AIOT-物模型（產品模型、資料模板）
使用 TSL 描述的物聯網中的物體模型，就是“物模型”也稱產品模型、資料模板，
模型和設備的關系是什么？
物模型是物理世界的物體東西的一個抽象，是進行數字化描述后，用于數字世界的數字模型，抽象就是要提取出產品的共同特征，形成模型，以智能燈為例，不同的燈，盡管規格不同，但它們的屬性是相似，比如都有開關狀態的屬性，功能邏輯也相仿，我們可以將這些特征標準化，形成智能燈的物模型，
反過來，物模型也規約了設備的功能，新增加的設備，如果是同一型別的，在設計、研發中，會遵循相同的功能定義，有相同的特征，實作相同的服務，比如，燈都應該有“開”和“關”兩種狀態，
要使用物模型？
基于共同的抽象特征，物模型可以讓應用程式不再針對一個個的產品設備，而是同一類設備采用相同的處理邏輯，這實際上是應用開發的基礎，當煙感傳感器的數值觸發報警時，即使是不同品牌的煙感產品，應用程式也可以對數值做相同的處理和判斷，否則只能分別進行數值分析，
另外，物模型中，設備的功能是明確定義的，可以方便地實作場景聯動，比如，光線傳感器可以基于光照強度，向智能電燈發送亮度的控制命令，或者開和關的命令，
定義物模型的三種功能元素
屬性–了產品設備運行時的某種狀態
我們知道，智能電燈的狀態，要么是打開，要么是關閉；當進行控制時，這兩種狀態還會相互轉換，此外，有些燈還可以根據需求設定不同的亮度、顏色和色溫等，
屬性的特點是可讀可寫，也就是說，應用程式可以讀取屬性，也可以設定設備的屬性，我們還可以看到類似的例子，比如環境監測設備的溫度、濕度這兩個屬性等，
事件–由產品設備在運行程序中產生的資訊、告警和故障等
如果智能電燈在運行程序中，出現了低電壓的情況，或者發生了硬體故障，那么聯網的設備可以將這些資訊發送出去，通知你來及時作出處理，
一個事件可以包含多個輸出引數，事件不同于屬性，事件是設備上報的，不能由應用來設定，類似的例子，還有某任務完成時的訊息，環境傳感器檢測到污染物的告警等，
動作（服務）–被呼叫的能力或者方法
我們再看生活中關于燈的一個使用場景：第一次約會的時候，你希望燈能夠烘托出浪漫的氣氛，就要調節燈的顏色、亮度和色溫，如果分別設定屬性，將會非常繁瑣，這時你會想到要為燈增加一個場景模式的功能，一個命令就可以設定到浪漫模式，
這種設備
動作由應用下發給設備，設備可以回傳結果給應用，從執行的流程看，動作還可以進一步分為同步和異步，這取決于動作是否是個耗時的操作，以及其他應用邏輯對于動作執行結果的依賴關系，
物模型的六種資料型別
和編程語言一樣，作為一種模型語言，物模型的資料也有不同的資料型別，它們主要包括六種：
布爾型（Bool）：非真即假的二值型變數，例如，開關功能只有開、關兩種狀態，
整數型（Int）：可用于線性調節的整數變數，例如，電燈的亮度是一個整數范圍，
字串型（String）：以字串形式表達的功能點，例如，燈的位置，
浮點型（Float）：精度為浮點型的功能點，例如，電壓值的范圍是 0.0 - 24.0，
列舉型（Enum）：自定義的有限集合值，例如，燈的顏色有白色、紅色、黃色等，
時間型（Timestamp）：String 型別的 UTC 時間戳，
對于整數型、浮點型的數值，它們的單位可以是百分比、電壓、米等，
物模型一般是用 JSON 格式來表述模型元素，JSON 是 Web 開發中，經常使用的資料格式，相比于 XML，它更加簡潔、清晰，也更輕量級，
按照屬性、事件、動作 / 服務這三個要素，一起看看如何用 JSON 格式來定義智能電燈的物模型吧，
智能電燈的物模型
智能電燈的開關屬性是布爾型別，是必須有的屬性，它可以通過 JSON 表述如下：
{
"id": "power_switch", //屬性的唯一標識
"name": "電燈開關", //名稱
"desc": "控制電燈開滅", //屬性的詳細描述
"required": true, //表示此屬性是否必需包含，是
"mode": "rw", //屬性的模式，r代表讀，w代表寫
"define": { //屬性的數值定義
"type": "bool", //數值的型別，布爾
"mapping": { //具體數值的含義
"0": "關", //0表示燈關閉
"1": "開" //1表示燈打開
}
}
}
智能電燈的電壓是需要監控的數值，當電壓低時，可以上報這個事件，這個事件有一個引數，即電壓值，資料型別是浮點型別，JSON 格式的描述如下：
{
"id": "low_voltage", //事件唯一標識
"name": "LowVoltage", //事件名稱
"desc": "Alert for device voltage is low", //事件的描述
"type": "alert", //事件的型別，告警
"required": false, //表示此屬性是否必需包含，否
"params": [ //事件的引數
{
"id": "voltage", //事件引數的唯一標識
"name": "Voltage", //事件引數的名稱
"desc": "Current voltage", //引數的描述
"define": { //引數的數值定義
"type": "float", //數值型別，浮點數
"unit": "V", //數值的單位，伏
"step": "1", //數值變化的步長，1
"min": "0.0", //數值的最小值
"max": "24.0", //數值的最大值
"start": "1" //事件的起始值
}
}
]
}
動作的定義，和屬性、事件的定義程序類似，這里我就不再單獨解釋了，我們直接將所有屬性、事件和動作合并，就得到了智能電燈物模型的完整 JSON 格式：
{
"version": "1.0", //模型版本
"properties": [ //屬性串列
{
"id": "power_switch", //電燈開關屬性
"name": "電燈開關",
"desc": "控制電燈開滅",
"required": true,
"mode": "rw",
"define": {
"type": "bool",
"mapping": {
"0": "關",
"1": "開"
}
}
},
{
"id": "brightness", //亮度屬性
"name": "亮度",
"desc": "燈光亮度",
"mode": "rw",
"define": {
"type": "int",
"unit": "%",
"step": "1",
"min": "0",
"max": "100",
"start": "1"
}
},
{
"id": "color", //電燈顏色屬性
"name": "顏色",
"desc": "燈光顏色",
"mode": "rw",
"define": {
"type": "enum",
"mapping": {
"0": "Red",
"1": "Green",
"2": "Blue"
}
}
},
{
"id": "color_temp", //色溫屬性
"name": "色溫",
"desc": "燈光冷暖",
"mode": "rw",
"define": {
"type": "int",
"min": "0",
"max": "100",
"start": "0",
"step": "10",
"unit": "%"
}
}
],
"events": [ //事件串列
{
"id": "status_report", //運行狀態報告
"name": "DeviceStatus",
"desc": "Report the device status",
"type": "info",
"required": false,
"params": [ //事件引數串列
{
"id": "status",
"name": "running_state",
"desc": "Report current device running state",
"define": {
"type": "bool",
"mapping": {
"0": "normal",
"1": "fault"
}
}
},
{
"id": "message",
"name": "Message",
"desc": "Some extra message",
"define": {
"type": "string",
"min": "0",
"max": "64"
}
}
]
},
{
"id": "low_voltage", //低電壓告警事件
"name": "LowVoltage",
"desc": "Alert for device voltage is low",
"type": "alert",
"required": false,
"params": [
{
"id": "voltage",
"name": "Voltage",
"desc": "Current voltage",
"define": {
"type": "float",
"unit": "V",
"step": "1",
"min": "0.0",
"max": "24.0",
"start": "1"
}
}
]
},
{
"id": "hardware_fault", //硬體錯誤事件
"name": "Hardware_fault",
"desc": "Report hardware fault",
"type": "fault",
"required": false,
"params": [
{
"id": "name",
"name": "Name",
"desc": "Name like: memory,tf card, censors ...",
"define": {
"type": "string",
"min": "0",
"max": "64"
}
},
{
"id": "error_code",
"name": "Error_Code",
"desc": "Error code for fault",
"define": {
"type": "int",
"unit": "",
"step": "1",
"min": "0",
"max": "2000",
"start": "1"
}
}
]
}
],
"actions": [], //動作串列
"profile": { //產品引數
"ProductId": "8D1GQLE4VA", //產品ID
"CategoryId": "141" //產品分類編號
}
}
創建模型–拷貝和繼承
創建模型的時候，有拷貝和繼承兩種模式，這兩種創建模式的不同主要體現在模型關系上，
**“拷貝”**模式類似于編程語言中的值拷貝，新建模型與被拷貝模型有完全相同的三元素，兩個模型相互獨立，模型變更互不影響，
**“繼承”**模式就是面向物件編程中的繼承概念，新建模型被定義為“子模型”，被繼承的模型定義為“父模型”，
繼承的具體特征是：
1.子模型繼承父模型的所有要素，且繼承的元素無法被修改，
2.子模型可以再被繼承，支持多層的繼承關系，
3.子模型可以創建獨立的要素，但子模型中新增的要素不可以和所有上級父模型中的元素重名，
4.當父模型中的元素發生變更時，子模型中繼承自父模型的元素同步變更，保持與父模型一致，
以我們剛剛定義的智能電燈的物模型為例，如果要增加安裝位置的屬性，可以繼承已有的模型，然后再增加安裝位置的屬性，（注意：下面的 JSON 表述省略了與父模型重復的內容，）
{
...
{
"id": "name", //燈位置屬性
"name": "燈位置名稱",
"desc": "燈位置名稱：書房、客廳等",
"mode": "rw",
"required": false,
"define": {
"type": "string",
"min": "0",
"max": "64"
}
}
...
}
學習筆記總結自‘物聯網開發實戰’–郭朝斌
–筆記只用于學習交流，請不要用于商業用途，
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