国外物联网平台初探（五） ——Exosite Murano

定位

Murano是一个基于云的IoT软件平台，提供安全、可扩展的基础设施，支持端到端的生态系统，帮助客户安全、可扩展地开发、部署和管理应用、服务以及联网产品。

功能

• Murano平台简化了整个IoT技术栈，可视为集成在一起的多个云软件层。
• Murano提供IoT基础设施、开发环境和功能集成，包括设备连接、产品管理、数据路由、服务集成（如data store/告警/第三方分析平台）、应用开放API、用户认证/角色/权限和应用托管。
• Murano允许与第三方软件集成，开发者只需要关注用户应用和设备应用。
• Murano能够使开发者快速创建整个IoT系统，同时保持灵活性，允许添加新功能和自定义功能。

架构

产品层

Murano中的产品层表示联网设备的类型，它提供工具和接口，以便管理产品定义，允许开发者使用通用API进行设备部署、业务开通、数据路由定义、现场升级和配置。开发者可使用已集成的仪表盘原型快速创建设备并验证设备行为。

产品层功能

• 设备管理：管理设备状态、部署固件及升级、版本控制。
• 设备连接&安全：使用TLS标准协议创建加密连接通道，开发者可快速连接设备并进行数据通信。
• 设备开通：安全、可扩展的开通接口满足OEM厂商在设备生产状态和运行状态下的灵活开通需求。
• 开放访问：兼容大多数嵌入式硬件配置。
• 仪表盘工具：快速创建、配置和部署仪表盘，以便可视化设备数据。
• 嵌入式SDK：ExositeReady™ 嵌入式SDK能够向大多数Wi-Fi和以太网嵌入式平台进行移植。
• 网关引擎：Exosite的网关引擎框架功能包括自动开通、设备管理、现场固件升级，以加速网关设计。
• 开发资源：具备C、 C++ 、 Python 、 Java 、 .NET 、 Node 、 Go等语言的开源库。
• 数据模型：基于设备元数据、数据源、设备分组、访问策略、流程环节、事件和告警，能够灵活地开发、维护和升级复杂的数据模型。

解决方案层

• Murano中的解决方案层表示应用逻辑、用户接口、应用API。利用设备数据，在数据路由、服务集成、自定义API、用户认证/角色/权限和应用托管的基础上，提供开发和部署应用及服务的工具，使开发者创建解决方案模板，包括整个部署到最终用户的应用功能，以及产品的自定义API。

解决方案层功能

• 角色&权限管理：已集成的用户服务提供权限模型，包括认证、管理和角色定义等。
• 自定义API：可自定义web-service API，根据设备数据，定义每个解决方案的上下文环境、应用逻辑和设备/用户访问。
• 应用托管：静态应用文件托管使整个应用托管在Exosite上，Exosite提供技术支持和7*24监控。
• 服务数据路由和事件逻辑：使用事件逻辑系统设置门限，调度服务通过短信、电子邮件或者HTTP发生告警。
• 应用程序库：丰富的应用程序库便于设计、配置和部署原生应用。
• 数据存储：带有时间戳的Key-Value存储，所有数据在不同服务器上存有副本。
• 分析引擎：提供实时数据流处理和自动处理，易于解析原始数据包及格式转换。
• 融合方案：利用Exosite的合作伙伴方案，或者自定义cloud-cloud连接，集成其它云服务。
• IoT超市：访问大量的已集成的合作伙伴方案，加速IoT部署，所有的服务插件由Exosite托管。

业务层

• Murano将联网产品和方案完全转型为数据驱动业务。使用企业级的功能特性，Murano无缝集成业务系统，释放IoT的真正价值，加速企业转型。

业务层功能

• 管理控制台：易于使用的管理工具，设定数据层面的方案配置。
• 系统使用报表：分析、优化和理解资源使用模型，提供实施方案监控。
• 方案模板：垂直应用模板用于产品定义、数据路由、用户角色定义和应用内容，加速上市。
• 业务软件集成：使用第三方软件，如：Salesforce、Twilio和其它CRM软件，业务报表、分析工具和基于云的调度和数据服务。
• 方案监控：提供端到端的跨方案业务洞察，整体性能的深度可视。
• 数据发现：使用数据浏览、可视化和导出工具，获得业务知识和运营洞察。
• 访问控制：决定谁能够查看和访问不同账户层次的信息，快速和安全地创建层级结构和展示选项。
• 安全管理：管理SSL证书和DNS，集成监控服务到Murano中，平滑和安全地进行IT运维。
• 标准化工具：集成源码控制工具，重用公共组件。

安全-多重防护

• 集成领先的安全框架，在所有敏感接口上采用银行级的SSL加密方式
• API端点使用socket层安全协议（SSL/TLS），防止数据窃取、篡改、伪造。
• 用户界面和Web应用使用HTTPS加密通信，保护数据交换的隐私和完整性。

安全-数据存储

• 多层次安全模型保证数据存取安全策略的执行
• 限制数据服务器的物理访问，现场监控物理设施，提供多重身份认证和安全日志
• 用户数据访问受到严格控制，每次请求必须通过认证，访问与用户数据进行隔离。

安全-用户认证

• 用户认证严格控制平台访问，权限分层易于多维度信息访问授权，基于用户权限级别生成API临时秘钥。
• 安全存储敏感用户信息、密码和令牌。

安全-设备认证

• 禁止没有授权情况下平台和终端的任何数据交换。
• 所有设备使用私钥与平台进行数据交换。
• 配置时为防止欺骗，现场设备在受控的时间窗口内，使用加密的API通信（DTLS和TLS），与平台建立认证。
• 一旦设备通过认证，建立其拥有权和权限层级。

设备SDK

为减少开发时间，ExositeReady™ 嵌入式SDK提供商业级终端软件快速安全地连接硬件设备。

设备SDK功能

• 设备移植：ExositeReady SDK提供将现有配置向新硬件平台的移植。
• 示例程序：浏览Demo查看移植方法。
• 支持的硬件平台： ExositeReady认证的硬件包括开发指南、示例程序和二进制编码文件。
• 集成API：提供易于集成的应用级API。
• 库级API： ExositeReady认证的硬件预置连接Exosite云平台的功能。
• 安全连接： ExositeReady认证的硬件采用了最新的安全标准。
• 开源：ExositeReady SDK是开源软件，基于Apache 2.0许可完全免费。
• 代码可移植性：使用C99编写，ExositeReady SDK可使用在任何嵌入式平台上。

设备网关引擎

ExositeReady™ 网关引擎是一个软件包，便于快速安全地在终端节点、网关和Murano平台之间通信。

设备网关引擎功能

• 应用托管：开发和监控自定义网关应用、版本控制、重启和失败定义、调试日志存取。
• OTA升级：使用安全可靠的OTA引擎，远程安装和升级网关固件和应用。
• 网关数据采集：监控重要的网关信息，如硬盘使用率、文件系统元数据、移动网络数据流量使用，易于调试和预测潜在问题。
• 消息队列：使用灵活的存储-转发式的HTTP服务，避免断电或不可靠连接引起的数据丢失。
• 过程和日志管理：通过开源的流程管理工具和监控系统，记录重启过程和日志文件。
• API库：使用安全和已验证的API库，加速开发Python应用。
• 模块化传感器接口：利用内置的传感器驱动，或添加和扩展I/O接口，满足实际需求。
• 可插拔式服务接口：使用内置的云模块，将设备数据路由至Murano平台，易于集成其它现场业务管理系统。

设备HTTP API

• 设备固件和应用必须使用此API开通业务，以及与平台进行交互。

时间序列数据类API：

• Write：向一组资源写入数据
• Read：从一组资源读取最新数据
• Hybrid Write/Read：先写入一组资源，然后读取一组资源
• Long-Polling：当有资源更新时，及时发出通知

设备开通类API：

• Activate：激活设备并获取设备CIK
• List Available Content：获取设备内容文件列表
• Get Content Info：获取设备内容文件的元数据
• Download Content：下载设备内容文件

工具类API：

• Timestamp：获取当前unix格式时间戳

Murano脚本

• Murano平台是一个事件驱动型系统，使用脚本路由数据，并执行应用逻辑和规则。
• Murano脚本：
  • 具有丰富的功能，用于存取设备数据至时间序列数据库、执行设备任务、处理方案应用API请求等操作。
  • 可访问所有Murano服务。
  • 使用Lua语言编写，运行在LuaJIT虚拟机。
  • 可使用管理控制台或者命令行接口添加至解决方案。

Murano脚本相关概念

• 服务调用：Service Call
• 脚本执行和事件处理：Script Execution & Event Handlers
• API端点脚本：API Endpoint Scripts
• Websocket脚本：Websocket Scripts
• 脚本模块：Modules
• 脚本环境：Script Environment

Murano服务

Murano服务可被脚本访问，由2种不同的组件构成：操作和事件。

• 操作Operations：可在脚本中调用的方法
• 事件Events：可触发脚本执行

Murano服务列表

通信类：

• Device：设备网关服务
• Email：Email服务
• Twilio：Twilio服务（短信和电话）
• Webservice ：网关服务自定义API
• Websocket ： WebSocket网关服务

核心类：

• Tsdb：时间序列存储服务
• Keystore ：键值存储服务

其它类：

• Config ：方案配置服务
• Timer ：计时服务API
• User ：用户管理服务