Meester kompleksiteit in IoT-ontplooiingssagteware
Gebruikersgids
Meester kompleksiteit in IoT-ontplooiingssagteware
Toestelbestuur: hoe om kompleksiteit in IoT-ontplooiings te bemeester
'n Gids vir suksesvolle IoT-toestellewensiklusbestuur
Witskrif | Oktober 2021
Inleiding
Die Internet van Dinge (IoT) het die krag om die doeltreffendheid van besighede in talle domeine dramaties te verhoog en om heeltemal nuwe besigheidsmodelle te skep. Deur intydse bilaterale kommunikasie met die gekoppelde slimtoestelle, sal jy nie net waardevolle data ontvang wat deur die toestelle ingesamel word nie, maar sal ook hul instandhouding en bestuur outomaties en op afstand kan uitvoer. Om dus 'n IoT-oplossing vir 'n onderneming suksesvol te ontplooi, is dit noodsaaklik om die grondslag van enige IoT-oplossing te oorweeg: toestelbestuur.
Ondernemings kan 'n komplekse IoT-toestellandskap verwag met heterogene toestelle wat deur die hele toestellewensiklus bestuur moet word. IoT-verwante scenario's word meer kompleks en vereis die uitvoering van meer gesofistikeerde opdragte. Soortgelyk aan die bedryfstelsels van ons tafelrekenaars, slimfone en tablette, benodig IoT-poorte en randtoestelle gereelde sorg in die vorm van sagteware-opdaterings of veranderinge aan konfigurasies om sekuriteit te verbeter, nuwe toepassings te ontplooi of kenmerke van bestaande toepassings uit te brei. Hierdie witskrif sal wys waarom robuuste toestelbestuur die sleutel is vir 'n suksesvolle onderneming IoT-strategie.
8 IoT-toestelbestuur gebruik gevalle
Toestelbestuur: die sleutel tot toekomsvaste IoT-ontplooiings
Lees die berig
Bosch IoT Suite aangewys as die voorste IoT-platform vir toestelbestuur
'n IoT-oplossingscenario sluit gewoonlik toestelle in. Web-geaktiveerde toestelle kan direk gekoppel word, terwyl dié wat nie is nie web-enabled is verbind deur 'n poort. Die heterogeniteit en diversiteit van voortdurend ontwikkelende toestelle is 'n bepalende faktor van 'n onderneming IoT-argitektuur.
Die kompleksiteit van ondernemings IoT-ontplooiing
2.1. Diversiteit van toestelle en sagteware
Tydens die aanvanklike prototipering stage, die sleuteldoelwit is om te wys hoe toestelle gekoppel kan word en watter waardes verkry kan word uit die ontleding van die toesteldata. Maatskappye wat op hierdie vroeë stage sonder om 'n kenmerkryke toestelbestuuroplossing te oorweeg, sal hulle binnekort nie in staat wees om die groeiende aantal toestel- en sagtewarekonfigurasies te hanteer nie. Soos die maatskappy se IoT-inisiatief uitbrei, sal sy IoT-oplossing gedwing word om 'n uiteenlopende mengsel van toestelle en verbindingsmeganismes in te sluit. Met uiteenlopende en verspreide toestelle sal die bedryfspan ook met veelvuldige firmwareweergawes te doen kry.
Onlangs was daar ook 'n verskuiwing na die uitvoering van meer verwerking en berekening aan die rand, aangesien groter randtoestelle meer komplekse opdragte kan hanteer. Die sagteware hiervoor moet voortdurend opgedateer word as dit die maksimum waarde uit die ontleding wil onttrek, en die bedryfspan sal 'n sentrale hulpmiddel nodig hê om doeltreffende afstandonderhoud moontlik te maak. Die verskaffing van 'n diens wat al die verskillende dele van die oplossing toelaat om 'n gemeenskaplike toestelbestuurplatform te gebruik, ontsluit operasionele doeltreffendheid en verkort die tyd om te bemark aansienlik.
Het jy geweet? Meer as 15 miljoen toestelle wêreldwyd is reeds gekoppel via Bosch se IoT-platform.
2.2. Skaal
Baie IoT-projekte begin met 'n bewys van konsep en word dikwels gevolg deur 'n loods met 'n beperkte aantal gebruikers en toestelle. Aangesien meer en meer toestelle egter geïntegreer moet word, benodig die maatskappy 'n toepassing of API wat dit toelaat om die toenemende aantal diverse, wêreldwyd verspreide gekoppelde toestelle maklik te bestuur, te monitor en te beveilig. Kortom, dit moet 'n toestelbestuursoplossing vind wat van dag een tot die verskillende ontplooiingscenario's kan skaal. ’n Goeie raad hier is om groot te dink maar klein te begin.
2.3. Sekuriteit
Sekuriteit is een van die mees voor die hand liggende redes waarom 'n toestelbestuursplatform selfs vir kleinskaalse ontplooiings benodig word. Regerings stel wetgewing in wat vereis dat alle IoT-produkte aanpasbaar moet wees en aan die nuutste industriesekuriteitstandaarde moet voldoen. Met dit in gedagte, moet enige IoT-oplossing ontwerp word met sekuriteit as die fundamentele vereiste. IoT-toestelle word dikwels beperk as gevolg van kostefaktore, wat hul sekuriteitsvermoëns kan beperk; selfs beperkte IoT-toestelle moet egter die vermoë hê om hul firmware en sagteware op te dateer as gevolg van sekuriteitsveranderinge en foutoplossings. Jy kan nie bekostig om op sekuriteit te spaar nie.
IoT-toestellewensiklusbestuur
Aangesien ondernemings IoT-stelsels na verwagting baie jare sal hou, is dit van kritieke belang om die hele lewensiklus van toestelle en toepassings te ontwerp en te beplan.
Hierdie lewensiklus sluit sekuriteit, voor-ingebruikneming, inbedryfstelling, bedrywighede en uitdiensstelling in. Die bestuur van die IoT-lewensiklus bied 'n hoë vlak van kompleksiteit en vereis 'n wye reeks vermoëns. Ons poog om 'n paar algemene komponente van die IoT-toestellewensiklus hier uit te lig; besonderhede hang egter ook af van die tipe toestelbestuursprotokol wat gebruik word.
3.1. Einde-tot-einde sekuriteit
Toestelstawing is veral belangrik wanneer veilige kommunikasieskakels tot stand gebring word. IoT-toestelle moet geverifieer word deur toestelspesifieke sekuriteitsbewyse te gebruik. Dit stel dan die bedryfspan in staat om toestelle wat as 'n bedreiging beskou word, te identifiseer en te blokkeer of te ontkoppel. Een manier om die toestelle te verifieer is om toestelspesifieke privaat sleutels en die toestel se ooreenstemmende digitale sertifikate tydens produksie (bv. X.509) te verskaf en gereelde veldopdaterings van daardie sertifikate te verskaf. Die sertifikate maak backend-toegangsbeheer moontlik gebaseer op goed gevestigde en gestandaardiseerde valideringsmeganismes soos wedersyds geverifieerde TLS, wat enkripsie vir alle soorte konnektiwiteit verseker. 'n Toestelbestuursoplossing moet ook sertifikate kan herroep indien nodig.
3.2. Vooraf ingebruikneming
Toestelbestuur vereis dat 'n agent op die gekoppelde toestelle ontplooi word. Hierdie agent is sagteware wat outonoom werk om die toestelle te monitor. Dit stel ook die afgeleë toestelbestuursagteware in staat om met die toestel te kommunikeer, bvample, om opdragte te stuur en antwoorde te ontvang wanneer nodig. Die agent moet gekonfigureer word om outomaties aan die afgeleë toestelbestuurstelsel te koppel met geldige geloofsbriewe vir stawing.
3.3. Ingebruikneming
3.3.1. Toestelregistrasie
'n IoT-toestel moet in die stelsel geregistreer word voordat dit vir die eerste keer gekoppel en geverifieer word. Toestelle word gewoonlik geïdentifiseer op grond van reeksnommers, voorafgedeelde sleutels of unieke toestelsertifikate wat deur vertroude owerhede uitgereik is.
3.3.2. Aanvanklike voorsiening
IoT-toestelle word na klante gestuur met fabrieksinstellings, wat beteken dat hulle nie enige kliëntspesifieke sagtewarekonfigurasies, instellings, ens. het nie. 'n Toestelbestuurstelsel kan egter die gebruiker by die IoT-toestel pas en 'n aanvanklike voorsieningsproses uitvoer ten einde ontplooi outomaties die vereiste sagtewarekomponente, konfigurasies, ens. sonder enige gebruikerbetrokkenheid.
3.3.3. Dinamiese konfigurasie
IoT-toepassings kan baie eenvoudig begin en mettertyd meer volwasse en kompleks word. Dit kan vereis dat nie net dinamiese sagteware-opdaterings nie, maar ook konfigurasieveranderinge uitgevoer moet word sonder om die gebruiker te betrek of die diens te ontwrig. Die ontplooiing van nuwe logika of die uitvoering van dienstoepassingopdaterings moet voltooi word sonder enige stilstand. Dinamiese konfigurasie kan van toepassing wees op slegs een spesifieke IoT-toestel, 'n groep IoT-toestelle of alle geregistreerde IoT-toestelle.
3.4. Bedrywighede
3.4.1. Monitering
Met die komplekse IoT-toestellandskap is dit nodig om 'n sentrale dashboard te hê wat 'n oor vertoonview van die toestelle en het die vermoë om kennisgewingreëls op te stel gebaseer op toestelstatus of sensordata. As gevolg van die omvang en diversiteit van die bates, is dit belangrik om groepe toestelle buigsaam en dinamies te skep deur spesifieke kriteria te gebruik vir doeltreffende bedrywighede en die monitering van jou vloot.
Wat die toestelle self betref, is dit ook belangrik om 'n waghond te hê om te verseker dat, in die geval van 'n wanfunksionering, hulle ten minste outomaties hulself kan herlaai of, verkieslik, die probleem outonoom kan oplos.
3.4.2. Hanteerbare toesteltipes IoT-ontplooiingsscenario's kan wissel na gelang van die domein en toepassing. Moderne randtoestelle verskil in terme van vermoëns en verbindingsmetodes en 'n IoT-oplossing moet 'n verskeidenheid teikenplatformtipes ondersteun.
Enterprise IoT-oplossings het dikwels te doen met kleiner tipes randtoestelle, wat beperkte vermoëns het en nie direk oor die internet gekoppel kan word nie, maar eerder deur 'n poort. In die volgende afdeling lys ons die mees algemene tipes IoT-toestelle:
1. Klein mikrobeheerders
Klein mikrobeheerders is kostedoeltreffende en energiebeperkte toestelle, gewoonlik battery-aangedrewe, en is baie geskik vir basiese randvermoëns, bv. telemetriegebruikgevalle. Hulle is klantspesifiek, gewoonlik ingebed en die sagteware vir hulle word ontwikkel as deel van die produkontwerpproses. Dit laat jou toe om die aanpassing te verminder wat nodig is om 'n toestel IoT-gereed te maak. Klein mikrobeheerders ondersteun toestelbestuurvermoëns soos afstandopstelling en firmware-opdatering.
- Bedryfstelsel: Intydse bedryfstelsels, soos FreeRTOS, TI-RTOS, Zypher
- Verwysingstoestelle: ESP-borde, STMicro STM32 Nucleo, NXP FRDM-K64F, SiliconLabs EFM32GG-DK3750, XDK Cross Domain Development Kit
2. Kragtige mikrobeheerders
Kragtige mikrobeheerders is soortgelyk aan poorte in terme van hardeware, maar hulle verskil in terme van sagteware, en is eerder enkeldoeltoestelle. Hulle bied gevorderde randrekenaarvermoëns, soos hulpbron- en toestelabstraksie, geskiedenis, sagteware- en firmware-opdaterings, sagtewarepakketbestuur, afstandkonfigurasie, ens.
- Bedryfstelsel: Ingebedde Linux
- Verwysingstoestelle: B/S/H-stelselmeester
3. Poorte
Gateways of routers is baie algemeen in slim huise, intelligente geboue en industriële omgewings. Hierdie toestelle kan baie kragtig wees, aangesien hulle met 'n menigte randtoestelle moet koppel deur verskillende kommunikasieprotokolle te gebruik. Gateways bied gevorderde randrekenaarvermoëns, soos hulpbron- en toestelabstraksie, geskiedenis, analise, sagteware- en fermware-opdaterings, sagtewarepakketbestuur, afstandkonfigurasie, ens. Jy kan ook fermwarebestuur op die gekoppelde toestelle uitvoer deur 'n poort. Hulle kan selfs later by die opstelling gevoeg wordtage en kan verskillende doeleindes dien wat oor tyd verander.
- Bedryfstelsel: Ingebedde Linux
- Verwysingstoestelle: Raspberry Pi, BeagleBone, iTraMS Gen-2A, Rexroth ctrl
4. Mobiele toestel as 'n poort
Moderne slimfone kan as poorte gebruik word en is baie gerieflik vir slimhuis-scenario's. Hulle bied konneksie as 'n instaanbediener vir WiFi- en Bluetooth LE-toestelle, wat gereelde opdaterings benodig. Wanneer dit as 'n poort gebruik word, laat mobiele toestelle opdatering en afstandkonfigurasie van die toestelagent toe.
- Bedryfstelsel: iOS of Android
- Verwysingstoestelle: Hoofstroom slimfoontoestelle
5. 5G-randnodus Geskik vir industriële doeleindes en spesifieke omgewingsbehoeftes, 5G-randnodusse word dikwels in datasentrums ter plaatse gebruik en kan op bestaande toestelle as 'n 5G-uitbreiding ontplooi word. Hulle bied gewilde vermoëns soos hulpbron- en toestelabstraksies, geskiedenis, analise, sagteware- en firmware-opdaterings, afstandkonfigurasie, sagtewarepakketbestuur, ens.
- Bedryfstelsel: Linux
- Verwysingstoestelle: x86-aangedrewe hardeware
'n Toestelbestuurstelsel moet 'n mengsel van al hierdie tipe IoT-toestelle kan bestuur, wat verbind kan word deur diverse netwerkprotokolle soos HTTP, MQTT, AMQP, LoRaWAN, LwM2M, ens. In sekere gevalle kan dit ook nodig wees om eie bestuursprotokolle te implementeer.
Hier is 'n kort beskrywing van 'n paar gewilde verbindingsprotokolle:
MQTT 'n Liggewig publiseer/teken op IoT-verbindingsprotokol, nuttig vir verbindings met afgeleë liggings waar 'n klein kodevoetspoor vereis word. MQTT kan sekere toestelbestuurbewerkings uitvoer soos firmware-opdaterings en is beskikbaar vir verskillende programmeertale soos Lua, Python of C/C++.
LwM2M
'n Toestelbestuurprotokol ontwerp vir afstandbestuur van beperkte toestelle en verwante diensaktivering. Dit ondersteun toestelbestuurbedrywighede soos firmware-opdaterings en afstandopstelling. Dit beskik oor 'n moderne argitektoniese ontwerp gebaseer op REST, definieer 'n uitbreidbare hulpbron en datamodel, en bou voort op die CoAP veilige data-oordragstandaard.
LPWAN-protokolle (LoRaWAN, Sigfox)
IoT-protokolle is geskik vir beperkte toestelle in wye area netwerke soos slim stede. As gevolg van hul kragbesparende implementering, pas hulle goed in vir gebruiksgevalle waar batterykapasiteit 'n beperkte hulpbron is.
3.4.3. Massa toestelbestuur
Massatoestelbestuur, ook bekend as grootmaat-toestelbestuur, word dikwels oor die hoof gesien in kleiner IoT-ontplooiings wat nog nie opgeskaal het nie. Eenvoudige toestelbestuurmaatreëls kan aanvanklik voldoende wees, maar sal beperkend wees namate IoT-projekte met verskillende toestelle in grootte en diversiteit groei. Om maklik dinamiese hiërargieë en arbitrêre logiese groeperings van bates te kan skep, sodat toestelbestuurmaatreëls op groot skaal toegepas kan word, sal help om ontplooiing en instandhoudingsdoeltreffendheid te verhoog. Sulke maatreëls kan wissel van firmware- en sagteware-opdaterings tot die uitvoering van komplekse skrifte wat die insette van die individuele toestelle in ag neem. Boonop kan massa-toestelbestuursmaatreëls verfyn word deur 'n aantal uitvoeringscenario's wat opgestel is as eenmalige take of herhalende en outomatiese reëls, wat onmiddellik en onvoorwaardelik van stapel gestuur word of deur voorafbepaalde gebeure, skedules, beperkings en voorwaardes geaktiveer word. So 'n sleutelfunksie sal ook van voordeel weestage wanneer die ontwikkelingspan A/B-toetse uitvoer en camprigtingbestuur.
3.4.4. Sagteware en firmware bestuur en opdaterings
Toestelbestuur vereis die vermoë om sagteware en firmware sentraal op te dateer op toestelle wat wêreldwyd versprei is. Dit sluit in die stoot van firmware na die toestelvloot, en met die koms van komplekse randverwerking die stoot van sagtewarepakkette onafhanklik van firmwarepakkette. Sulke sagteware-ontplooiings moet staged oor 'n groep toestelle om betroubaarheid te verseker selfs wanneer konneksie breek. Toekomsvaste IoT-oplossings moet oor die lug kan opdateer, aangesien die meeste bates in afgeleë omgewings wat oor die wêreld versprei is, ontplooi word. Vir effektiewe deurlopende sagteware- en firmware-onderhoud is dit van kritieke belang om in staat te wees om persoonlike logiese groeperings te skep en hierdie take te outomatiseer.
Bosch IoT Remote Manager
Het jy geweet? Bosch IoT Suite is die kernaktiverer van Daimler se firmware-oor-die-lug-opdaterings. Sowat vier miljoen motoreienaars ontvang reeds nuwe weergawes van voertuigsagteware, bvample, inligtingvermaakstelsel werk gerieflik en veilig op via die sellulêre netwerk. Dit beteken dat hulle nie meer hul handelaar hoef te besoek net om 'n sagteware-opdatering te kry nie. Bosch IoT Suite is die kommunikasiemiddelpunt vir voertuie aan die ontvangkant van draadlose opdaterings.
3.4.5. Afgeleë konfigurasie
Dit is van kardinale belang vir die bedryfspan om konfigurasies op afstand te kan verander. Sodra dit uitgerol is, moet toestelle in die veld gereeld opgedateer word sodat hulle tred hou met die evolusie van die ekosisteem. Dit kan enigiets van die verandering van wolkkant insluit URLs om kliëntmagtiging te herkonfigureer, herverbindingsintervalle te verhoog of te verminder, ens. Massabestuurskenmerke komplementeer alle konfigurasieverwante take, aangesien die vermoë om massamaatreëls gebaseer op komplekse reëls te aktiveer en om dit op geskeduleerde tye op 'n herhaalbare wyse uit te voer, van kardinale belang is vir operasies.
3.4.6. Diagnostiek
IoT-ontplooiing is 'n deurlopende proses wat konstante monitering en diagnostiek behels met die doel om stilstand te verminder en bedrywighede te stroomlyn. Wanneer toestelle in afgeleë liggings is, is toegang tot administratiewe ouditlogboeke, toesteldiagnostiese logboeke, verbindingslogboeke, ens. een van die belangrikste kenmerke vir probleemoplossing. As verdere ontleding vereis word, behoort die toestelbestuurstelsel in staat te wees om verbose loging op afstand te aktiveer en die log af te laai files vir ontleding, spaar waardevolle tyd en die verbetering van bedrywighede doeltreffendheid.
3.4.7. Integrasie
Tensy 'n gereed-vir-gebruik diens aanvaar word, sal IoT-oplossings vir ondernemings gewoonlik toegang vereis om bestuursvermoëns te ontwerp deur 'n ryk stel API's, wat dit moontlik maak om eksterne dienste te integreer of gebruikerskoppelvlakke en werkvloeie aan te pas. In tye van oopbronontwikkeling is die verskaffing van REST en taalspesifieke API's soos Java API 'n standaard om afgeleë verbindings- en bestuurgebruiksgevalle te vervul.
3.5. Ontmanteling
Ontmanteling kan die hele IoT-oplossing of slegs toegewyde komponente beïnvloed; byvoorbeeldample, die vervanging of ontmanteling van 'n enkele toestel. Sertifikate moet dan herroep word en ander vertroulike of sensitiewe data moet op 'n veilige wyse uitgevee word.
Gevolgtrekking
Om die internet van dinge 'n werklikheid te maak, is 'n transformasiereis wat verskeie besigheidsinnovasies inspireer.
Gegewe die toenemende aantal IoT-innovasies, is dit van kritieke belang vir ondernemings om die optimale toestelbestuurplatform reg aan die begin van hierdie reis te kies. Hierdie platform moet die heterogeniteit en diversiteit van 'n voortdurend ontwikkelende IoT-landskap van ondernemings kan hanteer en moet in staat wees om die groeiende aantal gekoppelde toestelle deur hul hele lewensiklus te bestuur.
Bosch IoT Suite is 'n volledige, buigsame en oopbron-gebaseerde sagtewareplatform vir IoT-oplossings. Dit bied skaalbare en kenmerkryke dienste om toestelbestuurscenario's regdeur die hele toestellewensiklus aan te spreek, insluitend bate- en sagtewarebestuur. Bosch IoT Suite spreek toestelbestuur aan met toegewyde oplossings vir op die perseel en vir wolk-ontplooiings.
Jou produkte vir IoT-toestelbestuur
 Bosch loT-toestelbestuur |
Bosch baie uitrol |
Bosch loT-afstandbestuurder |
| Bestuur al jou IoT-toestelle maklik en buigsaam in die wolk deur hul hele lewensiklus | Bestuur en beheer sagteware- en firmware-opdaterings vir IoT-toestelle in die wolk |
Toestelbestuur op die perseel, monitering en sagtewarevoorsiening |
Kliëntgevallestudie
Wil jy 'n IoT-inisiatief begin? Jy benodig toestelbestuur. Kliëntgevallestudie: Smight se IoT-inisiatief
Ons toestelbestuursoplossings wat direk bespreekbaar is en toegerus is met gebruikersvriendelike UI's, kan dadelik gebruik word, maar laat ook volledige integrasie deur moderne API's toe. Boonop stel ons professionele diensspanne kliënte al vir baie jare in staat om IoT-toestelle te bestuur. Ons het die ervaring en kundigheid om jou by te staan in jou IoT-reis en jou IoT-idees te operasionaliseer, terwyl jy konsentreer op wat belangrik is vir jou besigheid. U kan fokus op IoT-toepassingsontwikkeling wat waarde toevoeg, eerder as op IoT-platformontwikkeling, hosting en instandhouding. Groei vinnig van prototipering tot 'n volskaalse IoT-geaktiveerde onderneming met Bosch IoT Suite.
Probeer die toestelbestuurvermoëns van Bosch IoT Suite met ons gratis planne
Bosch in die internet van dinge
Ons glo dat konnektiwiteit meer is as net tegnologie, dit is deel van ons lewens. Dit verbeter mobiliteit, vorm die stede van die toekoms, en maak huise slimmer, nywerheidsverbindings en gesondheidsorg doeltreffender. Bosch werk op elke terrein na 'n gekoppelde wêreld.
As 'n groot toestelvervaardiger het ons ondervinding met miljoene gekoppelde en bestuurde toestelle in diverse industrieë. Ons ken dus die uitdagings betrokke by IoT-ontplooiings uit die kop en die wye reeks toestelbestuurgebruiksgevalle wat aangespreek word.
Ons het 'n toestelbestuursoplossing ontwikkel wat jou in staat stel om op hoogte te bly van die heterogeniteit en diversiteit van toestelle en bates wat voortdurend ontwikkel, om sodoende te verseker dat jou IoT-oplossing aan die gang bly soos tegnologie ontwikkel.
Gratis planne: Toets Bosch IoT Suite gratis
Versoek 'n lewendige demo
Volg @Bosch_IO op Twitter
Volg @Bosch_IO op LinkedIn
Europa
Bosch.IO GmbH
Ullsteinstrasse 128
12109 Berlyn
Duitsland
Tel. + 49 30 726112-0
www.bosch.io
Asië
Bosch.IO GmbH
h/v Robert Bosch (SEA) Pte Ltd.
11 Bishanstraat 21
Singapoer 573943
Tel. +65 6571 2220
www.bosch.io
Dokumente / Hulpbronne
 |
BOSCH Meester-kompleksiteit in IoT-ontplooiingssagteware [pdf] Gebruikersgids Meester kompleksiteit in IoT-ontplooiingssagteware, Meesterkompleksiteit in IoT-ontplooiings, sagteware |
