物联网平台之单体架构

介绍

本文主要介绍平台的单体架构,包括各个组件之间的数据流描述以及所做的一些架构选择。

在单体架构模式下,所有 ThingsKit 组件都在单个 Java 虚拟机 (JVM) 中启动,并共享相同的操作系统资源。由于 ThingsKit 是用 Java 编写的,因此整体架构的明显优势是最小化运行 ThingsKit 所需的内存。您可以在受限环境中使用 512 MB RAM 启动并运行 ThingsKit 进程。明显的缺点是,如果一个组件的消息过载(例如 MQTT 传输),它也可能会影响其他组件。

架构图

传输组件

ThingsKit提供基于 MQTT、HTTP 和 CoAP 的 API,可用于您的设备应用程序/固件。每个协议 API 均由单独的服务器组件提供,并且是 ThingsKit "传输层"的一部分。下面列出了组件的完整列表和相应的文档页面:

  • HTTP 传输组件,平台提供了设备 API 接入;
  • MQTT 传输组件,平台提供了直连设备 API接入,请参考;还有网关设备 API接入;
  • CoAP 传输组件,平台提供了设备 API 接入,;
  • TCP/UDP 传输组件,平台提供TCP设备 API接入;还有UDP设备 API接入;

每个传输组件将数据推送到规则引擎,并且还可以使用核心服务向数据库发出请求以验证设备凭证等。

由于 ThingsKit 在传输和核心服务之间使用非常简单的通信协议,因此很容易实现对自定义传输协议的支持,例如:通过JT808、HJ212、IEC104等,都可以在传输层写脚本来完善。

数据库组件

数据库组件,主要由PostgreSQL 数据库,再加上TimescaleDB时序数据库插件或者Cassandra分布式数据库插件构造而成。

核心服务组件

核心服务组件主要功能:

  • REST API 调用
  • 设备遥测数据的订阅
  • 监控设备的连接状态

ThingsKit节点使用 Actor System 来实现租户、设备、规则链和规则节点 Actor。平台节点可以加入集群,每个节点都是平等的。服务发现是通过 Zookeeper完成的。ThingsKit节点使用基于实体ID的一致哈希算法在彼此之间路由消息。因此,同一实体的消息将在同一 ThingsKit 节点上处理。平台使用gRPC在 ThingsKit 节点之间发送消息。

外部系统组件

数据库组件,主要由PostgreSQL数据库,再加上TimescaleDB时序数据库插件或者Cassandra分布式数据库插件构造而成。

相关推荐
wuminyu6 小时前
JVM规范学习总结:解释器与JIT编译器如何处理JVM字节码
java·linux·c语言·jvm·c++
txxzjmzlh6 小时前
SpringBoot 配置⽂件
java·spring boot·spring
Wang's Blog7 小时前
Java 项目实战: 交友项目 - 搜索附近的功能概述和分析
java·开发语言·交友
骑着蜗牛撵大象3277 小时前
大模型 Agent 的沙箱护栏:gVisor 隔离、出口白名单与审计闭环
java·开发语言·jvm·安全·agent沙箱·gvisor·microvm
独泪了无痕7 小时前
Hutool之LocalDateTimeUtil:让时间间隔操作如虎添翼
java
三无少女指南8 小时前
从这里开始:Java 后端与 AI 工程的三条阅读路线
java·学习路线·ai工程
香蕉大香蕉(06敬畏市场)9 小时前
MySQL 单点详解(07)
java·数据库·mysql·ai·博客·八股
nice_lcj5209 小时前
深入理解 Java 反射:从 Class 对象到方法调用(含性能实测 + 迷你 IOC 实战 + 面试考点)
java·开发语言·后端·面试
骑着蜗牛撵大象3279 小时前
2026 后端 AI 工程化:Spring AI 管调用、MCP 管工具、Agent 内嵌管自治
java·人工智能·后端·spring·ai·可观测性·mcp
tryxr9 小时前
JVM 垃圾回收机制
java·jvm·gc·垃圾回收