項目總體技術路線
基於阿里雲AIoT平臺搭建物聯網硬件數據平臺，利用釘釘作為程序用戶入口。通過城市管網大數據接口，接入墊江城市管理大數據平臺。
系統總體框圖如下：
系統概況
包括硬件嵌入式設備操作系統定製開發、嵌入式應用開發、物聯網軟件平臺開發、數據應用開發、數據接口開發等方面。
1.糞汙監測物聯網平臺
糞汙監測物聯網平臺基於阿里雲AIoT平臺進行定製化開發，分為雲管邊端四個維度進行搭建。
1.1設備管理系統簡介
提供遠程控制、遠程調試、遠程升級、遠程配置設備的能力，不需要連接設備串口，即可遠程管理設備，提供設備生命週期管理和數字化建模能力，設備管理包括：
1.1.1 生命週期管理
提供設備生命週期的管理，可以註冊、刪除、禁用設備。實現在作業現場的設備，生命週期管理與操作。便於在糞汙清掏時進行物聯網設備的維護。
1.1.2 狀態管理
提供設備上/下線變更通知服務，可以實時獲取設備狀態，防止糞汙監測設備長期離線，或失去預警能力。
1.1.3 數字化建模
對物理世界的管網監測設備進行數字化建模，加速應用開發流程。
1.1.4 數據存儲時序化
實例內自帶時序存儲，可寫入和查詢結構化後的設備上報數據。方便對接城市大數據頂層接口，同時便於橫向系統的數據協同。以時序為關聯因子，實現全維度數據處理與分析。
1.2 監控運維繫統簡介
糞汙監測與管網監測需要設備有運維側自檢能力，提供設備實時監控和遠程運維能力，保障全部節點的狀態穩定與非現場升級，系統功能如圖：
1.2.1 實時監控
支持大盤監控和報警配置，可以實時感知業務異常變化。無需到達現場節點調整，可以通過指令下發，更改傳感數據採集相關參數。
1.2.2 在線調試
支持遠程調試真實設備，並可以通過虛擬設備模擬設備數據上報。實現新傳感器的在網測試以及新的監測指標的真實系統升級測試。
1.2.3 日誌服務
設備和平臺的全鏈路日誌記錄，支持通過關鍵字快速檢索。
1.2.4 固件升級
支持設備固件OTA升級，讓設備具有遠程升級的能力。
1.3安全保障系統簡介
利用阿里雲AIoT平臺和AliOS Things提供的多重防護保障設備和雲端安全，提供支持SE、SIM、TEE、secure MCU、軟件沙箱等多種安全等級載體。不依賴於物聯網設備的操作系統和通信協議，容易適配。兼容TLS的低功耗安全協議，更適合化糞池井下IoT設備。
阿里雲AIoT安全系統結構如圖：
1.3.1 設備認證
提供一型一密的設備認證機制，降低設備被攻破的安全風險，大幅度提高部署效率。
1.3.2 安全傳輸
提供TLS標準的數據傳輸通道，保證數據的機密性和完整性。
1.3.3 權限管控
嚴格控制設備和用戶的權限範圍，任何操作都需要鑑權，防止越權訪問的情況。
1.3.4 數據隔離
實例間數據完全隔離，不會存在跨實例越權訪問的問題。
2.AIoT未來城市管網物聯網網絡管理（基於LinkWan）
項目初期考慮使用電信運營商網絡快速鋪開，為服務於城市管網管理的擴展需要，後期建設獨立的LoRa Wan城域網，並服務於城市管理大數據平臺的其他領域。相對於目前的設備網絡接入，單網關的覆蓋範圍提升數十到百倍，通過增強覆蓋，在很多樓宇的環境下可以實現較好的信號穿透，增加終端通信有效性。
基本系統結構參考圖如下：
2.1 接入LoRa設備標準
阿里雲支持LoRaWAN 1.0.x/1.1，Class A/B/C/D2D等協議。Class A/B/C/D2D支持四種通訊模式: 國際標準Class A、B、C與D2D模式。項目種選擇Class C模式用於可抽排設備，ClassA用於純監測設備。
OTAA/ABP
兩種入網方式，高安全性的OTAA與專用於邊緣的ABP。本項目採用OTAA方式接入。
2.2 兩種數據流輸出
支持阿里雲物聯網平臺與消息隊列MQ兩種數據出口。
2.2.1 出口至物聯網平臺
使用阿里雲物聯網平臺來收發Link WAN數據，用戶可基於物聯網平臺快速接入到城市大數據平臺，接入時間與運維成本較傳統方式大幅降低。作為危險源管理的實時業務處理數據源。
2.2.2 出口至消息隊列MQ
使用消息隊列MQ來收發Link WAN數據，適合存量應用服務器對接。該出口消息接入城市大數據平臺的數據湖。
2.3 網絡可共享（城域網建設）
網絡服務可分發共享給其他城市管理物聯網設備。為每個IoT設備提供唯一的標識信息，防止設備被篡改或仿冒。提供全球唯一的身份分ID，雙向的身份認證。兼容TLS，在保障安全性的同時大幅減少IoT設備的資源消耗。提供端到端的安全連接，在TLS安全性的基礎上做了性能優化。支持國密加密算法：SM1、SM2、SM3、SM4。
2.3.1 憑證轉移
轉移簽發的網絡憑證，可讓未來需要接入城市管網的傳感設備使用搭建完成的網絡。
2.3.2 泛在憑證
使用阿里雲IoT簽發的憑證，可使用阿里雲泛在網絡。
數據處理
AI批流處理
離線、實時數據開發能力，可完成城市管網IoT數據的深入加工分析。通過離線數據開發工具，針對歷史數據進行深度的加工分析。利用流數據開發工具，提供實時數據的流分析能力，對設備數據進行高效加工分析。
通過時序數據庫，進行管網時序數據分析；通過管網物模型，實現管網對象物分析等多種分析能力，配合調用操作，外部或上級數據平臺也能輕鬆使用。
數據資產
全面管理物聯網數據資產，從設備數據到業務數據，並且提供城市本地存儲方案。利用API服務集群，為城市管網IoT場景下豐富的數據服務API能力，便於打通不同級別與管理口徑的數據，實現多維度數據分析以及管理決策。通過混合雲部署，實現實時數據決策與數據資產沉澱的優化。
物聯網設備
使用基於微機電傳感技術構建的低功耗物聯網設備，無需MQ系列傳統電阻加熱傳感器。監測的精度獲得大幅度提升，並延長電池壽命。採用防爆系列組件，提升設備自身安全。
數據傳輸模組支持NB-IoT技術，實現低功耗監測。同時支持LoRaWan城域網接入，直接匯入統一大數據平臺。
供電系統採用一次鋰電池，保證長期供電與替換便利。
亞米級定位採用北斗+千尋系統如圖：
實現亞米級定位，即使在墊江的山區或重慶的主城區依然可以準確定位，支持RTK算法，性能穩定，支持IP67。