何为物联网中的物模型

物模型简单说明

什么是物模型?

物模型指将物理空间中的实体数字化,并在云端构建该实体的数据模型。在物联网平台中,定义物模型即定义产品功能。完成功能定义后,系统将自动生成该产品的物模型。物模型描述产品是什么、能做什么、可以对外提供哪些服务。

物模型TSL(Thing Specification Language)。是一个JSON格式的文件。它是物理空间中的实体,如传感器、车载装置、楼宇、工厂等在云端的数字化表示,从属性、功能和事件三个维度,分别描述了该实体是什么、能做什么、可以对外提供哪些信息。定义了这三个维度,即完成了产品功能的定义。

物模型可分为:

  1. 属性(properties):一般是设备的运行状态,如当前温度等
  2. 功能(function):设备可被调用的方法,支持定义参数,如执行某项任务
  3. 事件(event):是设备上报的通知,如告警或者发生故障,需要被及时处理,事件可以被订阅和推送。
  4. 标签(tags):是给设备打上特殊的标签,后面方便过滤筛选等操作

设备模型使用场景:

  1. 前端通过模型定义动态展示设备运行状态或者设备操作界面,如动态展示设备属性和设备事件等等
  2. 服务端可通过统一的API获取设备模型并进行相关操作,如: 在发送设备消息时进行参数校验,在收到设备消息进行类型转换处理.
  3. 服务端可根据物模型进行建模,进行建立超级表或者数据库表,也或者是表字段等等
  4. 服务器端逻辑处理等,比如告警,对设备进行动作输出

数据结构:

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{
"id":"设备ID",
"name":"设备名称",
"properties":[...属性],
"functions":[...功能],
"events":[...事件],
"tags":[...标签]
}

属性

用于定义设备属性,运行状态等如: 当前温度,当前CPU使用率等.
设备通过事件上报属性.

数据结构:

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{
"id": "temperature", //属性标识(必填)
"name": "温度", //属性名称(必填)
"valueType": { //值类型
"type": "float", //类型标识,见类型表(必填)
"min":0, //取值范围最小值(非必填)
"max":100, //取值范围最大值(非必填)
"unit":"celsiusDegrees", //单位(非必填)
"expands":{"key1":"value1"} //其他自定义拓展定义,相当于Map
},
"expands":{"key1":"value1"}, //其他自定义拓展定义,相当于Map
"description": "" //描述(非必填)
}

功能

用于定义设备功能,平台可主动调用,例如: 播放语音,进行报警等等.

数据结构:

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{
"id": "playVoice", //功能标识(必填)
"name": "播放声音", //功能名称(必填)
"inputs": [ //输入参数
{
"id": "f1", //参数标识(必填)
"name": "开关",//参数名称(必填)
"valueType": { //参数类型
"type": "string", //类型标识,见类型表(必填)
"min": 0, //取值范围最小值(非必填)
"max": 1 //取值范围最大值(非必填)
},
"expands":{"key1":"value1"} //其他自定义拓展定义,相当于Map
}
],
"output": { //输出(非必填)
"type": "boolean",//类型标识,见类型表(必填)
"trueText": "1",
"trueValue": "开",
"falseText": "0",
"falseValue": "关"
},
"expands":{"key1":"value1"} //其他自定义拓展定义,相当于Map
}

事件

用于定义设备事件, 如: 定时上报设备属性, 设备报警等.

数据结构:

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{
"id": "fire_alarm", //事件标识(必填)
"name": "火警", //时间名称(必填)
"valueType": {
"type": "object", //对象(结构体)类型(必填)
"properties": [ //对象属性(结构与属性定义相同)(必填)
{
"id": "location", //参数标识(必填)
"name": "地点", //参数名称(必填)
"valueType": {
"type": "string" //参数类型(必填)
},
"description": "描述"
},
{
"id": "lng",
"name": "经度",
"valueType": {
"type": "double"
},
"expands":{"gis":"lng"} //其他自定义拓展定义,相当于Map
},
{
"id": "lat",
"name": "纬度",
"valueType": {
"type": "double"
},
"expands":{"gis":"lat"} //其他自定义拓展定义,相当于Map
}
]
},
"expands":{//其他自定义拓展定义,相当于Map
"eventType": "event", //时间类型
"level": "urgent" //事件级别:urgent紧急;warn警告;ordinary普通
}
}

数据类型

所有类型共有属性:

  • id 唯一标识
  • name 名称
  • description 描述
  • expands 自定义配置

数字类型

  1. int 整型

  2. long 长整型

  3. float 单精度浮点型

  4. double 双精度浮点型
    以上均为数字类型,共有属性:

    • max 最大值
    • min 最小值
    • unit 单位

    例:

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      {
"id": "speed",
"name": "风速",
"valueType": {
"type": "int",
"min": 0,
"max": 100,
"unit": "turnPerSeconds"
},
"expands": {
"readOnly": "true"
}
}
或者
{
"id": "temperature",
"name": "温度",
"valueType": {
"type": "float",
"min": "0",
"max": "100",
"scale": 2,
"unit": "celsiusDegrees"
},
"expands": {
"readOnly": "true"
}
}

boolean 布尔类型

 属性
  - trueText 为true时的文本,默认为`是`
  - falseText 为false时的文本,默认为`否`
  - trueValue  为true时的值,默认为`true`
  - falseValue 为false时的值,默认为`false`

  例:
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{
"id": "IsAutoCreateDir",
"name": "是否自动创建目录",
"valueType": {
"type": "boolean",
"trueText": "1",
"trueValue": "自动创建目录",
"falseText": "0",
"falseValue": "不自动创建目录"
},
"description": "描述一翻",
"expands": {
"readOnly": "false"
}
}

string 字符类型

  例:
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      {
"type":"string",
"expands":{"maxLength":"255"}
}
或者
{
"id": "RealtimeSnapUrl",
"name": "实时预览图地址",
"valueType": {
"type": "string",
"expands": {
"maxLength": "100"
}
},
"expands": {
"readOnly": "false"
},
"description": "实时预览图仅设备在线时可用"
}

enum 枚举类型

属性:
 - elements (Element)枚举中的元素

Element:
 - value 枚举值
 - text 枚举文本
 - description 说明

例:
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      {
"type":"enum",
"elements":[
{"value":"1","text":"正常"},
{"value":"-1","text":"警告"},
{"value":"0","text":"未知"}
]
}
或者
{
"id": "mode",
"name": "模式",
"valueType": {
"type": "enum",
"elements": [
{
"text": "制冷",
"value": "0"
},
{
"value": "1",
"text": "制热"
},
{
"value": "2",
"text": "通风"
}
]
},
"expands": {
"readOnly": "true"
},
"description": "0-制冷 1-制热 2-通风"
}

date 时间类型

属性:
  - format 格式,如: yyyy-MM-dd
  - tz 时区,如: Asia/Shanghai

例:
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      {
"type":"date",
"format":"yyyy-MM-dd",
"tz": "Asia/Shanghai"
}
或者
{
"id": "time",
"name": "时间",
"valueType": {
"type": "date",
"format": "yyyy-MM-dd HH:mm:ss"
},
"expands": {
"readOnly": "false"
},
"description": "当前时间"
}

array 数组(集合)类型

属性:
  - elementType 元素类型
  
例:
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      {
"type":"array",
"elementType":{
"type":"string"
}
}
或者
{
"id": "array",
"name": "数组",
"valueType": {
"type": "array",
"elementType": "double",
"elementNumber": "3"
},
"expands": {
"readOnly": "false"
},
"description": "数组"
}

object 对象(结构体)类型

 属性:
    - properties 属性列表
    
 例:
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{
"type":"object",
"properties":[
{
"id": "location",
"name": "地点",
"valueType": {
"type": "string"
}
},
{
"id": "lng",
"name": "经度",
"valueType": {
"type": "double"
},
"expands":{"gis":"lng"}
},
{
"id": "lat",
"name": "纬度",
"valueType": {
"type": "double"
},
"expands":{"gis":"lat"}
}
]
}

geoPoint Geo地理位置类型(先不做)

支持以逗号分割当经纬度字符串以及map类型.
默认支持3种格式转换: 逗号分割字符:145.1214,126.123 ,json格式:{"lat":145.1214,"lon":126.123}.

  例:
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{
"type":"geoPoint"
}

数据单位

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{
"result": "000",
"desc": "操作成功!",
"data": [
{
"code": "percent",
"type": "常用单位",
"name": "百分比",
"symbol": "%",
"desc": "百分比(%)"
},
{
"code": "count",
"type": "常用单位",
"name": "次",
"symbol": "count",
"desc": "次"
},
{
"code": "turnPerSeconds",
"type": "常用单位",
"name": "转每分钟",
"symbol": "r/min",
"desc": "转每分钟"
},
{
"code": "nanometer",
"type": "长度单位",
"name": "纳米",
"symbol": "nm",
"desc": "长度单位:纳米(nm)"
},
{
"code": "micron",
"type": "长度单位",
"name": "微米",
"symbol": "μm",
"desc": "长度单位:微米(μm)"
},
{
"code": "millimeter",
"type": "长度单位",
"name": "毫米",
"symbol": "mm",
"desc": "长度单位:毫米(mm)"
},
{
"code": "centimeter",
"type": "长度单位",
"name": "厘米",
"symbol": "cm",
"desc": "长度单位:厘米(cm)"
},
{
"code": "meter",
"type": "长度单位",
"name": "米",
"symbol": "m",
"desc": "长度单位:米(m)"
},
{
"code": "kilometer",
"type": "长度单位",
"name": "千米",
"symbol": "km",
"desc": "长度单位:千米(km)"
},
{
"code": "squareMillimeter",
"type": "面积单位",
"name": "平方毫米",
"symbol": "mm²",
"desc": "面积单位:平方毫米(mm²)"
},
{
"code": "squareCentimeter",
"type": "面积单位",
"name": "平方厘米",
"symbol": "cm²",
"desc": "面积单位:平方厘米(cm²)"
},
{
"code": "squareMeter",
"type": "面积单位",
"name": "平方米",
"symbol": "m²",
"desc": "面积单位:平方米(m²)"
},
{
"code": "squareKilometer",
"type": "面积单位",
"name": "平方千米",
"symbol": "km²",
"desc": "面积单位:平方千米(km²)"
},
{
"code": "hectare",
"type": "面积单位",
"name": "公顷",
"symbol": "hm²",
"desc": "面积单位:公顷(hm²)"
},
{
"code": "days",
"type": "时间单位",
"name": "天",
"symbol": "d",
"desc": "时间单位:天(d)"
},
{
"code": "hour",
"type": "时间单位",
"name": "小时",
"symbol": "h",
"desc": "时间单位:小时(h)"
},
{
"code": "minutes",
"type": "时间单位",
"name": "分钟",
"symbol": "min",
"desc": "时间单位:分钟(m)"
},
{
"code": "seconds",
"type": "时间单位",
"name": "秒",
"symbol": "s",
"desc": "时间单位:秒(s)"
},
{
"code": "milliseconds",
"type": "时间单位",
"name": "毫秒",
"symbol": "ms",
"desc": "时间单位:毫秒(ms)"
},
{
"code": "microseconds",
"type": "时间单位",
"name": "微秒",
"symbol": "μs",
"desc": "时间单位:微秒(μs)"
},
{
"code": "nanoseconds",
"type": "时间单位",
"name": "纳秒",
"symbol": "ns",
"desc": "时间单位:纳秒(ns)"
},
{
"code": "cubicMillimeter",
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