Досконала складність програмного забезпечення для розгортання Інтернету речей
Посібник користувача
Досконала складність програмного забезпечення для розгортання Інтернету речей
Керування пристроями: як подолати складність розгортання IoT
Посібник із успішного керування життєвим циклом пристрою IoT
Білий папір | жовтень 2021 р
вступ
Інтернет речей (IoT) здатний значно підвищити ефективність бізнесу в багатьох сферах і створити абсолютно нові бізнес-моделі. Завдяки двосторонньому зв’язку в режимі реального часу з підключеними інтелектуальними пристроями ви не тільки отримуватимете цінні дані, зібрані пристроями, але й зможете виконувати їх технічне обслуговування та керування автоматично та віддалено. Таким чином, для успішного розгортання рішення IoT для підприємства вкрай важливо розглянути основу будь-якого рішення IoT: керування пристроями.
Підприємства можуть розраховувати на складний ландшафт пристроїв IoT із різнорідними пристроями, якими потрібно керувати протягом усього життєвого циклу пристрою. Сценарії, пов’язані з Інтернетом речей, стають складнішими та вимагають виконання більш складних команд. Подібно до операційних систем наших настільних комп’ютерів, смартфонів і планшетів, шлюзи Інтернету речей і периферійні пристрої потребують частого догляду у вигляді оновлень програмного забезпечення або зміни конфігурацій, щоб покращити безпеку, розгорнути нові програми або розширити функції існуючих програм. Цей білий документ покаже, чому надійне керування пристроями є ключовим для успішної корпоративної стратегії IoT.
8 варіантів використання керування пристроями Інтернету речей
Керування пристроями: ключ до перспективного розгортання IoT
Прочитайте звіт
Bosch IoT Suite визнано провідною платформою IoT для керування пристроями
Сценарій рішення IoT зазвичай включає підключення пристроїв. Web-підтримувані пристрої можна підключати напряму, а ті, які ні web-включені підключаються через шлюз. Неоднорідність і різноманітність пристроїв, що постійно розвиваються, є визначальним фактором корпоративної архітектури IoT.
Складність корпоративного розгортання IoT
2.1. Різноманітність пристроїв і програмного забезпечення
Під час початкового прототипування stage, основна мета полягає в тому, щоб показати, як можна підключати пристрої та які значення можна отримати, аналізуючи дані пристрою. Компанії, які розгортають на цьому ранньому етапіtage, не розглядаючи багатофункціональне рішення для керування пристроями, незабаром виявляться нездатними впоратися зі зростаючою кількістю конфігурацій пристроїв і програмного забезпечення. Оскільки ініціатива компанії IoT розширюється, її рішення IoT будуть змушені включати різноманітне поєднання пристроїв і механізмів підключення. З різноманітними та розподіленими пристроями команді операцій також доведеться працювати з кількома версіями прошивки.
Нещодавно також відбувся зсув у бік виконання більшої кількості обробки та обчислень на межі, оскільки більші периферійні пристрої здатні обробляти складніші команди. Програмне забезпечення для цього потрібно постійно оновлювати, щоб отримати максимальну віддачу від аналітики, а операційній команді знадобиться центральний інструмент для ефективного дистанційного обслуговування. Надання послуги, яка дозволяє всім різним частинам рішення використовувати загальну платформу керування пристроєм, відкриває операційну ефективність і значно скорочує час виходу на ринок.
Ти знав? Понад 15 мільйонів пристроїв у всьому світі вже підключено через платформу IoT від Bosch.
2.2. Масштаб
Багато IoT-проектів починаються з перевірки концепції, після чого часто йде пілотний проект з обмеженою кількістю користувачів і пристроїв. Однак, оскільки все більше і більше пристроїв потрібно інтегрувати, компанії потрібен додаток або API, які дозволять їй легко керувати, контролювати та захищати зростаючу кількість різноманітних глобально розподілених підключених пристроїв. Коротше кажучи, він має знайти рішення для керування пристроєм, яке можна масштабувати з першого дня до різних сценаріїв розгортання. Хороша порада тут — думати про масштабне, але починати з малого.
2.3. Безпека
Безпека є однією з найбільш очевидних причин, чому потрібна платформа керування пристроями навіть для невеликих розгортань. Уряди запроваджують законодавство, яке вимагає, щоб усі продукти Інтернету речей могли виправлятися та відповідати останнім галузевим стандартам безпеки. Зважаючи на це, будь-яке рішення IoT має бути розроблено з урахуванням безпеки як фундаментальної вимоги. Пристрої IoT часто обмежені через фактори вартості, які можуть обмежити їхні можливості безпеки; однак навіть обмежені пристрої IoT повинні мати можливість оновлювати мікропрограму та програмне забезпечення через зміни безпеки та виправлення помилок. Ви не можете дозволити собі економити на безпеці.
Управління життєвим циклом пристрою IoT
Оскільки очікується, що корпоративні системи IoT прослужать багато років, дуже важливо проектувати та планувати весь життєвий цикл пристроїв і програм.
Цей життєвий цикл включає безпеку, підготовку до експлуатації, введення в експлуатацію, експлуатацію та виведення з експлуатації. Управління життєвим циклом IoT представляє високий рівень складності та вимагає широкого спектру можливостей. Ми прагнемо висвітлити тут деякі загальні компоненти життєвого циклу пристрою IoT; однак деталі також залежать від типу використовуваного протоколу керування пристроєм.
3.1. Наскрізна безпека
Автентифікація пристрою особливо важлива під час встановлення захищених каналів зв’язку. Пристрої IoT мають проходити автентифікацію за допомогою облікових даних безпеки для конкретного пристрою. Потім це дає змогу операційній групі ідентифікувати та блокувати або відключати пристрої, які вважаються загрозливими. Одним із способів автентифікації пристроїв є надання індивідуальних ключів пристрою та відповідних цифрових сертифікатів пристрою під час виробництва (наприклад, X.509) і забезпечення регулярних польових оновлень цих сертифікатів. Сертифікати дають змогу керувати внутрішнім доступом на основі добре налагоджених і стандартизованих механізмів перевірки, таких як TLS із взаємною автентифікацією, що забезпечує шифрування для всіх типів підключення. Рішення для керування пристроєм також має мати можливість відкликати сертифікати, якщо це необхідно.
3.2. Попереднє введення в експлуатацію
Керування пристроєм вимагає розгортання агента на підключених пристроях. Цей агент є програмним забезпеченням, яке працює автономно для моніторингу пристроїв. Це також дозволяє програмному забезпеченню віддаленого керування пристроєм спілкуватися з пристроєм, наприкладample, щоб надсилати команди та отримувати відповіді, коли потрібно. Агента потрібно налаштувати для автоматичного підключення до системи керування віддаленим пристроєм за допомогою дійсних облікових даних для автентифікації.
3.3. Введення в експлуатацію
3.3.1. Реєстрація пристрою
Пристрій IoT має бути зареєстровано в системі перед підключенням і першою автентифікацією. Пристрої зазвичай ідентифікуються на основі серійних номерів, спільних ключів або унікальних сертифікатів пристрою, виданих довіреними органами.
3.3.2. Початкове забезпечення
Пристрої IoT надсилаються клієнтам із заводськими налаштуваннями, тобто вони не мають будь-яких індивідуальних конфігурацій програмного забезпечення, налаштувань тощо. Однак система керування пристроєм може зіставити користувача з пристроєм IoT і виконати початковий процес ініціалізації, щоб автоматично розгортати необхідні програмні компоненти, конфігурації тощо без участі користувача.
3.3.3. Динамічна конфігурація
Програми IoT можуть починатися дуже просто, а з часом ставати більш зрілими та складнішими. Це може вимагати не лише динамічних оновлень програмного забезпечення, але й змін у конфігурації без залучення користувача чи порушення служби. Розгортання нової логіки або виконання оновлень службових програм має бути завершено без будь-яких простоїв. Динамічна конфігурація може застосовуватися лише до одного конкретного пристрою IoT, групи пристроїв IoT або всіх зареєстрованих пристроїв IoT.
3.4. Операції
3.4.1. Моніторинг
У складному ландшафті пристроїв IoT необхідно мати центральну інформаційну панель, яка відображає надview пристроїв і має можливість налаштовувати правила сповіщень на основі стану пристрою або даних датчика. Через масштаб і різноманітність активів можливість гнучко та динамічно створювати групи пристроїв за певними критеріями є важливою для ефективної роботи та моніторингу вашого парку.
Що стосується самих пристроїв, також важливо мати сторожовий таймер, який гарантує, що в разі несправності вони можуть принаймні автоматично перезавантажитися або, що краще, самостійно усунути проблему.
3.4.2. Типи керованих пристроїв Сценарії розгортання IoT можуть відрізнятися залежно від домену та програми. Сучасні периферійні пристрої відрізняються за можливостями та методами підключення, і рішення IoT має підтримувати різні типи цільових платформ.
Корпоративні рішення IoT часто мають справу з меншими типами периферійних пристроїв, які мають обмежені можливості та не можуть бути підключені безпосередньо через Інтернет, а скоріше через шлюз. У наступному розділі ми перелічуємо найпоширеніші типи пристроїв IoT:
1. Малі мікроконтролери
Малі мікроконтролери є економічно ефективними та енергоспоживаючими пристроями, як правило, живляться від батареї, і дуже підходять для базових периферійних можливостей, наприклад, випадків використання телеметрії. Вони індивідуальні для клієнта, зазвичай вбудовані, а програмне забезпечення для них розробляється як частина процесу проектування продукту. Це дозволяє зменшити кількість налаштувань, необхідних для того, щоб зробити пристрій готовим до IoT. Невеликі мікроконтролери підтримують такі можливості керування пристроєм, як дистанційне налаштування та оновлення мікропрограми.
- Операційна система: операційні системи реального часу, такі як FreeRTOS, TI-RTOS, Zypher
- Еталонні пристрої: плати ESP, STMicro STM32 Nucleo, NXP FRDM-K64F, SiliconLabs EFM32GG-DK3750, XDK Cross Domain Development Kit
2. Потужні мікроконтролери
Потужні мікроконтролери схожі на шлюзи з точки зору апаратного забезпечення, але вони відрізняються з точки зору програмного забезпечення, будучи швидше одноцільовими пристроями. Вони надають розширені можливості периферійних обчислень, такі як абстракція ресурсів і пристроїв, історія, оновлення програмного забезпечення та мікропрограми, керування пакетами програмного забезпечення, віддалене налаштування тощо.
- Операційна система: вбудований Linux
- Еталонні прилади: система B/S/H master
3. Шлюзи
Шлюзи або маршрутизатори дуже поширені в розумних будинках, інтелектуальних будівлях і промислових середовищах. Ці пристрої можуть бути дуже потужними, оскільки їм потрібно з’єднуватися з безліччю периферійних пристроїв за допомогою різних протоколів зв’язку. Шлюзи надають розширені можливості периферійних обчислень, такі як абстракція ресурсів і пристроїв, історія, аналітика, оновлення програмного забезпечення та мікропрограми, керування пакетами програмного забезпечення, віддалена конфігурація тощо. Ви також можете керувати мікропрограмою на підключених пристроях через шлюз. Їх можна навіть додати до налаштування пізнішеtage і може служити різним цілям, які змінюються з часом.
- Операційна система: вбудований Linux
- Еталонні пристрої: Raspberry Pi, BeagleBone, iTraMS Gen-2A, Rexroth ctrl
4. Мобільний пристрій як шлюз
Сучасні смартфони можна використовувати як шлюзи, і вони дуже зручні для сценаріїв розумного будинку. Вони забезпечують підключення як проксі для пристроїв WiFi і Bluetooth LE, які потребують регулярних оновлень. При використанні в якості шлюзу мобільні пристрої дозволяють оновлювати та віддалено конфігурувати агент пристрою.
- Операційна система: iOS або Android
- Довідкові пристрої: звичайні смартфони
5. Граничний вузол 5G. Граничні вузли 5G, придатні для промислових цілей і потреб у певному середовищі, часто використовуються в центрах обробки даних на місці та можуть бути розгорнуті на існуючих пристроях як розширення 5G. Вони надають такі популярні можливості, як абстракції ресурсів і пристроїв, історія, аналітика, оновлення програмного забезпечення та мікропрограм, віддалена конфігурація, керування програмними пакетами тощо.
- Операційна система: Linux
- Еталонні пристрої: апаратне забезпечення на базі x86
Система керування пристроями повинна мати можливість керувати поєднанням усіх цих типів пристроїв IoT, які можна підключати через різноманітні мережеві протоколи, такі як HTTP, MQTT, AMQP, LoRaWAN, LwM2M тощо. У деяких випадках це також може знадобитися для впровадження власних протоколів керування.
Ось короткий опис деяких популярних протоколів підключення:
MQTT Легкий протокол підключення до Інтернету речей для публікації/підписки, корисний для підключення до віддалених місць, де потрібен невеликий код. MQTT може виконувати певні операції керування пристроєм, як-от оновлення мікропрограми, і доступний для різних мов програмування, таких як Lua, Python або C/C++.
LwM2M
Протокол керування пристроєм, розроблений для віддаленого керування обмеженими пристроями та надання відповідних послуг. Він підтримує такі операції керування пристроєм, як оновлення прошивки та віддалене налаштування. Він має сучасний архітектурний дизайн, заснований на REST, визначає розширювану модель ресурсів і даних і базується на стандарті безпечної передачі даних CoAP.
Протоколи LPWAN (LoRaWAN, Sigfox)
Протоколи IoT підходять для обмежених пристроїв у глобальних мережах, таких як розумні міста. Завдяки своїй енергозберігаючій реалізації вони добре підходять для тих випадків, коли ємність акумулятора є обмеженим ресурсом.
3.4.3. Масове управління пристроєм
Масове керування пристроями, також відоме як масове керування пристроями, часто ігнорується в менших розгортаннях IoT, які ще не розширені. Простих заходів із керування пристроями спочатку може бути достатньо, але вони будуть обмежені, оскільки проекти IoT із різними пристроями зростатимуть у розмірі та різноманітності. Можливість легко створювати динамічні ієрархії та довільні логічні групи активів, щоб заходи керування пристроями можна було застосовувати у великих масштабах, допоможе підвищити ефективність розгортання та обслуговування. Такі заходи можуть варіюватися від оновлення мікропрограми та програмного забезпечення до виконання складних сценаріїв, які враховують вхідні дані з окремих пристроїв. Крім того, заходи з керування масовими пристроями можуть бути налаштовані за допомогою ряду сценаріїв виконання, налаштованих як одноразові завдання або повторювані та автоматизовані правила, що запускаються миттєво й безумовно або запускаються заздалегідь визначеними подіями, розкладами, обмеженнями та умовами. Такий ключовий функціонал також буде кориснимtage коли команда розробників проводить A/B тестування та campaign management.
3.4.4. Керування та оновлення програмного забезпечення та мікропрограм
Керування пристроєм вимагає можливості централізованого оновлення програмного забезпечення та мікропрограми на глобально розподілених пристроях. Це включає в себе розповсюдження вбудованого програмного забезпечення до парку пристроїв, а з появою складної периферійної обробки – просування пакетів програмного забезпечення, незалежних від пакетів мікропрограмного забезпечення. Такі розгортання програмного забезпечення мають бути stagна групі пристроїв, щоб забезпечити надійність навіть у разі збою з’єднання. Розраховані на майбутнє рішення IoT повинні мати можливість оновлюватися по повітрю, оскільки більшість активів розгортаються у віддалених середовищах, розподілених по всьому світу. Для ефективного поточного обслуговування програмного забезпечення та мікропрограми критично важливо мати можливість створювати спеціальні логічні групи та автоматизувати ці завдання.
Bosch IoT Remote Manager
Ти знав? Bosch IoT Suite є основним інструментом бездротового оновлення мікропрограм Daimler. Близько чотирьох мільйонів власників автомобілів вже отримують нові версії програмного забезпечення автомобіляample, інформаційно-розважальна система оновлюється зручно та безпечно через стільникову мережу. Це означає, що їм більше не потрібно відвідувати свого дилера лише для оновлення програмного забезпечення. Bosch IoT Suite — це комунікаційний центр для транспортних засобів, які отримують бездротові оновлення.
3.4.5. Віддалене налаштування
Можливість віддалено змінювати конфігурації має вирішальне значення для операційної групи. Після розгортання пристрої в польових умовах необхідно часто оновлювати, щоб вони йшли в ногу з еволюцією екосистеми. Це може включати будь-що, починаючи від зміни сторони хмари URLs до реконфігурації авторизації клієнта, збільшення або зменшення інтервалів повторного підключення тощо. Функції масового керування доповнюють усі завдання, пов’язані з конфігурацією, оскільки здатність ініціювати масові заходи на основі складних правил і запускати їх у запланований час повторюваним способом є надзвичайно важливою для операцій.
3.4.6. діагностика
Розгортання IoT — це безперервний процес, який передбачає постійний моніторинг і діагностику з метою мінімізації часу простою та оптимізації операцій. Коли пристрої знаходяться у віддалених місцях, доступ до журналів адміністративного аудиту, журналів діагностики пристрою, журналів підключення тощо є однією з найважливіших функцій для усунення несправностей. Якщо потрібен додатковий аналіз, система керування пристроєм повинна мати можливість віддалено запускати детальне журналювання та завантажувати журнал files для аналізу, економії дорогоцінного часу та підвищення ефективності операцій.
3.4.7. Інтеграція
Якщо не прийняти готову до використання послугу, корпоративні рішення IoT зазвичай потребуватимуть доступу до розробки можливостей керування через багатий набір API, що дає змогу інтегрувати зовнішні служби або налаштовувати інтерфейс користувача та робочі процеси. У часи розробки з відкритим вихідним кодом надання REST і специфічних для мови API, таких як Java API, є стандартом для виконання випадків використання віддаленого підключення та керування.
3.5. Виведення з експлуатації
Виведення з експлуатації може вплинути на все рішення IoT або лише на виділені компоненти; наприкладample, заміна або виведення з експлуатації окремого пристрою. Потім сертифікати мають бути відкликані, а інші конфіденційні чи конфіденційні дані мають бути видалені безпечним способом.
Висновок
Перетворення Інтернету речей у реальність – це трансформаційна подорож, яка надихає на численні бізнес-інновації.
Враховуючи зростаючу кількість інновацій IoT, підприємствам важливо вибрати оптимальну платформу для керування пристроями прямо на початку цього шляху. Ця платформа повинна впоратися з неоднорідністю та різноманітністю корпоративного ландшафту Інтернету речей, що постійно розвивається, і мати можливість керувати зростаючою кількістю підключених пристроїв протягом усього життєвого циклу.
Bosch IoT Suite — це повна, гнучка програмна платформа з відкритим кодом для рішень IoT. Він надає масштабовані та багатофункціональні служби для вирішення сценаріїв керування пристроєм протягом усього життєвого циклу пристрою, включаючи керування активами та програмним забезпеченням. Bosch IoT Suite забезпечує керування пристроями за допомогою спеціальних рішень для локального та хмарного розгортання.
Ваші продукти для керування пристроями IoT
 Керування пристроями Bosch loT |
Bosch loT RolLouts |
Bosch loT Remote Manager |
| Керуйте всіма своїми пристроями IoT легко та гнучко в хмарі протягом усього їх життєвого циклу | Керуйте та контролюйте оновлення програмного забезпечення та мікропрограми для пристроїв IoT в хмарі |
Локальне керування пристроями, моніторинг і надання програмного забезпечення |
Кейс клієнта
Хочете розпочати ініціативу IoT? Вам потрібне керування пристроєм. Приклад клієнта: ініціатива Smight IoT
Наші рішення для керування пристроями, доступні безпосередньо для бронювання та оснащені зручним інтерфейсом користувача, можна використовувати відразу, але також забезпечують повну інтеграцію через сучасні API. Крім того, наші команди професійних служб протягом багатьох років допомагають клієнтам керувати пристроями IoT. У нас є досвід і знання, щоб допомогти вам у вашому розвитку IoT і реалізувати ваші ідеї IoT, а ви зосередитеся на тому, що важливо для вашого бізнесу. Ви можете зосередитися на розробці IoT-додатків, які додають цінність, а не на розробці платформи IoT, хостингу та обслуговуванні. Швидко розвивайтеся від створення прототипу до повномасштабного підприємства з підтримкою Інтернету речей за допомогою Bosch IoT Suite.
Спробуйте можливості керування пристроями Bosch IoT Suite із нашими безкоштовними планами
Bosch в Інтернеті речей
Ми віримо, що підключення – це більше, ніж просто технологія, це частина нашого життя. Це покращує мобільність, формує міста майбутнього та робить будинки розумнішими, промислові зв’язки та охорону здоров’я ефективнішими. У кожній сфері Bosch працює над підключенням світу.
Як великий виробник пристроїв, ми маємо досвід роботи з мільйонами підключених і керованих пристроїв у різних галузях. Таким чином, ми напам’ять знаємо проблеми, пов’язані з розгортанням IoT, і знаємо широкий спектр випадків використання керування пристроями, які розглядаються.
Ми розробили рішення для керування пристроями, яке дає вам змогу бути в курсі неоднорідності та різноманітності пристроїв і активів, що постійно розвиваються, таким чином гарантуючи, що ваше рішення IoT продовжує працювати в міру розвитку технологій.
Безкоштовні плани: тестуйте Bosch IoT Suite безкоштовно
Надішліть запит на демо -версію
Слідкуйте за @Bosch_IO у Twitter
Слідкуйте за @Bosch_IO на LinkedIn
Європа
Bosch.IO GmbH
Ullsteinstraße 128
12109 Берлін
Німеччина
Телефон + 49 30 726112-0
www.bosch.io
Азії
Bosch.IO GmbH
c/o Robert Bosch (SEA) Pte Ltd.
Бішан 11, 21
Сінгапур 573943
Тел. +65 6571 2220
www.bosch.io
Документи / Ресурси
 |
BOSCH Master Complexity у програмному забезпеченні для розгортання IoT [pdfПосібник користувача Master Complexity in IoT Deployments Software, Master Complexity in IoT Deployments, Software |
