企業(yè)的云計(jì)算物聯(lián)網(wǎng)平臺必須監(jiān)視物聯(lián)網(wǎng)端點(diǎn)和事件流,分析邊緣計(jì)算和云平臺中的數(shù)據(jù),并啟用應(yīng)用程序開發(fā)和部署。
物聯(lián)網(wǎng)(IoT)是當(dāng)前計(jì)算世界中最熱門的概念之一。云計(jì)算物聯(lián)網(wǎng)平臺甚至可能在宣傳和炒作規(guī)模上超過物聯(lián)網(wǎng)。但是,這兩者都有實(shí)際的應(yīng)用程序,可能對企業(yè)的業(yè)務(wù)很重要。以下將在沒有太多技術(shù)細(xì)節(jié)的情況下定義物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算物聯(lián)網(wǎng)平臺,然后討論需要從云計(jì)算物聯(lián)網(wǎng)平臺中獲得什么以及如何選擇。
他對物聯(lián)網(wǎng)的簡單解釋是,物聯(lián)網(wǎng)就是連接到互聯(lián)網(wǎng)的物品。這些物品具有可以測量各種參數(shù)的傳感器,并通過全球互聯(lián)網(wǎng)發(fā)送數(shù)據(jù),通常返回到位于同一地理位置的遠(yuǎn)程或“邊緣”服務(wù)器。物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備也可以通過全球互聯(lián)網(wǎng)發(fā)出指示并對其采取行動。最有用的是,物聯(lián)網(wǎng)理設(shè)備可能同時發(fā)送測量數(shù)據(jù)并接收指令。
例如,通過“智能”的互聯(lián)網(wǎng)連接的土壤濕度傳感器可以定期報(bào)告其讀數(shù),每當(dāng)土壤太干燥時,通過互聯(lián)網(wǎng)連接的水閥就會打開。當(dāng)土壤濕度足夠時,閥門就會關(guān)閉。
濕度傳感器和水閥可能連接到與全球互聯(lián)網(wǎng)通訊的同一個“邊緣計(jì)算”設(shè)備或節(jié)點(diǎn),或者可能連接到不同的節(jié)點(diǎn),因?yàn)樵S多土壤濕度傳感器可能會用于農(nóng)田管理,而每塊農(nóng)田只需要一個集中灌溉系統(tǒng)。
物聯(lián)網(wǎng)與云計(jì)算的關(guān)系如何?
當(dāng)然,物聯(lián)網(wǎng)并不是端點(diǎn),而是傳輸數(shù)據(jù)的相互連接網(wǎng)絡(luò)集合。對于物聯(lián)網(wǎng)來說,遠(yuǎn)程端點(diǎn)通常位于云平臺服務(wù)器中,而不是位于企業(yè)內(nèi)部部署數(shù)據(jù)中心內(nèi)的服務(wù)器中。如果企業(yè)需要做的只是在多個位置測量土壤濕度,則在云平臺中進(jìn)行部署并不是絕對必要的,但它可能非常有用。
假設(shè)傳感器不僅可以測量土壤濕度,還測量土壤溫度、空氣溫度和空氣濕度。假設(shè)服務(wù)器從數(shù)以千計(jì)的傳感器中獲取數(shù)據(jù),并且還從氣象服務(wù)讀取天氣預(yù)報(bào)。在云平臺中運(yùn)行服務(wù)器使企業(yè)可以將所有數(shù)據(jù)通過管道傳輸?shù)皆破脚_中進(jìn)行存儲,并使用它來驅(qū)動機(jī)器學(xué)習(xí)預(yù)測以使用最佳水流。該模型可以像企業(yè)想要的那樣復(fù)雜和可擴(kuò)展。
此外,在云平臺中運(yùn)行還可以帶來經(jīng)濟(jì)效益。如果傳感器報(bào)告每小時出現(xiàn)一次,則服務(wù)器在剩余的時間內(nèi)不需要處于活動狀態(tài)。在“無服務(wù)器”云計(jì)算配置中,傳入的數(shù)據(jù)將導(dǎo)致函數(shù)啟動以存儲數(shù)據(jù),然后釋放其資源。另一個功能將在延遲后激活,以匯總和處理新數(shù)據(jù),并根據(jù)需要更改灌溉水流量設(shè)定點(diǎn)。然后,它也會釋放自己的資源。
本地vs.遠(yuǎn)程物聯(lián)網(wǎng)的反饋循環(huán)
在上述灌溉示例中,如果來自云計(jì)算服務(wù)器的響應(yīng)時間為一個小時,則該系統(tǒng)仍將正常運(yùn)行。其他系統(tǒng)對延遲的容忍度要低得多。
例如一輛自動駕駛汽車:可以不斷觀察道路情況,識別障礙物并測量其位置。它可能還會不斷地將其數(shù)據(jù)發(fā)送到云中,但它不能依靠遠(yuǎn)程服務(wù)器來調(diào)整其油門、剎車或轉(zhuǎn)向。這必須全部在本地完成。
這是《控制系統(tǒng)工程導(dǎo)論》課程的重要課程之一:將控制反饋回路降低到最低水平。遠(yuǎn)程監(jiān)控可以更改目標(biāo)設(shè)置點(diǎn)或路線計(jì)劃,但是汽車本身必須照顧所有對時間敏感的動作。
基本的云計(jì)算物聯(lián)網(wǎng)功能
云計(jì)算物聯(lián)網(wǎng)平臺必須監(jiān)視物聯(lián)網(wǎng)端點(diǎn)和事件流,分析邊緣和云中的數(shù)據(jù),并啟用應(yīng)用程序開發(fā)和部署。這些是幾乎任何一個物聯(lián)網(wǎng)實(shí)施所需的基本功能。
為了支持云計(jì)算數(shù)據(jù)分析和應(yīng)用程序開發(fā),物聯(lián)網(wǎng)平臺需要訪問云存儲。對于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和車輛,可以存儲或存儲大量數(shù)據(jù),盡管可以對其進(jìn)行過濾或聚合以進(jìn)行長期分析。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)還可能在網(wǎng)絡(luò)和協(xié)議轉(zhuǎn)換方面帶來挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)工業(yè)可編程控制器不是為以太網(wǎng)和TCP/IP設(shè)計(jì)的。
另一個難題是將數(shù)據(jù)從邊緣設(shè)備傳輸?shù)皆破脚_。對于室內(nèi)應(yīng)用,企業(yè)通常可以使用有線以太網(wǎng)或Wi-Fi。對于室外應(yīng)用(例如農(nóng)業(yè)場景),使用蜂窩數(shù)據(jù)是很常見的,使用蜂窩M2M(機(jī)器對機(jī)器)計(jì)劃,而不是成本高昂得多的移動通信計(jì)劃。
托管物聯(lián)網(wǎng)連接服務(wù)可以幫助完成這項(xiàng)工作。其中一些服務(wù)主要與管理SIM卡和相關(guān)數(shù)據(jù)有關(guān)。范圍更廣的物聯(lián)網(wǎng)連接平臺還處理邊緣設(shè)備操作系統(tǒng)和代理。為此需要注意,一些成熟的M2M服務(wù)服務(wù)已經(jīng)在其品牌中添加了“物聯(lián)網(wǎng)”,而沒有添加任何真正的物聯(lián)網(wǎng)功能。
物聯(lián)網(wǎng)平臺的注意事項(xiàng)
企業(yè)不應(yīng)簡單地就采用很吸引人的云計(jì)算物聯(lián)網(wǎng)平臺,而應(yīng)首先確定自己的需求,并草擬一些可能滿足它們的監(jiān)視、分析、控制和應(yīng)用程序架構(gòu)。在采用這項(xiàng)技術(shù)之前,先弄清楚設(shè)計(jì)的用戶體驗(yàn)、數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)決策部分。
盡量避免設(shè)計(jì)特定的設(shè)備、設(shè)備操作系統(tǒng)、網(wǎng)關(guān)、邊緣平臺、網(wǎng)絡(luò)、通信協(xié)議、云平臺或云計(jì)算品牌。取而代之的是,應(yīng)首先以通用術(shù)語進(jìn)行設(shè)計(jì)。找出對企業(yè)的應(yīng)用程序最重要的功能,然后使用該列表來告知企業(yè)的平臺選擇。換句話說,這是一個過程。
云計(jì)算物聯(lián)網(wǎng)成本可能難以預(yù)測,而且容易被低估。而一個問題是云計(jì)算定價本身就很復(fù)雜。(通常真正知道云計(jì)算應(yīng)用程序成本的唯一方法是運(yùn)行一個月并查看成本賬單。)而另一個問題是云計(jì)算物聯(lián)網(wǎng)平臺通常提供一些折扣。如果企業(yè)依賴折扣,那么當(dāng)價格上漲時,企業(yè)可能會感到意外。最后,很容易忽略數(shù)據(jù)存儲的成本,并且很難實(shí)現(xiàn)丟棄原有不重要數(shù)據(jù)的長期策略。
這個過程的另一個困難部分是企業(yè)評估自己的能力。企業(yè)在管理設(shè)備和傳感器方面擁有專業(yè)知識嗎?在通信協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)中?在云計(jì)算應(yīng)用程序架構(gòu),運(yùn)營和管理中?企業(yè)的員工能夠獻(xiàn)身于構(gòu)建其物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序,還是承擔(dān)重要的持續(xù)責(zé)任?企業(yè)需要新員工嗎?是否提供具有合適技能的新員工?
這些評估將為企業(yè)選擇全功能或基本的云計(jì)算物聯(lián)網(wǎng)平臺提供信息。一些供應(yīng)商提供了健壯的、近乎完整的平臺,可以輕松地根據(jù)企業(yè)的應(yīng)用程序需求對其進(jìn)行自定義。其他供應(yīng)商提供了企業(yè)需要的一些產(chǎn)品,但要求企業(yè)在內(nèi)部或使用顧問進(jìn)行更多的集成和自定義。
企業(yè)需要了解云計(jì)算物聯(lián)網(wǎng)部署執(zhí)行概念驗(yàn)證的價值。像任何其他涉及軟件開發(fā)的項(xiàng)目一樣,企業(yè)需要為可能面臨的失敗做好準(zhǔn)備,以便可以從錯誤中吸取教訓(xùn),并在下一次正確構(gòu)建。只有在概念驗(yàn)證成功之后,企業(yè)才能開始擴(kuò)大規(guī)模。
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