设备分组、各种维度的API Key管理、命令管理、触发器设置、推送服务设置，命令推送等功能。此模块的功能需借助其他模块实现，如命令推送借助EMQ模块或INTEGRATE模块实现，外部平台设备注册等管理功能通过INTEGRATE模块实现，地理围栏管理通过GEO模块完成。

2.2 MQTT代理服务EMQ

直连设备接入，采用EMQ框架定制，提供了设备接入的MQTT代理服务，能满足高频数据的收发。设备通过MQTT的标准认证模式接入，数据流信息以定制的数据协议封装成MQTT消息并发送，EMQ在收到的消息后，通过定制插件做基本解析后，重新封装并统一归集到Kafka集群中。通过Kafka，可以有效地应对井喷流量和下游服务短暂不可用的问题。

2.3 平台集成模块INTEGRATE

此模块为对接第三方物联网平台而设计，对内屏蔽各异构外部平台的差异通过统一的集成模型对接外部物联网平台，包括外部平台能力的定义、认证信息的管理，设备信息的容错等。

2.4 数据处理模块DC

此是物联网平台的数据仓库和处理核心，设备数据流通过Kafka统一归集到本模块，并持久化到巨杉数据库，之后根据触发器配置进行实时处理得到告警信息，同时根据推送配置将数据流推送给上层业务应用。推送服务，引入游标机制，以单个推送服务配置的设备数据流为单位，记录推送的状态，确保数据推送的完整性。

2.5 综合管理台模块WEBAPI及前端

此模块是综合管理的入口，包括用户权限管理、产品管理、设备分类管理、设备管理、数据管理、数据流管理、触发器管理、推送配置管理等功能，实现了对数据流可视化展示，地图及围栏数据的可视化操作等功能。

图1

2.6 地理围栏服务模块GEO

此模块基于ESRI公司的开源库设计，实现了地理信息的创建、转储与计算，提供了GPS相关的地理围栏的服务，包括地理围栏的管理和计算。

2.7 平台接口服务模块SERVICE

为行内业务系统集成物联网能力提供了统一API服务，涉及产品、设备分类、设备、触发器、数据等多个内容管理维度，提供了一系列业务通用的CRUD操作接口。接口调用通过APIKey做到访问隔离。

3 应用场景探索

（1）POS巡检，通过平台提供的地理围栏技术实现POS的移机监控，增强风险管控，通过媒体采集识别技术，简化对设备的巡检，降本增效。

（2）盘库宝，通过地理围栏、图像识别对监管方仓库货物进行盘点，及时掌握风险。