基于云架構(gòu)的物聯(lián)融合網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與應(yīng)用

文/繆運(yùn)錄 王暉

1 引言

油品銷售企業(yè)在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益嚴(yán)峻和互聯(lián)網(wǎng)商業(yè)模式的雙重挑戰(zhàn)下，為加快適應(yīng)互聯(lián)網(wǎng)新零售業(yè)態(tài)，正在由傳統(tǒng)油品銷售網(wǎng)點(diǎn)趨向新零售綜合服務(wù)智慧門(mén)店加速轉(zhuǎn)型。如何構(gòu)建具有“物聯(lián)融合、云化管理、智能審計(jì)、營(yíng)銷決策”特征的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是我們亟需解決的首要問(wèn)題。在此基礎(chǔ)上，建立深度融合多樣化的物聯(lián)感知體系，完善線上線下的互聯(lián)網(wǎng)化應(yīng)用，賦予數(shù)字化營(yíng)銷決策能力，進(jìn)一步提升差異化的用戶體驗(yàn)。

2 現(xiàn)狀分析

傳統(tǒng)油品銷售網(wǎng)點(diǎn)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境功能單一，通常只能提供客戶無(wú)線互聯(lián)網(wǎng)接入的功能，在功能擴(kuò)展、應(yīng)用集成、業(yè)務(wù)彈性等方面存在不足，主要表現(xiàn)在：

（1）在接入功能擴(kuò)展方面，缺乏對(duì)無(wú)線終端設(shè)備、物聯(lián)設(shè)備等內(nèi)網(wǎng)應(yīng)用的接入支持；

（2）在應(yīng)用集成方面，缺乏對(duì)面向客戶的APP互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用和對(duì)環(huán)境照明控制、電子價(jià)簽等物聯(lián)系統(tǒng)的集成整合；

（3）客戶認(rèn)證方式不安全，缺乏安全審計(jì)管控，不符合非經(jīng)營(yíng)性互聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)要求；

（4）傳統(tǒng)模式的網(wǎng)絡(luò)管理平臺(tái)具有重資產(chǎn)投入屬性，難以根據(jù)業(yè)務(wù)場(chǎng)景需求變化進(jìn)行彈性容量調(diào)整。

3 系統(tǒng)功能架構(gòu)

基于傳統(tǒng)模式下的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的存在的不足，結(jié)合新零售智慧門(mén)店的應(yīng)用需求，提出構(gòu)建“物聯(lián)融合、云化管理、營(yíng)銷決策、智能審計(jì)”特征的融合網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的整體解決方案。具體系統(tǒng)功能架構(gòu)如圖1。

3.1 設(shè)備接入層

圖1：物聯(lián)融合網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)功能架構(gòu)

具備Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)與物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)融合，兼顧內(nèi)部專用網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，支持多樣化的設(shè)備接入。

（1）用于經(jīng)營(yíng)管理類的移動(dòng)POS終端、廣告發(fā)布、巡檢終端、盤(pán)點(diǎn)槍等內(nèi)網(wǎng)應(yīng)用；

（2）用于提供客戶極速瀏覽網(wǎng)絡(luò)及APP應(yīng)用的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用；

（3）用于資產(chǎn)標(biāo)簽、電子價(jià)簽、照明控制等物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。

3.2 云管理平臺(tái)

采用輕資產(chǎn)型的云化管理模式，無(wú)需在本地搭建基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、硬件服務(wù)器及部署應(yīng)用系統(tǒng)。云管理平臺(tái)集成了認(rèn)證服務(wù)、網(wǎng)管服務(wù)、日志服務(wù)、運(yùn)維服務(wù)、配置服務(wù)、資產(chǎn)管理、設(shè)備監(jiān)控等功能，同時(shí)提供多種API接口，可根據(jù)自身需求定制開(kāi)發(fā)個(gè)性化服務(wù)。

3.3 應(yīng)用業(yè)務(wù)層

根據(jù)業(yè)務(wù)需求，承載各種不同的業(yè)務(wù)應(yīng)用，構(gòu)建開(kāi)放生態(tài)圈。

（1）支持營(yíng)銷場(chǎng)景應(yīng)用，結(jié)合智慧門(mén)店的油品業(yè)務(wù)和非油品業(yè)務(wù)特點(diǎn)，為到店客戶提供信息推送、電子優(yōu)惠券、掃描購(gòu)物、自助設(shè)備、閃付加油、電子發(fā)票等應(yīng)用，同時(shí)通過(guò)分析客流數(shù)據(jù)為營(yíng)銷決策提供依據(jù)，輔助制定營(yíng)銷組合方案；

（2）支持物聯(lián)場(chǎng)景應(yīng)用，主要通過(guò)Bluetooth、RFID、ZigBee等協(xié)議接入各類物聯(lián)設(shè)備，支持資產(chǎn)管理、照明控制、電子價(jià)簽等物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。

4 關(guān)鍵技術(shù)與實(shí)現(xiàn)方式

4.1 云管理架構(gòu)

與傳統(tǒng)模式組網(wǎng)的相比較，云管理平臺(tái)可提供端到端的云化管理能力。企業(yè)根據(jù)零售業(yè)務(wù)發(fā)展，彈性調(diào)整管理容量，優(yōu)化和節(jié)約企業(yè)投資，從而可以大幅降低CAPEX（企業(yè)資本性支出）和OPEX（運(yùn)營(yíng)成本）。因此，云管理架構(gòu)提供一種全場(chǎng)景、全生命周期、全商業(yè)模式的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備云化管理解決方案。

基于公有云部署的云管理平臺(tái)，簡(jiǎn)化了分支網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。智慧門(mén)店通過(guò)運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)，使用公網(wǎng)傳輸協(xié)議對(duì)設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一管理和認(rèn)證授權(quán)。在該場(chǎng)景中，只有客戶或企業(yè)終端上網(wǎng)絡(luò)流量不經(jīng)過(guò)云平臺(tái)管理，但是，終端設(shè)備的管理信息、配置信息、認(rèn)證授權(quán)等流量采用NETCONF、HTTP2.0、HTTPS三種協(xié)議加密傳輸，提供安全的數(shù)據(jù)通道，確?？蛻艟W(wǎng)絡(luò)安全。其中NETCONF通道包含設(shè)備注冊(cè)上線，下發(fā)配置信息；HTTP2.0通道包含設(shè)備性能數(shù)據(jù)上報(bào)，認(rèn)證授權(quán)信息等；HTTPS下載版本、補(bǔ)丁升級(jí)，Portal頁(yè)面推送。

采用集群、容災(zāi)技術(shù)充分保障了云平臺(tái)的可靠性。軟件系統(tǒng)集成部署在云平臺(tái)上，當(dāng)節(jié)點(diǎn)故障后，業(yè)務(wù)無(wú)縫切至其他節(jié)點(diǎn)。同時(shí)節(jié)點(diǎn)可根據(jù)業(yè)務(wù)規(guī)模支持動(dòng)態(tài)擴(kuò)容。實(shí)現(xiàn)快速部署設(shè)備，云端網(wǎng)規(guī)網(wǎng)優(yōu)，即插即用，提供注冊(cè)查詢中心，DHCP及APP掃碼等配置部署方式，適用于各類網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用場(chǎng)景。

圖2：APP認(rèn)證授權(quán)過(guò)程

4.2 云管理運(yùn)維

主要分為站點(diǎn)運(yùn)維和設(shè)備運(yùn)維，提供實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控與運(yùn)維服務(wù)，實(shí)現(xiàn)在線云巡檢，云端集中運(yùn)維，自動(dòng)展現(xiàn)巡檢報(bào)告。

（1）站點(diǎn)運(yùn)維可統(tǒng)一展示網(wǎng)絡(luò)速率、接入用戶時(shí)間、終端流量等業(yè)務(wù)統(tǒng)計(jì)信息，為大數(shù)據(jù)分析提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；

（2）設(shè)備運(yùn)維可統(tǒng)一展現(xiàn)設(shè)備版本、型號(hào)、設(shè)備接口、SSID等基本信息，同時(shí)實(shí)時(shí)顯示設(shè)備CPU、內(nèi)存、流量速率、設(shè)備接入用戶數(shù)、在設(shè)備線情況、設(shè)備告警等運(yùn)維狀態(tài)信息；

（3）采用無(wú)線射頻調(diào)優(yōu)工具，綜合應(yīng)用站點(diǎn)當(dāng)前射頻信道利用率、干擾率、噪聲等Wi-Fi健康狀態(tài)信息，通過(guò)智能調(diào)優(yōu)算法并結(jié)合現(xiàn)網(wǎng)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，進(jìn)行定時(shí)或自動(dòng)優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)自愈，提升用戶體驗(yàn)。

4.3 認(rèn)證方式

支持微信認(rèn)證、短信認(rèn)證、Portal認(rèn)證等多種形式的終端認(rèn)證方式。同時(shí)，提供個(gè)性化用戶認(rèn)證方式，與企業(yè)APP應(yīng)用集成實(shí)現(xiàn)注冊(cè)用戶免認(rèn)證上網(wǎng)。

具體實(shí)現(xiàn)方式如下：新用戶向AP發(fā)送http請(qǐng)求，則AP返回一個(gè)重定向URL，同時(shí)攜帶設(shè)備MAC等參數(shù)。將傳遞設(shè)備MAC參數(shù)信息發(fā)送到APP后臺(tái)進(jìn)行合法性驗(yàn)證，驗(yàn)證通過(guò)后向云管理平臺(tái)調(diào)用授權(quán)接口。云端的無(wú)線控制器給站點(diǎn)的AP設(shè)備進(jìn)行授權(quán)，并向云管理平臺(tái)返回授權(quán)結(jié)果。APP后臺(tái)查詢授權(quán)結(jié)果，經(jīng)確認(rèn)一致后告知云管理平臺(tái)放行，則APP注冊(cè)用戶可訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)APP注冊(cè)用戶第二次訪問(wèn)站點(diǎn)AP設(shè)備時(shí)，只要確保APP處于登錄狀態(tài)即可默認(rèn)接入網(wǎng)絡(luò)。由于APP注冊(cè)用戶的設(shè)備MAC信息已同步的本地可信的MAC數(shù)據(jù)庫(kù)，從而實(shí)現(xiàn)了APP注冊(cè)用戶免認(rèn)證上網(wǎng)。如圖2所示。

4.4 智慧安全審計(jì)

智慧門(mén)店作為非經(jīng)營(yíng)性互聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)提供者，從事非經(jīng)營(yíng)性互聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)時(shí)，應(yīng)當(dāng)遵守國(guó)家的有關(guān)規(guī)定，接受有關(guān)部門(mén)依法實(shí)施的監(jiān)督管理。同時(shí)保障公共場(chǎng)所無(wú)線上網(wǎng)服務(wù)的場(chǎng)所，不被不法分子利用安全隱患，竊取用戶個(gè)人信息和實(shí)施詐騙等違法犯罪活動(dòng)。

國(guó)家分別于2017年6月、2018年11月頒布施行了《中華人民共和國(guó)網(wǎng)絡(luò)安全法》和《公安機(jī)關(guān)互聯(lián)網(wǎng)安全監(jiān)督檢查規(guī)定》，進(jìn)一步明確了非經(jīng)營(yíng)性公共場(chǎng)所無(wú)線上網(wǎng)安全管理?xiàng)l例和企業(yè)運(yùn)營(yíng)商的權(quán)利和義務(wù)。云管理平臺(tái)提供第三方接口，將平臺(tái)接入安全審計(jì)系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)對(duì)接數(shù)據(jù)，上傳審計(jì)數(shù)據(jù)至屬地公安網(wǎng)監(jiān)部門(mén)的對(duì)接系統(tǒng)?；谏鲜鲂枨筮M(jìn)行三方面功能審計(jì)：

（1）前端設(shè)備審計(jì)，實(shí)現(xiàn)審計(jì)數(shù)據(jù)提取，包含上網(wǎng)行為數(shù)據(jù)記錄、上網(wǎng)內(nèi)容捕獲、信息監(jiān)控搜索引擎、支持虛擬身份的協(xié)議分析還原獲??；

（2）審計(jì)管理服務(wù)，系統(tǒng)組件數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)在線監(jiān)控，異常情況預(yù)警，故障處理；

（3）設(shè)備日志傳輸，傳輸符合公安網(wǎng)監(jiān)要求的用戶上網(wǎng)日志數(shù)據(jù)至公安網(wǎng)監(jiān)系統(tǒng)。

5 新零售應(yīng)用場(chǎng)景

新零售是以互聯(lián)網(wǎng)為依托，通過(guò)運(yùn)用大數(shù)據(jù)、人工智能等先進(jìn)技術(shù)手段，對(duì)商品的生產(chǎn)、流通與銷售過(guò)程進(jìn)行升級(jí)改造，進(jìn)而重塑業(yè)態(tài)結(jié)構(gòu)與生態(tài)圈，并對(duì)線上服務(wù)、線下體驗(yàn)以及現(xiàn)代物流進(jìn)行深度融合的零售新模式。

5.1 物聯(lián)應(yīng)用場(chǎng)景

加快構(gòu)建Wi-Fi與IOT的融合網(wǎng)絡(luò)支撐向新零售轉(zhuǎn)型。為了給新零售環(huán)境下的門(mén)店賦能，結(jié)合各種應(yīng)用業(yè)務(wù)場(chǎng)景，提供廣泛的零售應(yīng)用場(chǎng)景的連接器，包括以智能設(shè)備為代表的硬件連接服務(wù)和以業(yè)務(wù)應(yīng)用為代表的數(shù)據(jù)服務(wù)，不斷提升客戶體驗(yàn)和提高運(yùn)營(yíng)效率。

（1）電子價(jià)簽應(yīng)用場(chǎng)景，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)智能價(jià)格管理、實(shí)時(shí)庫(kù)存管理及預(yù)警功能，同時(shí)以價(jià)簽承載掃碼購(gòu)入口，增加營(yíng)銷觸點(diǎn)；

（2）資產(chǎn)標(biāo)簽應(yīng)用場(chǎng)景，實(shí)現(xiàn)在線資產(chǎn)盤(pán)點(diǎn)，自動(dòng)刷新資產(chǎn)盤(pán)點(diǎn)，資產(chǎn)使用率可視化管理等；

（3）環(huán)境管理場(chǎng)景，智能感知和調(diào)節(jié)環(huán)境的溫度、濕度、光照等指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)門(mén)店設(shè)施能耗的統(tǒng)一管理。

5.2 大數(shù)據(jù)分析場(chǎng)景

基于物聯(lián)Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)覆蓋，利用云管理平臺(tái)的定位能力、數(shù)據(jù)分析能力，綜合應(yīng)用大數(shù)據(jù)分析應(yīng)用場(chǎng)景，實(shí)施精準(zhǔn)營(yíng)銷資源投放，實(shí)現(xiàn)商業(yè)價(jià)值。

（1）AP客流量收集統(tǒng)計(jì)和AP終端行為分析。利用網(wǎng)絡(luò)級(jí)定位統(tǒng)計(jì)進(jìn)站客戶，結(jié)合后臺(tái)用戶數(shù)據(jù)區(qū)分會(huì)員和非會(huì)員；利用藍(lán)牙定位，可以統(tǒng)計(jì)精度1米范圍內(nèi)的進(jìn)點(diǎn)客戶；

（2）通過(guò)分析統(tǒng)計(jì)客戶進(jìn)店率，開(kāi)展VIP顧客到店關(guān)懷主題活動(dòng)，通過(guò)APP推送差異化的VIP促銷信息、優(yōu)惠券等營(yíng)銷信息，從而推動(dòng)精準(zhǔn)營(yíng)銷。

6 結(jié)束語(yǔ)

在新零售模式驅(qū)動(dòng)下，構(gòu)建基于物聯(lián)融合、云化管理的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，快速擴(kuò)展以智能物聯(lián)設(shè)備和智能應(yīng)用的連接器，統(tǒng)籌應(yīng)用大數(shù)據(jù)分析能力，不斷提升客戶體驗(yàn)和提高運(yùn)營(yíng)效率，對(duì)加快傳統(tǒng)油品銷售企業(yè)向新零售綜合服務(wù)商轉(zhuǎn)型具有非常重要的意義。