城市社区嵌入式服务平台解决方案.docx
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1、城市社区嵌入式服务平台解决方案目录1 项目背景42 项目整体设计架构41.1 1总体架构41.2 数据流向51.3 逻辑处理(大数据治理一挖掘分析)51.4 业务处理61.5 标准规范建设61.6 窄带物联网建设71.7 城市社区嵌入式服务平台错误!未定义书签。1.8 8城市社区嵌入式服务平台错误!未定义书签。1.9 社区应用APP591.10 10总体步骤三阶段672.11地图制作672.12数据采集672.13机房环境682.14网络环境682.15硬件安装682.16短信号码申请682.17微信公众号申请682.18系统软件安装691.1 19应用软件安装692.20 数据倒入692.2
2、1 系统开通测试692.22 人员配置692.23 人员培训692.24 平台宣传692.25 正式运营703 运作模式704 项目测试及验收705 服务维护与保障机制705.1 维护方式及流程705.2 维护服务方式715.3 服务保证716 售后服务承诺726.1 1培训承诺726.2 培训对象及内容726.3 培训计划736.4 质保和售后服务承诺736.5 保修期的注意事项731项目背景社区是城市公共服务和城市治理的基本单元。记者26日从国家发展改革委了解到,国务院办公厅近日转发国家发展改革委城市社区嵌入式服务设施建设工程实施方案。方案提出,城市社区嵌入式服务设施面向社区居民提供养老托
3、育、社区助餐、家政便民、健康服务、体育健身、文化休闲、儿童游憩等一种或多种服务,优先和重点提供急需紧缺服务,确保便捷可及、价格可承受、质量有保障,逐步补齐其他服务。方案明确,工程覆盖各类城市,优先在城区常住人口超过100万人的大城市推进建设。综合考虑人口分布、工作基础、财力水平等因素,选择50个左右城市开展试点,每个试点城市选择100个左右社区作为社区嵌入式服务设施建设先行试点项目。到2027年,在总结试点形成的经验做法和有效建设模式基础上,向其他各类城市和更多社区稳妥有序推开,逐步实现居民就近就便享有优质普惠公共服务。O2项目整体设计架构2.1总体架构城市社区嵌入式服务平台由1个门户网站、1
4、个网格化管理平台(含30多个子系统)、GIS地图、无线移动终端(Andriod)等4个整体框架构成建设,实现创新型社会管理服务体系的科学化和人性化物联网网络层连接砌层和应用层随时随地的连接实现当前最熠的部分网络层主要层次接入网:无线/光纤各种类型的接入形式核心网:统一Ip协议上的大带宽的可靠网络业务支撑平台:业务统一管理部署和运营支撑网络层突破方向扩展规模,以实现无处不在业务可扩展的管理运营能力 .简化结沟,上不层面融合规华展带来IPV 6的发展动力 Ip统一的W降你突业务支撑平台 母用S送和业券的通道和联动控制逻用 实现不同建儒和业务统一营理、部客和扩展 针对客户提供用户自定义业务环境和接口
5、核心网络&业务网关.-IPM议的被朝核旃缗/S/接口 针对海量旃和位可靠性要求的拓扑和机制 边编业务控制实现业务想知、控制和第Ig转发接入网络.无送接入:4G5GLTEZWLAN/WiMax育送接入:的(PON)(XDSl)2.2数据流向应用层作用信息技术与行业专业技术结合实现广泛智能化应用的解决方案集合计算能力存储能力SaaSPaaSIaaS云计算的育义: 适应业务量瑁长 :不确定性的弹性架 :构体察:适应海量数生计:西发的架施: S湃 Kfi9 应 :用提供和部署环埴 ;.ITSg杓和商业模& 智靛 三 日 智能通.JHifi.三.学宜第物联网的W展六大执壬次羔,中型应用生即冲浴方向2.3
6、逻辑处理(大数据治理一挖掘分析)电商交易政府多为摆 部ffiS S行敷 外效 产Si数据挖掘算法数据分析应用供应商 。赫:1P化腌网络(PTN/CE)2.4业务处理2.5标准规范建设针对城市社区嵌入式服务平台建设过程中涉及的基础数据采集、软件、硬件、集成服务、运维服务、运营服务,安全保密等方面,制定出一整套标准规范,使项目具备可推广性、可复制性、可扩展性、可持续性,标准规范涉及以下几部分。数据采集标准:定义数据采集类型、采集方法、存储格式等。(2)数据治理标准:定义城市社区嵌入式服务平台数据资产的数据模型、数据资产目录、数据服务管理等数据治理体系。应用集成标准:定义基于微服务架构的应用集成接口
7、标准。(4)硬件设备标准:定义设备参数、性能等。软件接口标准:定义数据访问、共享、交换等接口。(6)运维服务标准:定义项目运维服务级别与内容。(乃安全保密标准:定义项目的安全保密级别与安全保密措施。2.6窄带物联网建设城市社区嵌入式服务平台物联网采用窄带物联网(LPWAN)技术实现,LPWAN是为物联网应用中的M2M通信场景优化的,由电池供电的,低速率、超低功耗、低占空比的,以星型网络覆盖的,支持单节点最大覆盖可达15公里的蜂窝汇聚网关的远程无线网络通讯技术。该技术是近年国际上一种革命性的物联网接入技术,具有远距离、低功耗、低运维成本等特点,与W旧蓝牙、ZigBee等现有技术相比,LPWAN真
8、正实现了大区域物联网低成本全覆盖。2.6.1 系统架构0程投射应闲名籍安全边R图错误!文档中没有指定样式的文字。1社区综治物联网系统架构1.PWAN支持上与下双向数据传输。从下至上时,传感器件采集数据后,经LPWAN节点模块传输至LPWAN网关后,再经由视频专网上传到管理平台,实现与城市社区嵌入式服务平台物联网数据中心的对接。从上至下时,用户平台通过互联网经安全边界发送指令或信息给城市社区嵌入式服务平台数据中心,通过管理平台发送到LPWAN网关(通过视频专网),再通过物联网传输网发给与控制器件连接的LPWAN节点模块,从而实现对控制器件的控制。网络架构1.PWAN网络架构为星状网并发架构。如图
9、所示,一点对多点通信,多个从节点可同时与中心点通信,从节点可随机上报数据,节点可以根据外界环境和信道阻塞自动采取跳频和速率自适应技术,逻辑上网关可以接收不同速率和不同频点的信号组合,物理上网关可以同时接收8路、16路、32路甚至更多路数据,减少了大量节点上行时冲突的概率。该系统具有极大的延拓性,可单独建网,可交叉组网。图错误!文档中没有指定样式的文字。-2城市社区嵌入式服务平台物联网网络架构2.6.2 术架构系统主要分为四部分:LPWAN节点模块、LPWAN网关、LPWAN服务器、LPWAN管理平台,系统架构示意图如图所示。DevicesGatewaysNetwork Server图错误!文档
10、中没有指定样式的文字。3城市社区嵌入式服务平台物联网技术架构1.PWAN节点模块(NOde)1.PWAN节点模块,代表了海量的各类传感应用,在LPWAN协议里被分为ClassAClaSSB和ClaSSC三类不同的工作模式。CIaSSA工作模式下节点主动上报,平时休眠,只有在固定的窗口期才能接收网关下行数据。ClaSSA的优势是功耗极低,比如针对水表应用的10年以上工作寿命通常就是基于CiaSSA实现的。CIassB模式是固定周期时间同步,在固定周期内可以随机确定窗口期接收网关下行数据,兼顾实时性和低功耗,特点是对时间同步要求很高。2.6.3.1 CIaSSC模式是常发常收模式,节点不考虑功耗,
11、随时可以接收网关下行数据,实时性最好,适合不考虑功耗或需要大量下行数据控制的应用,比如智能电表或智能路灯控制。2.6.3.2 1.PWAN网关(GateWay)网关是建设LPWAN网络的关键设备,目的是缓解海量节点数据上报所引发的并发冲突。主要特点如下:(1)兼容性强,所有符合LPWAN协议的应用都可以接入;(2)接入灵活,单网关可接入几十到几万个节点,节点随机入网,数目可延拓;(3)并发性强,网关最少可支持8频点,同时随机8路数据并发,频点可扩展;(4) 可实现全双工通信,上下行并发不冲突,实效性强;(5)灵敏度高,同速率下比非LPWAN设备的灵敏度更高;(6)网络拓扑简单,星状网络可靠性更
12、高,功耗更低;2.6.3.3 (7)网络建设成本和运营成本低。2.6.3.4 1.PWAN服务器(SerVer)Server负责LPWAN系统的管理和数据解析,主要的控制指令都由服务器端下达。根据不同的功能,分为:网络服务器(NetWorkSerVer)与网关通信实现LPWAN数据包的解析及下行数据打包,与应用服务器通信生成网络地址和ID等密钥;应用服务器(APPlieationSerVer)负责负载数据的加密和解密,以及部分密钥的生成;客户服务器(ClientSerVer)是用户开发的基于B/S或C/S架构的服务器,主要处理具体的应用业务和数据呈现。263,4LPWAN管理平台(Cloud)
13、平台架构1.PWAN管理平台,为海量LPWAN节点模块、LPWAN网关以及整个网络提供管理服务,作为LPwAN数据的汇聚平台,为城市社区嵌入式服务平台物联网数据中心提供物联网数据并与之无缝集成。针对物联网设备提供完善的网元管理、数据管理、服务管理等功能。运维人员可以远程对设备进行设备实时在线状态监控、节点参数配置、网关软件升级、网络拓扑视图管理等。图错误!文档中没有指定样式的文字。-4管理平台(CIoud)架构263.4.2产品功能管理平台主要由网元管理、告警管理、网络分析、专题诊断、基础管理、用户管理、数据管理这7个系统模块组成。软件功能如下:物联网云平台网元拓扑告警管理网络分析专题诊断基础
14、管理用户管理数据管理图错误!文档中没有指定样式的文字。-5管理平台系统功能(1)网元拓扑将网元设备进行分类管理,并以在地图上进行展示,以了解设备的当前的各种状态信息(安装信息,位置信息,告警状态,设备类型等),方便设备的维护。(2)告警管理告警管理模块,可查看所有当前告警设备状态和设备历史告警信息,可对设备告警规则和告警推送进行配置,配置后设备按照配置规则进行告警并将告警信息推送给相关人员,提醒相关人员进行处理。网络分析该模块功能用于分析设备的各项性能指标,选择不同的时间段和时间粒度,统计性能指标。通过设备性能指标的统计运维人员可分析设备性能是否良好,工作是否正常。(4)专题诊断专题诊断模块主
15、要用来对整个网络进行一些不正常现象的分析,其中包括节点丢包率分析,appEui收包统计,节点丢包分析。节点丢包率分析:统计一个应用下一段时间内所有设备的实收包数,丢包数和丢包率。appEui收包统计:统计一个应用下的所有节点发包数的和。节点丢包分析:统计分析单个节点的丢包率、离线时间、重传率、RSSI.SNR、收包统计等。通过这些单节点,和全局的分析,可诊断出网络故障。从而减少了网络运营人员的工作量,更快更好地排除和定位问题,并为网建网优提供更多参考。(5)基础管理基础管理又分为网关管理,节点管理和主站管理。网关管理:网关管理中可进行网关的注册、查看和修改已经注册的网关、查看网关日志流水。节点
16、管理:与网关管理类似可以进行节点的注册、修改节点信息查看和日志流水查看,除此之外还可以查看节点与网关间的链路关系。主站管理:主站添加、修改和删除功能。1)用户管理:通过对角色和用户的配置,实现对用户权限的管理。 系统用户的添加、修改和删除功能。 角色管理:系统用户角色的添加、修改、删除、配置(配置权限)。角色的权限可根据需要配置,可控制模块菜单级权限,也可控制按钮级权限。 用户配置:为系统用户配置角色。2)设备管理:用户可以查看自己的设备信息 用户列表:用户添加、修改、删除 网关列表:给用户绑定网关 节点列表:给用户绑定节点3)应用管理:添加应用后,将应用(appEui)的设备数据推送给应用接
17、收方。 应用列表:应用添加、修改、删除 接收列表:接收方添加、修改、删除 绑定应用:绑定接收方和应用4)数据运营推送日志:数据推送日志流水错误信息:数据推送失败信息日志流水API日志:接口调用情况日志流水2.63.4.3产品特点1)支持可服务和可运营通过管理平台,运维人员能随时掌握设备运行状态,更加快速方便地去定位和排除网络和设备故障,以保证网络和设备的正常工作。2)支持海量接入平台建立了设备与云端之间安全可靠的双向连接,以支撑海量设备的数据收集、监控、故障预测等各种物联网场景。使用云数据库,能在存储和处理海量数据,为海量设备的接入提供支撑。可根据不同需求对设备进行分批分级管理,避免了接入大量
18、设备后管理上的难度,同时提供了设备运维支持功能,为维护工作减少难度。3)支持弹性扩张轻松支持海量连接和并发消息接入,可随时弹性按需扩展物联网应用。4)支持公有云服务向外部用户提供多种服务。外部用户可通过互联网访问服务,并不拥有云计算资源。根据需要、易扩展的方式为客户提供所需数据服务,从平台将客户所需数据推送给客户。5)支持私有云服务在客户拥有基础设施情况下,在此基础设施上部署平台。可部署在数据中心的防火墙内,也可以将它们部署在一个安全的主机托管场所,私有云的核心属性是专有资源。这样客户就拥有了对云资源使用情况的极高水平的控制能力。这样使数据更加安全,服务质量更加稳定。6)丰富安全接入接口提供了
19、设备注册数据推送等安全接口,能避免伪装攻击、篡改攻击、防止数据信息泄漏。2.6.4网关设备2.6.4.1产品外观图错误!文档中没有指定样式的文字。-6产品外观2.6.4.210接口分布窄带物联网网关设备可配置2个RF天线接口、1个4G天线接口、1个Wifi天线接口、1个GPS天线接口、1个以太网接口、12V电源接口。图错误!文档中没有指定样式的文字。-7IO接口分布2.6.4.3 单元电路设计通信基站产品在硬件上支持1-2个8ChannelLPWANRF模块,各频段可灵活配置。云端网络的接入方式可同时支持3G/4G或有线以太网。支持DebUgCOM调试或模式配置,支持GPS/Beidou定位授
20、时模块。图错误!文档中没有指定样式的文字。-8单元电路设计2.6.4.4 网关供电方式设备出厂时电端线仅配一条5m长电源线,一端是航空防水接头形式,直接与基站POWer接口相连,另外一端裸线,安装施工人员根据现场环境选择接入外部DC12V电源端。图错误!文档中没有指定样式的文字。-9DC12V电源线2.7城市社区嵌入式服务平台2.7.1 平台架构物联网数据中心的建设实际上是基于一个大型的数据资源整合平台上结合具体应用系统接入的建设,以项目数据为基础,结合实际情况和业务数据资源,通过合理的分层次设计,将这些资源构建到一个庞大的数据库内进行统一整合调配。数据中心按照“存储灵活、数据集中、管理方便”
21、的主要思想进行架构,划分为基础环境层、警务公共数据库、数据整合及应用层三个层次,以及安全保障与标准规范体系、组织管理与运行保障体系、警务资源交换体系、警务信息资源目录体系四个体系组成,如下图所示:图错误!文档中没有指定样式的文字。-10数据中心体系架构图基础环境层:由物理设施资源与虚拟化资源构成。通过通讯网络、智能终端和时空基准等方式,建立资源信息获取、传输与关联的媒介,使物理设施资源通过虚拟化技术,有效支撑数据中心的正常运行,是系统的稳定性、扩展性与易用性的基本保隙。物理设施的核心内容主要包括网络、服务器集群、存储设备、运行环境等硬件资源和包括操作系统、数据库、中间件、GIS平台等软件资源,
22、由一定规模同构或异构的基础设施资源组成。通过虚拟化技术将基础设施层的各种异构资源进行整合,建立统一的计算资源池、数据存储池和网络资源池,形成一个整体,对外提供计算、存储、带宽等基础设施的通用服务接口。数据层:数据管理平台通过将管理各部门、社会公众关注的公开数据进行接入、清洗、融合与更新等一系列流程化的处理,汇集到数据中心。由数据管理平台提供数据及元数据管理与更新等功能,将警务部门的数据进行落地存储,并在此基础上进行数据的融合、挖掘,进一步形成面向服务的数据。资源管理平台由数据资源管理系统、服务资源管理系统共同组成,是对数据中心存储的资源数据进行全方位的管理与共享,资源共享平台包括数据交换共享平
23、台与资源目录服务系统,提供资源浏览、资源查询与资源管理等功能,还可以实现对数据资源、服务资源等各类资源按照统一的规则和机制进行的服务注册、发布和使用,通过用户的管理,同时以角色方式管理资源服务与功能的访问权限,用户可被赋予某种角色达到访问目的。业务管理:提供给外界的操作入口,可以由平台管理员、业务开发人员、业务管理人员、监控审计人员等不同角色的用户登录后对资源进行访问、管理、监控,还可以通过数据接口接入外部平台,实现数据的交换、共享。警务资源交换体系与警务信息资源目录体系是实现警务信息资源的适配、转换和传输、交换管理、流程管理、目录体系建设、运行和维护管理的基础保障,各平台的设计与实现均需遵照
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