Dominar la complexitat en el programari de desplegaments IoT
Guia d'usuari
Dominar la complexitat en el programari de desplegaments IoT
Gestió de dispositius: com dominar la complexitat en els desplegaments d'IoT
Una guia per a una gestió exitosa del cicle de vida dels dispositius IoT
Llibre blanc | Octubre 2021
Introducció
L'Internet de les coses (IoT) té el poder d'augmentar dràsticament l'eficiència de les empreses en nombrosos dominis i de crear models de negoci completament nous. Mitjançant la comunicació bilateral en temps real amb els dispositius intel·ligents connectats, no només rebràs dades valuoses recollides pels dispositius, sinó que també podràs realitzar el seu manteniment i gestió de manera automàtica i remota. Per tant, per implementar amb èxit una solució IoT per a una empresa, és crucial considerar la base de qualsevol solució IoT: la gestió de dispositius.
Les empreses poden esperar un panorama de dispositius IoT complex amb dispositius heterogenis que s'han de gestionar durant tot el cicle de vida del dispositiu. Els escenaris relacionats amb IoT són cada cop més complexos i requereixen l'execució d'ordres més sofisticades. De manera similar als sistemes operatius dels nostres ordinadors d'escriptori, telèfons intel·ligents i tauletes, les passarel·les d'IoT i els dispositius perifèrics necessiten una cura freqüent en forma d'actualitzacions de programari o canvis a les configuracions per millorar la seguretat, desplegar aplicacions noves o ampliar les funcions de les aplicacions existents. Aquest llibre blanc mostrarà per què una gestió sòlida de dispositius és clau per a una estratègia empresarial d'IoT d'èxit.
8 casos d'ús de gestió de dispositius IoT
Gestió de dispositius: la clau per a desplegaments d'IoT a prova de futur
Llegeix l'informe
Bosch IoT Suite està qualificada com la plataforma líder d'IoT per a la gestió de dispositius
Un escenari de solució IoT inclou generalment la connexió de dispositius. WebEls dispositius habilitats es poden connectar directament, mentre que els que no ho estan web-enabled estan connectats mitjançant una passarel·la. L'heterogeneïtat i la diversitat dels dispositius en constant evolució és un factor que defineix una arquitectura d'IoT empresarial.
La complexitat del desplegament d'IoT empresarial
2.1. Diversitat de dispositius i programari
Durant el prototipat inicial stage, l'objectiu clau és mostrar com es poden connectar els dispositius i quins valors es poden obtenir mitjançant l'anàlisi de les dades del dispositiu. Empreses que es despleguen a principis del stagSense tenir en compte una solució de gestió de dispositius rica en funcions, aviat es trobaran incapaços de gestionar el nombre creixent de configuracions de dispositius i programari. A mesura que la iniciativa IoT de l'empresa s'amplia, la seva solució IoT es veurà obligada a incloure una combinació variada de dispositius i mecanismes de connexió. Amb dispositius diversos i distribuïts, l'equip d'operacions també haurà de fer front a diverses versions de microprogramari.
Recentment, també hi ha hagut un canvi cap a la realització de més processament i càlcul a la vora, ja que els dispositius de vora més grans són capaços de gestionar ordres més complexes. El programari per a això s'ha d'actualitzar constantment si es vol extreure el màxim valor de l'anàlisi, i l'equip d'operacions necessitarà una eina central per permetre un manteniment remot eficient. Proporcionar un servei que permeti que totes les diferents parts de la solució utilitzin una plataforma comuna de gestió de dispositius desbloqueja l'eficiència operativa i escurça significativament el temps de comercialització.
Ho sabíeu? Més de 15 milions de dispositius a tot el món ja estan connectats mitjançant la plataforma IoT de Bosch.
2.2. Escala
Molts projectes IoT comencen amb una prova de concepte i sovint són seguits per un pilot amb un nombre limitat d'usuaris i dispositius. No obstant això, a mesura que s'han d'integrar cada cop més dispositius, l'empresa necessita una aplicació o API que li permeti gestionar, supervisar i protegir fàcilment el nombre creixent de dispositius connectats diversos i distribuïts globalment. En resum, ha de trobar una solució de gestió de dispositius que pugui escalar des del primer dia fins als diferents escenaris de desplegament. Un bon consell aquí és pensar en gran però començar petit.
2.3. Seguretat
La seguretat és una de les raons més evidents per les quals es requereix una plataforma de gestió de dispositius fins i tot per a desplegaments a petita escala. Els governs estan introduint una legislació que exigeix que tots els productes d'IoT siguin modificables i compleixin els últims estàndards de seguretat de la indústria. Tenint això en compte, qualsevol solució IoT s'ha de dissenyar amb la seguretat com a requisit fonamental. Els dispositius IoT sovint es veuen restringits a causa de factors de cost, que poden limitar les seves capacitats de seguretat; tanmateix, fins i tot els dispositius IoT restringits han de tenir la capacitat d'actualitzar el seu microprogramari i programari a causa dels canvis de seguretat i les correccions d'errors. No et pots permetre escatimar en seguretat.
Gestió del cicle de vida del dispositiu IoT
Com que s'espera que els sistemes IoT empresarials durin molts anys, és fonamental dissenyar i planificar tot el cicle de vida dels dispositius i aplicacions.
Aquest cicle de vida inclou seguretat, precomissió, posada en servei, operacions i desmantellament. La gestió del cicle de vida de l'IoT presenta un alt nivell de complexitat i requereix una àmplia gamma de capacitats. Aquí volem destacar alguns components generals del cicle de vida del dispositiu IoT; tanmateix, els detalls també depenen del tipus de protocol de gestió del dispositiu utilitzat.
3.1. Seguretat d'extrem a extrem
L'autenticació del dispositiu és especialment important quan s'estableixen enllaços de comunicació segurs. Els dispositius IoT s'han d'autenticar mitjançant credencials de seguretat específiques del dispositiu. Això permet llavors a l'equip d'operacions identificar i bloquejar o desconnectar els dispositius que es consideren una amenaça. Una manera d'autenticar els dispositius és proporcionar les claus privades específiques del dispositiu i els corresponents certificats digitals del dispositiu durant la producció (per exemple, X.509) i proporcionar actualitzacions de camp periòdiques d'aquests certificats. Els certificats permeten un control d'accés backend basat en mecanismes de validació ben establerts i estandarditzats, com ara TLS mútuament autenticat, que garanteix el xifratge per a tot tipus de connectivitat. Una solució de gestió de dispositius també hauria de poder revocar certificats si cal.
3.2. Pre-comissió
La gestió de dispositius requereix que es desplega un agent als dispositius connectats. Aquest agent és un programari que funciona de manera autònoma per supervisar els dispositius. També permet que el programari de gestió remota del dispositiu es comuniqui amb el dispositiu, per exempleample, per enviar ordres i rebre respostes quan sigui necessari. L'agent s'ha de configurar per connectar-se automàticament al sistema de gestió de dispositius remots amb credencials vàlides per a l'autenticació.
3.3. Posada en marxa
3.3.1. Registre del dispositiu
Un dispositiu IoT s'ha de registrar al sistema abans de connectar-se i autenticar-se per primera vegada. Normalment, els dispositius s'identifiquen a partir de números de sèrie, claus precompartides o certificats de dispositiu únics emesos per autoritats de confiança.
3.3.2. Provisió inicial
Els dispositius IoT s'envien als clients amb la configuració de fàbrica, és a dir, no tenen cap configuració de programari, paràmetres, etc. específics del client. Tanmateix, un sistema de gestió de dispositius pot relacionar l'usuari amb el dispositiu IoT i realitzar un procés de subministrament inicial per tal de desplega automàticament els components de programari, configuracions, etc. necessaris sense la implicació de l'usuari.
3.3.3. Configuració dinàmica
Les aplicacions IoT poden començar molt senzilles i esdevenir més madures i complexes amb el temps. Això pot requerir no només actualitzacions de programari dinàmiques, sinó també canvis de configuració que es realitzin sense implicar l'usuari ni interrompre el servei. El desplegament de la lògica nova o la realització d'actualitzacions d'aplicacions de servei s'han de completar sense cap temps d'inactivitat. La configuració dinàmica només pot aplicar-se a un dispositiu IoT específic, a un grup de dispositius IoT o a tots els dispositius IoT registrats.
3.4. Operacions
3.4.1. Seguiment
Amb el complex panorama de dispositius IoT, és necessari tenir un tauler central que mostri un sobreview dels dispositius i té la possibilitat de configurar regles de notificació basades en l'estat del dispositiu o les dades del sensor. A causa de l'escala i la diversitat dels actius, ser capaç de crear de manera flexible i dinàmica grups de dispositius amb criteris específics és important per a operacions eficients i el seguiment de la seva flota.
Pel que fa als propis dispositius, també és important disposar d'un gos de vigilància per assegurar-se que, en cas de mal funcionament, almenys es puguin reiniciar automàticament o, preferiblement, solucionar el problema de manera autònoma.
3.4.2. Els escenaris de desplegament d'IoT de tipus de dispositius gestionables poden variar segons el domini i l'aplicació. Els dispositius moderns de punta difereixen pel que fa a les capacitats i els mètodes de connectivitat i una solució IoT ha de suportar una varietat de tipus de plataforma objectiu.
Les solucions d'IoT empresarial sovint han de fer front a tipus més petits de dispositius de punta, que tenen capacitats limitades i no es poden connectar directament a Internet, sinó a través d'una passarel·la. A la secció següent, enumerem els tipus més comuns de dispositius IoT:
1. Petits microcontroladors
Els microcontroladors petits són dispositius rendibles i amb energia limitada, normalment alimentats amb bateries, i són molt adequats per a les capacitats bàsiques de la vora, per exemple, casos d'ús de telemetria. Són específics del client, generalment integrats i el programari per a ells es desenvolupa com a part del procés de disseny del producte. Això us permet reduir la personalització necessària per preparar un dispositiu per a IoT. Els microcontroladors petits admeten capacitats de gestió de dispositius, com ara la configuració remota i l'actualització del microprogramari.
- Sistema operatiu: sistemes operatius en temps real, com ara FreeRTOS, TI-RTOS, Zypher
- Dispositius de referència: plaques ESP, STMicro STM32 Nucleo, NXP FRDM-K64F, SiliconLabs EFM32GG-DK3750, XDK Cross Domain Development Kit
2. Potents microcontroladors
Els microcontroladors potents són similars a les passarel·les pel que fa al maquinari, però es diferencien pel que fa al programari, ja que són dispositius d'un sol propòsit. Proporcionen capacitats d'informàtica avançada, com ara l'abstracció de recursos i dispositius, historial, actualitzacions de programari i microprogramari, gestió de paquets de programari, configuració remota, etc.
- Sistema operatiu: Linux incrustat
- Dispositius de referència: mestre del sistema B/S/H
3. Passarel·les
Les passarel·les o encaminadors són molt habituals a les cases intel·ligents, edificis intel·ligents i entorns industrials. Aquests dispositius poden ser molt potents, ja que necessiten connectar-se amb una multitud de dispositius de punta utilitzant diferents protocols de comunicació. Les passarel·les ofereixen capacitats avançades d'informàtica, com ara l'abstracció de recursos i dispositius, historial, anàlisi, actualitzacions de programari i microprogramari, gestió de paquets de programari, configuració remota, etc. També podeu gestionar el microprogramari als dispositius connectats mitjançant una passarel·la. Fins i tot es poden afegir a la configuració en un s posteriortagi poden tenir diferents finalitats que canvien amb el temps.
- Sistema operatiu: Linux incrustat
- Dispositius de referència: Raspberry Pi, BeagleBone, iTraMS Gen-2A, Rexroth ctrl
4. Dispositiu mòbil com a passarel·la
Els telèfons intel·ligents moderns es poden utilitzar com a passarel·les i són molt convenients per a escenaris domèstics intel·ligents. Proporcionen connectivitat com a servidor intermediari per a dispositius WiFi i Bluetooth LE, que requereixen actualitzacions periòdiques. Quan s'utilitzen com a passarel·la, els dispositius mòbils permeten l'actualització i la configuració remota de l'agent del dispositiu.
- Sistema operatiu: iOS o Android
- Dispositius de referència: dispositius intel·ligents principals
5. Node 5G Edge Adequat per a finalitats industrials i necessitats ambientals específiques, els nodes 5G Edge s'utilitzen sovint als centres de dades in situ i es poden desplegar en dispositius existents com a extensió 5G. Proporcionen capacitats populars com abstraccions de recursos i dispositius, historial, anàlisis, actualitzacions de programari i microprogramari, configuració remota, gestió de paquets de programari, etc.
- Sistema operatiu: Linux
- Dispositius de referència: maquinari alimentat per x86
Un sistema de gestió de dispositius ha de ser capaç de gestionar una combinació de tots aquests tipus de dispositius IoT, que es poden connectar mitjançant diversos protocols de xarxa com HTTP, MQTT, AMQP, LoRaWAN, LwM2M, etc. En determinats casos també pot ser necessari implementar protocols de gestió propietaris.
Aquí hi ha una breu descripció d'alguns protocols de connectivitat populars:
MQTT Un protocol de connectivitat IoT de publicació/subscripció lleuger, útil per a connexions amb ubicacions remotes on es requereix una petita empremta de codi. MQTT pot realitzar determinades operacions de gestió de dispositius, com ara actualitzacions de microprogramari, i està disponible per a diferents llenguatges de programació com Lua, Python o C/C++.
LwM2M
Un protocol de gestió de dispositius dissenyat per a la gestió remota de dispositius restringits i l'habilitació de serveis relacionats. Admet operacions de gestió de dispositius, com ara actualitzacions de microprogramari i configuració remota. Presenta un disseny arquitectònic modern basat en REST, defineix un recurs extensible i un model de dades i es basa en l'estàndard de transferència de dades segura CoAP.
Protocols LPWAN (LoRaWAN, Sigfox)
Els protocols IoT són adequats per a dispositius restringits en xarxes d'àrea àmplia com les ciutats intel·ligents. A causa de la seva implementació d'estalvi d'energia, s'adapten bé als casos d'ús on la capacitat de la bateria és un recurs limitat.
3.4.3. Gestió massiva de dispositius
La gestió massiva de dispositius, també coneguda com a gestió massiva de dispositius, sovint es passa per alt en els desplegaments d'IoT més petits que encara no s'han ampliat. Les mesures senzilles de gestió de dispositius poden ser suficients al principi, però seran limitants a mesura que els projectes IoT amb diversos dispositius creixin en mida i diversitat. Ser capaç de crear fàcilment jerarquies dinàmiques i agrupacions lògiques arbitràries d'actius, de manera que les mesures de gestió de dispositius es puguin aplicar a gran escala, ajudarà a augmentar l'eficiència de desplegament i manteniment. Aquestes mesures poden anar des d'actualitzacions de microprogramari i programari fins a l'execució d'scripts complexos que tinguin en compte l'entrada dels dispositius individuals. A més, les mesures de gestió massiva de dispositius es poden ajustar mitjançant una sèrie d'escenaris d'execució configurats com a tasques puntuals o regles recurrents i automatitzades, llançades de manera instantània i incondicional o activades per esdeveniments, horaris, restriccions i condicions predefinits. Aquesta funcionalitat clau també serà avançadatage quan l'equip de desenvolupament realitza proves A/B i campgestió de les accions.
3.4.4. Gestió i actualitzacions de programari i firmware
La gestió de dispositius requereix la possibilitat d'actualitzar de manera centralitzada el programari i el microprogramari en dispositius distribuïts globalment. Això inclou empènyer el microprogramari a la flota de dispositius i, amb l'arribada del processament de vora complex, impulsar paquets de programari independents dels paquets de microprogramari. Aquests llançaments de programari han de ser stags'adapten a un grup de dispositius per garantir la fiabilitat fins i tot quan la connectivitat es trenca. Les solucions d'IoT a prova de futur s'han de poder actualitzar per aire, ja que la majoria dels actius es despleguen en entorns remots distribuïts per tot el món. Per a un manteniment efectiu del programari i del microprogramari, és de vital importància poder crear agrupacions lògiques personalitzades i automatitzar aquestes tasques.
Bosch IoT Remote Manager
Ho sabíeu? Bosch IoT Suite és l'activador principal de les actualitzacions de microprogramari de Daimler. Uns quatre milions de propietaris de cotxes ja reben noves versions del programari de vehicles, per exempleampel sistema d'infoentreteniment s'actualitza de manera còmoda i segura a través de la xarxa mòbil. Això vol dir que ja no han de visitar el seu distribuïdor només per obtenir una actualització de programari. Bosch IoT Suite és el centre de comunicació per als vehicles que reben actualitzacions sense fil.
3.4.5. Configuració remota
Poder modificar les configuracions de forma remota és crucial per a l'equip d'operacions. Un cop llançats, els dispositius de camp s'han d'actualitzar sovint perquè segueixin el ritme de l'evolució de l'ecosistema. Això pot incloure qualsevol cosa, des del canvi del costat del núvol URLs a reconfigurar l'autorització del client, augmentar o disminuir els intervals de reconnexió, etc. Les funcions de gestió massiva complementen tots els treballs relacionats amb la configuració, ja que la capacitat d'activar mesures massives basades en regles complexes i executar-les a hores programades de manera repetible és de gran importància. per a les operacions.
3.4.6. Diagnòstic
El desplegament d'IoT és un procés continu que implica un seguiment i un diagnòstic constants amb l'objectiu de minimitzar el temps d'inactivitat i racionalitzar les operacions. Quan els dispositius es troben en ubicacions remotes, l'accés als registres d'auditoria administrativa, registres de diagnòstic del dispositiu, registres de connectivitat, etc. és una de les funcions més vitals per resoldre problemes. Si es requereix una anàlisi addicional, el sistema de gestió del dispositiu hauria de poder activar de forma remota el registre detallat i descarregar el registre files per a l'anàlisi, estalviant temps valuós i millorant l'eficiència de les operacions.
3.4.7. Integració
A menys que s'adopti un servei llest per utilitzar, les solucions d'IoT empresarials normalment requereixen accés per dissenyar capacitats de gestió a través d'un conjunt ric d'API, que permeten integrar serveis externs o personalitzar interfícies d'usuari i fluxos de treball. En temps de desenvolupament de codi obert, proporcionar REST i API específiques d'idiomes, com ara l'API de Java, és un estàndard per complir casos d'ús de connexió i gestió remots.
3.5. Desmantellament
El desmantellament pot afectar tota la solució IoT o només components dedicats; per example, substituir o desmantellar un únic dispositiu. Els certificats s'han de revocar i altres dades confidencials o sensibles s'han d'eliminar de manera segura.
Conclusió
Fer realitat l'Internet de les coses és un viatge transformador que inspira múltiples innovacions empresarials.
Donat el nombre creixent d'innovacions d'IoT, és fonamental que les empreses seleccionin la plataforma de gestió de dispositius òptima al principi d'aquest viatge. Aquesta plataforma ha de ser capaç de fer front a l'heterogeneïtat i la diversitat d'un panorama d'IoT empresarial en constant evolució i ha de ser capaç de gestionar el nombre creixent de dispositius connectats al llarg de tot el seu cicle de vida.
Bosch IoT Suite és una plataforma de programari completa, flexible i de codi obert per a solucions IoT. Proporciona serveis escalables i rics en funcions per abordar escenaris de gestió de dispositius durant tot el cicle de vida del dispositiu, inclosa la gestió d'actius i programari. Bosch IoT Suite aborda la gestió de dispositius amb solucions dedicades per a implementacions locals i al núvol.
Els vostres productes per a la gestió de dispositius IoT
 Gestió de dispositius Bosch loT |
Bosch loT Rollouts |
Bosch loT Remote Manager |
| Gestioneu tots els vostres dispositius IoT de manera fàcil i flexible al núvol durant tot el seu cicle de vida | Gestioneu i controleu les actualitzacions de programari i microprogramari per a dispositius IoT al núvol |
Gestió de dispositius, monitorització i subministrament de programari on-premise |
Cas pràctic del client
Vols iniciar una iniciativa IoT? Necessites gestió de dispositius. Cas pràctic del client: la iniciativa IoT de Smight
Les nostres solucions de gestió de dispositius, que es poden reservar directament i estan equipades amb interfícies d'usuari fàcils d'utilitzar, es poden utilitzar immediatament, però també permeten una integració completa mitjançant API modernes. A més, els nostres equips de serveis professionals permeten als clients gestionar dispositius IoT durant molts anys. Tenim l'experiència i l'experiència per ajudar-vos en el vostre viatge IoT i posar en funcionament les vostres idees IoT, mentre us concentreu en allò que és important per al vostre negoci. Podeu centrar-vos en el desenvolupament d'aplicacions IoT que aportin valor, més que en el desenvolupament, l'allotjament i el manteniment de la plataforma IoT. Creixeu ràpidament des de la creació de prototips fins a l'operació com a empresa a gran escala habilitat per a IoT amb Bosch IoT Suite.
Proveu les capacitats de gestió de dispositius de Bosch IoT Suite amb els nostres plans gratuïts
Bosch a l'Internet de les coses
Creiem que la connectivitat és més que una tecnologia, forma part de les nostres vides. Millora la mobilitat, configura les ciutats del futur i fa que les llars siguin més intel·ligents, les connexions amb la indústria i l'assistència sanitària més eficients. En tots els àmbits, Bosch treballa per aconseguir un món connectat.
Com a fabricant important de dispositius, tenim experiència amb milions de dispositius connectats i gestionats en diverses indústries. Així, coneixem de memòria els reptes que impliquen els desplegaments d'IoT i l'ampli ventall de casos d'ús de gestió de dispositius que s'aborden.
Hem desenvolupat una solució de gestió de dispositius que us permet mantenir-vos al dia de l'heterogeneïtat i la diversitat de dispositius i actius en constant evolució, garantint així que la vostra solució IoT es mantingui en funcionament a mesura que evoluciona la tecnologia.
Plans gratuïts: prova Bosch IoT Suite gratuïtament
Sol·liciteu una demostració en directe
Segueix @Bosch_IO a Twitter
Segueix @Bosch_IO a LinkedIn
Europa
Bosch.IO GmbH
Ullsteinstraße 128
12109 Berlín
Alemanya
Telèfon. +49 30 726112-0
www.bosch.io
Àsia
Bosch.IO GmbH
c/o Robert Bosch (SEA) Pte Ltd.
Carrer Bishan, 11, 21
Singapur 573943
Tel. +65 6571 2220
www.bosch.io
Documents/Recursos
 |
BOSCH Master Complexity in IoT Deployments Software [pdfGuia de l'usuari Màster complexitat en implementacions IoT programari, Master Complexity en implementacions IoT, programari |
