Maestru cumplessità in u software di implementazioni IoT
Guida d'usu
Maestru cumplessità in u software di implementazioni IoT
Gestione di i dispositi: cumu maestrà a cumplessità in implementazioni IoT
Una guida per a gestione di u ciclu di vita di i dispositi IoT
carta bianca | Ottobre 2021
Introduzione
L'Internet of Things (IoT) hà u putere di aumentà dramaticamente l'efficienza di l'imprese in numerosi duminii è di creà mudelli di cummerciale completamente novi. Attraversu a cumunicazione bilaterale in tempu reale cù i dispositi intelligenti cunnessi, ùn solu riceverete dati preziosi raccolti da i dispositi, ma ancu puderà cumpiendu u so mantenimentu è a gestione automaticamente è remotamente. Cusì per implementà cù successu una soluzione IoT per una impresa, hè cruciale di cunsiderà u fundamentu di qualsiasi suluzione IoT: gestione di i dispositi.
L'imprese ponu aspittà un paisaghju cumplessu di i dispositi IoT cù i dispositi eterogenei chì anu da esse gestiti in tuttu u ciclu di vita di u dispusitivu. I scenarii ligati à l'IoT diventanu più cumplessi è necessitanu l'esekzione di cumandamenti più sofisticati. Simile à i sistemi operativi di i nostri computer desktop, smartphones è tablette, i gateway IoT è i dispositi di punta necessitanu cura frequente in forma di aghjurnamenti di software o cambiamenti di cunfigurazioni per migliurà a sicurità, implementà novi applicazioni, o estende e funzioni di l'applicazioni esistenti. Stu libru biancu mostrarà perchè a gestione robusta di i dispositi hè chjave per una strategia IoT d'impresa di successu.
8 Casi d'usu di gestione di i dispositi IoT
Gestione di i dispositi: a chjave per implementazioni IoT à prova di futuru
Leghjite u rapportu
Bosch IoT Suite classificata cum'è a piattaforma IoT di punta per a gestione di i dispositi
Un scenariu di suluzione IoT include generalmente i dispositi di cunnessione. Webi dispusitivi -enabled pò esse culligatu direttamente, mentri quelli chì ùn sò micca web-enabled sò cunnessi attraversu un gateway. L'eterogeneità è a diversità di i dispositi in constante evoluzione hè un fattore di definizione di l'architettura IoT di l'impresa.
A cumplessità di l'implementazione IoT di l'impresa
2.1. Diversità di dispusitivi è software
Durante l'iniziale prototipazione stage, u scopu chjave hè di mustrà cumu i dispusitivi ponu esse cunnessi è ciò chì i valori pò esse guadagnatu da analizà i dati dispusitivu. Cumpagnia chì si sparghje à questu principiu di u stage senza cunsiderà una suluzione di gestione di dispusitivi ricchi di funziunalità sarà prestu trovu incapace di trattà u numeru crescente di cunfigurazioni dispusitivu è prugrammu. Quandu l'iniziativa IoT di a cumpagnia s'allarga, a so suluzione IoT serà custretta à include un mischju variatu di dispusitivi è miccanismi di cunnessione. Cù dispusitivi diversi è distribuiti, a squadra di l'operazioni duverà ancu trattà cù parechje versioni di firmware.
Ricertamenti, ci hè statu ancu un cambiamentu versu a realizazione di più trasfurmazioni è computazioni à u bordu, postu chì i dispositi più grandi sò capaci di gestisce cumandamenti più cumplessi. U software per questu deve esse aghjurnatu constantemente s'ellu si tratta di estrattà u valore massimu da l'analitiche, è a squadra di l'operazioni hà bisognu di un strumentu cintrali per attivà un mantenimentu remotu efficiente. Furnisce un serviziu chì permette à tutte e diverse parti di a suluzione per utilizà una piattaforma di gestione di u dispositivu cumuni sblocca l'efficienza operativa è accurtà u tempu di mercatu significativamente.
Sapete ? Più di 15 milioni di dispositi in u mondu sò digià cunnessi via a piattaforma IoT di Bosch.
2.2. Scala
Parechji prughjetti IoT cumincianu cù una prova di cuncettu è sò spessu seguiti da un pilotu cù un numeru limitatu di utilizatori è dispusitivi. In ogni casu, cum'è più è più dispositi anu da esse integrati, a cumpagnia hà bisognu di una applicazione o API chì li permette di gestisce facilmente, monitorizà è assicurà u numeru crescente di dispusitivi cunnessi diversi, distribuiti globalmente. In breve, deve truvà una soluzione di gestione di u dispositivu chì pò scala da u primu ghjornu à i diversi scenarii di implementazione. Un bonu cunsigliu quì hè di pensà in grande ma principià chjucu.
2.3. Sicurezza
A sicurezza hè una di e ragioni più evidenti per quessa chì una piattaforma di gestione di u dispositivu hè necessaria ancu per implementazioni à piccula scala. I guverni introducenu una legislazione chì esige chì tutti i prudutti IoT sò patchable è risponde à l'ultimi standard di sicurezza di l'industria. Cù questu in mente, ogni suluzione IoT deve esse cuncepita cù a sicurità cum'è u requisitu fundamentale. I dispositi IoT sò spessu limitati per via di fatturi di costu, chì ponu limità e so capacità di sicurezza; in ogni modu, ancu i dispositi IoT limitati devenu avè a capacità di aghjurnà u so firmware è u software per via di cambiamenti di sicurezza è correzioni di bug. Ùn pudete micca permette di scaccià a sicurità.
Gestione di u ciclu di vita di i dispositi IoT
Siccomu i sistemi IoT di l'impresa sò previsti per durà parechji anni, hè criticu di cuncepimentu è di pianificà per tuttu u ciclu di vita di i dispositi è l'applicazioni.
Stu ciclu di vita include sicurezza, pre-commissioning, commissioning, operations, and decommissioning. A gestione di u ciclu di vita IoT presenta un altu livellu di cumplessità è richiede una larga gamma di capacità. Avemu u scopu di mette in risaltu alcuni cumpunenti generale di u ciclu di vita di u dispositivu IoT quì; però, ditagli dipende dinù nant'à u tipu di prutucolu gestione dispusitivu usatu.
3.1. Sicurezza end-to-end
L'autentificazione di u dispositivu hè particularmente impurtante quandu stabilisce ligami di cumunicazione assicurati. I dispositi IoT deve esse autentificati utilizendu credenziali di sicurezza specifiche per u dispositivu. Questu permette à a squadra di l'operazioni identificà è bluccà o disconnect i dispositi cunsiderati una minaccia. Una manera di autentificà i dispositi hè di furnisce chjavi privati specifichi di u dispositivu è i certificati digitale currispondenti di u dispusitivu durante a produzzione (per esempiu, X.509) è furnisce l'aghjurnamenti regulari di u campu di quelli certificati. I certificati permettenu u cuntrollu di l'accessu backend basatu annantu à i meccanismi di validazione ben stabiliti è standardizati, cum'è TLS mutualmente autenticatu, chì assicura a criptografia per tutti i tipi di cunnessione. Una soluzione di gestione di u dispositivu deve ancu esse capace di revocà i certificati se ne necessariu.
3.2. Pre-commissioning
A gestione di i dispositi richiede un agentu per esse implementatu nantu à i dispositi cunnessi. Questu agente hè un software chì travaglia in modu autonomu per monitorà i dispositi. Permette ancu u software di gestione di u dispositivu remota per cumunicà cù u dispusitivu, per esempiuample, per mandà cumandamenti è riceve risposte quandu necessariu. L'agente deve esse cunfiguratu per cunnette automaticamente à u sistema di gestione di u dispositivu remoto cù credenziali valide per l'autentificazione.
3.3. Cummissione
3.3.1. iscrizzione dispusitivu
Un dispositivu IoT deve esse registratu in u sistema prima di esse cunnessu è autenticatu per a prima volta. I dispusitivi sò generalmente identificati in basa di numeri di serie, chjavi preshared, o certificati di dispositi unichi emessi da autorità di fiducia.
3.3.2. Pruvisione iniziale
I dispositi IoT sò spediti à i clienti cù paràmetri di fabbrica, vale à dì chì ùn anu micca cunfigurazioni di software specifichi per u cliente, paràmetri, etc. In ogni casu, un sistema di gestione di u dispositivu pò currisponde à l'utilizatori cù u dispositivu IoT è eseguisce un prucessu di provisioning iniziale per pudè implementà automaticamente i cumpunenti di u software richiesti, cunfigurazioni, etc. senza alcuna implicazione di l'utilizatori.
3.3.3. Cunfigurazione dinamica
L'applicazioni IoT ponu principià assai simplice è diventanu più mature è cumplessu cù u tempu. Questu pò esse necessariu micca solu l'aghjurnamenti dinamichi di u software, ma ancu i cambiamenti di cunfigurazione per esse realizatu senza implicazione di l'utilizatore o disrupting u serviziu. L'implementazione di una nova logica o a realizazione di l'aghjurnamenti di l'applicazioni di serviziu deve esse cumpletata senza alcunu downtime. A cunfigurazione dinamica pò applicà à solu un dispositivu IoT specificu, un gruppu di dispositi IoT, o tutti i dispositi IoT registrati.
3.4. Operazioni
3.4.1. Surviglianza
Cù u cumplessu paisaghju di i dispositi IoT, hè necessariu avè un dashboard centrale chì mostra un overview di i dispositi è hà a capacità di cunfigurà e regule di notificazione basatu annantu à u statutu di u dispositivu o i dati di u sensoru. A causa di a scala è a diversità di l'assi, esse capace di creà in modu flessibile è dinamicu gruppi di dispusitivi utilizendu criterii specifichi hè impurtante per operazioni efficaci è u monitoraghju di a vostra flotta.
In quantu à i dispositi stessi, hè ancu impurtante per avè un watchdog per assicurà chì, in casu di malfunzione, ponu almenu riavvia automaticamente o, preferibile, risolve u prublema in modu autonomu.
3.4.2. Tipi di dispositi gestibili I scenarii di implementazione IoT ponu varià secondu u duminiu è l'applicazione. I dispositi di punta muderni sò diffirenti in quantu à capacità è metudi di cunnessione è una soluzione IoT deve sustene una varietà di tippi di piattaforma di destinazione.
Soluzioni IoT di l'impresa spessu anu da trattà cù tipi più chjuchi di dispositivi di punta, chì anu capacità limitate è ùn ponu micca esse cunnessi direttamente in Internet, ma piuttostu attraversu una porta. In a sezione seguente, listemu i tipi più cumuni di i dispositi IoT:
1. Small microcontrollers
I microcontrollers chjuchi sò apparecchi efficienti in costi è energia ristretta, di solitu alimentati da a batteria, è sò assai adattati per e capacità di basa di punta, per esempiu, casi di telemetria. Sò specifichi di u cliente, di solitu incrustati è u software per elli hè sviluppatu cum'è parte di u prucessu di cuncepimentu di produttu. Questu permette di riduce a persunalizazione necessaria per fà un dispositivu IoT-ready. Picculi microcontrollers supportanu capacità di gestione di u dispositivu cum'è a cunfigurazione remota è l'aghjurnamentu di firmware.
- Sistema upirativu: Sistemi operativi in tempu reale, cum'è FreeRTOS, TI-RTOS, Zypher
- Dispositivi di riferimentu: schede ESP, STMicro STM32 Nucleo, NXP FRDM-K64F, SiliconLabs EFM32GG-DK3750, XDK Cross Domain Development Kit
2. Microcontrollers putenti
I microcontrollers putenti sò simili à i gateway in termini di hardware, ma differiscenu in termini di software, essendu piuttostu apparecchi unicu. Forniscenu capacità avanzate di informatica di punta, cum'è astrazione di risorse è dispositivi, storia, aghjurnamenti di software è firmware, gestione di pacchetti di software, cunfigurazione remota, etc.
- Sistema upirativu: Linux Embedded
- Dispositivi di riferimentu: Master di sistema B/S/H
3. Gateways
Gateways o routers sò assai cumuni in case intelligenti, edifici intelligenti è ambienti industriali. Sti dispusitivi ponu esse assai putenti, comu ci vole à cunnette vi cù una multitùdine di dispusitivi di punta utilizendu diversi protocols di cumunicazione. I Gateways furniscenu capacità avanzate di computing di punta, cum'è l'astrazione di risorse è dispositivi, a storia, l'analisi, l'aghjurnamenti di u software è u firmware, a gestione di u pacchettu di u software, a cunfigurazione remota, etc. Pudete ancu fà a gestione di firmware nantu à i dispositi cunnessi attraversu una porta. Puderanu ancu esse aghjuntu à a stallazione in un stage è pò serve diverse scopi chì cambianu cù u tempu.
- Sistema upirativu: Linux Embedded
- Dispositivi di riferimentu: Raspberry Pi, BeagleBone, iTraMS Gen-2A, Rexroth ctrl
4. Dispositivo mobile cum'è un gateway
I telefoni intelligenti muderni ponu esse aduprati cum'è gateway è sò assai convenienti per scenarii di casa intelligente. Forniscenu a cunnessione cum'è un proxy per i dispositi WiFi è Bluetooth LE, chì necessitanu aghjurnamenti regulari. Quandu s'utilice cum'è gateway, i dispositi mobili permettenu l'aghjurnamentu è a cunfigurazione remota di l'agente di u dispositivu.
- Sistema upirativu: iOS o Android
- Dispositivi di riferimentu: Dispositivi smartphone mainstream
5. Node di punta 5G Adatta per scopi industriali è bisogni di l'ambiente specificu, i nodi di punta 5G sò spessu usati in centri di dati in situ è ponu esse implementati in i dispositi esistenti cum'è una estensione 5G. Forniscenu capacità populari cum'è astrazioni di risorse è dispositivi, storia, analisi, aghjurnamenti di software è firmware, cunfigurazione remota, gestione di pacchetti di software, etc.
- Sistema upirativu: Linux
- Dispositivi di riferimentu: hardware x86-powered
Un sistema di gestione di u dispositivu deve esse capace di gestisce una mistura di tutti questi tipi di dispusitivi IoT, chì ponu esse cunnessi attraversu diversi protokolli di rete cum'è HTTP, MQTT, AMQP, LoRaWAN, LwM2M, etc. In certi casi, pò ancu esse necessariu. per implementà protokolli di gestione proprietarii.
Eccu una breve descrizzione di alcuni protokolli di cunnessione populari:
MQTT Un protokollu di cunnessione IoT di pubblicazione / abbonamentu ligeru, utile per e cunnessione cù lochi remoti induve una piccula impronta di codice hè necessaria. MQTT pò fà certe operazioni di gestione di u dispositivu cum'è l'aghjurnamenti di firmware è hè dispunibule per diverse lingue di prugrammazione cum'è Lua, Python o C/C++.
LwM2M
Un protokollu di gestione di u dispositivu cuncepitu per a gestione remota di i dispositi limitati è l'attivazione di u serviziu cunnessu. Supporta l'operazioni di gestione di u dispositivu cum'è l'aghjurnamenti di firmware è a cunfigurazione remota. Presenta un disignu architettonicu mudernu basatu in REST, definisce un mudellu di risorsa estensibile è di dati, è si basa nantu à u standard di trasferimentu di dati sicuru CoAP.
Protocolli LPWAN (LoRaWAN, Sigfox)
I protokolli IoT sò adattati per i dispositi ristretti in e rete di larga zona cum'è e cità intelligenti. A causa di a so implementazione di risparmiu di energia, si adattanu bè per i casi d'usu induve a capacità di a bateria hè una risorsa limitata.
3.4.3. Gestione di dispusitivi di massa
A gestione di i dispositi di massa, cunnisciuta ancu cum'è a gestione di i dispositi in massa, hè spessu trascurata in implementazioni IoT più chjuche chì ùn anu micca ancu scalatu. E misure simplici di gestione di i dispositi ponu basta à prima, ma seranu limitanti cum'è prughjetti IoT cù diversi dispositi crescenu in dimensione è diversità. Esse capace di creà facilmente gerarchie dinamiche è raggruppamenti lògichi arbitrarii di assi, in modu chì e misure di gestione di u dispositivu ponu esse applicate à grande scala, aiuterà à aumentà l'efficienza di implementazione è di mantenimentu. Tali misure ponu varià da l'aghjurnamenti di firmware è software à l'esekzione di scripts cumplessi chì piglianu in contu l'input da i dispositi individuali. Inoltre, e misure di gestione di u dispositivu di massa ponu esse sintonizzate per mezu di una serie di scenarii di esecuzione cunfigurati cum'è compiti una volta o regule recurrenti è automatizate, lanciate istantaneamente è incondizionatamente o attivate da avvenimenti predefiniti, pianificazioni, limitazioni è cundizioni. Una tale funziunalità chjave serà ancu d'avanzatatage quandu a squadra di sviluppu porta a prova A/B è campgestione di l'agnuna.
3.4.4. Gestione di software è firmware è aghjurnamenti
A gestione di i dispositi richiede l'abilità di aghjurnà u software è u firmware in modu cintrali nantu à i dispositi distribuiti in u mondu. Questu include l'impurtanza di firmware à a flotta di u dispositivu, è cù l'avventu di l'elaborazione di u bordu cumplessu chì spinghje i pacchetti di software indipindenti di i pacchetti di firmware. Tali rollouts di software deve esse staged in un gruppu di dispusitivi per assicurà a affidabilità ancu quandu a cunnessione si rompe. E soluzioni IoT a prova di futuru anu da esse capace di aghjurnà sopra l'aria, postu chì a maiò parte di l'assi sò implementati in ambienti remoti distribuiti in u globu. Per un mantenimentu efficace di u software è di u firmware, hè criticu impurtante per pudè creà raggruppamenti lògichi persunalizati è automatizà queste attività.
Bosch IoT Remote Manager
Sapete ? Bosch IoT Suite hè u core enabler di l'aghjurnamenti di firmware di Daimler. Quattru milioni di pruprietarii di vitture ricevenu digià novi versioni di software di veiculi per example, sistema di infotainment aghjurnamenti cunvene è sicuru via a rete cellulare. Questu significa chì ùn anu più da visità u so rivenditore solu per avè un aghjurnamentu di u software. Bosch IoT Suite hè u centru di cumunicazione per i veiculi chì ricevenu l'aghjurnamenti wireless.
3.4.5. Cunfigurazione remota
Puderete mudificà e cunfigurazioni remotamente hè cruciale per a squadra di operazioni. Una volta sbulicati, i dispositi in u campu anu da esse aghjurnati spessu in modu chì mantenenu ritmu cù l'evoluzione di l'ecosistema. Questu pò include qualcosa da cambià a nuvola URLs à ricunfigurà l'autorizazione di u cliente, aumentendu o diminuendu l'intervalli di ricollegamentu, etc. Funzioni di gestione di massa cumplementanu tutti i travaglii cunfigurati, postu chì a capacità di attivà misure di massa basate nantu à e regule cumplesse è di eseguisce à i tempi programati in una manera ripetibile hè di primura impurtanza. per l'operazioni.
3.4.6. Diagnostics
L'implementazione di l'IoT hè un prucessu continuu chì implica un monitoraghju è un diagnosticu constantu cù u scopu di minimizzà i tempi di inattività è di simplificà e operazioni. Quandu i dispositi sò in locu remoti, l'accessu à i logs di audit amministrativi, i logs di diagnostica di u dispositivu, i logs di cunnessione, etc. hè una di e funzioni più vitali per a risoluzione di i prublemi. Se più analisi hè necessariu, u sistema di gestione di u dispositivu deve esse capace di attivà remotamente u logu verbose è scaricate u log files per analisi, risparmià tempu preziosu è migliurà l'efficienza di l'operazioni.
3.4.7. Integrazione
A menu chì ùn aduttà un serviziu prontu per l'usu, e soluzioni IoT di l'impresa necessitanu di solitu l'accessu per cuncepisce capacità di gestione attraversu un riccu set di API, chì permettenu di integrà servizii esterni o persunalizà interfacce d'utilizatori è flussi di travagliu. In i tempi di u sviluppu open-source, furnisce REST è API specifichi di lingua cum'è Java API hè un standard per cumpiendu casi d'usu di cunnessione è gestione remoti.
3.5. Decommissioning
A decommissioning puderia influenzà tutta a suluzione IoT o solu cumpunenti dedicati; per example, rimpiazzà o decommissioning una sola dispusitivu. I certificati devenu esse revocati è altri dati cunfidenziale o sensittivi anu da esse eliminati in modu sicuru.
Cunclusioni
Fà l'Internet di e Cose una realtà hè un viaghju di trasfurmazioni chì ispira parechje innovazioni cummerciale.
Data u numeru crescente di innovazioni IoT, hè criticu per l'imprese selezziunà a piattaforma ottima di gestione di u dispositivu ghjustu à u principiu di stu viaghju. Sta piattaforma deve esse capace di affruntà l'eterogeneità è a diversità di un paisaghju IoT di l'impresa in constante evoluzione è deve esse capace di gestisce u numeru crescente di dispositivi cunnessi in tuttu u so ciclu di vita.
Bosch IoT Suite è una piattaforma software completa, flessibile e open source per soluzioni IoT. Fornisce servizii scalabili è ricchi di funzioni per affruntà scenarii di gestione di u dispositivu in tuttu u ciclu di vita di u dispositivu, cumprese a gestione di l'assi è di u software. Bosch IoT Suite affronta la gestione di dispositivi con soluzioni dedicate per implementazioni on-premise e cloud.
I vostri prudutti per a gestione di i dispositi IoT
 Gestione di i dispositi Bosch loT |
Bosch loT Rollouts |
Bosch loT Remote Manager |
| Gestisce tutti i vostri dispositi IoT facilmente è flessibili in u nuvulu in tuttu u so ciclu di vita | Gestisce è cuntrolla l'aghjurnamenti di software è firmware per i dispositi IoT in u nuvulu |
Gestione di u dispositivu in situ, monitoraghju è pruvisione di software |
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Bosch in l'Internet di e Cose
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