В каждой статье говорится, что к 2020 году у нас будут миллиарды подключенных устройств (~ 100 млрд). Все отрасли, такие как здравоохранение, производство, транспорт, энергетика и т. Д., Будут разрушены Интернетом вещей и искусственным интеллектом.
Каждая новая технология требует от инженеров осваивать новые навыки, такие как Ai, Blockchain, UI / UX, но IOT не требует от инженеров каких-либо новых навыков. Интернет вещей многими считается четвертой промышленной революцией, но IOT не является новым Технология, скорее, это способ объединения многих технологий (встроенные, облачные, ИИ, встроенное ПО и т. д.), о чем будет подробно рассказано позже в этой статье. как?
Стек технологий IOT
Аппаратное обеспечение устройства: это интерфейс между реальным и цифровым мирами. Иногда конечным продуктом будет само устройство, имеющее полное решение, например термостат гнезда, Amazon Alexa, Google Home и т. Д., Иногда продукт будет чистым программным обеспечением, что означает преобразование существующих устройств в подключенное устройство, например добавление датчики в автомобилях. основная задача устройств - сбор данных. Выбор этого аппаратного устройства зависит от типа данных. Для простого сбора данных достаточно интеллектуальных датчиков, в то время как для сбора сложных данных требуются промышленные компьютеры с большим количеством датчиков, мощный шлюз процессора и хранилище. полные данные в облако, потому что для сценариев использования в реальном времени вы хотите выполнять вычисления рядом с устройством, называемым периферийными вычислениями, поэтому для выбора этого устройства требуется некоторый вычислительный механизм и хранилище, например устройство Raspberry PI.
Программное обеспечение устройства: без программного обеспечения устройства аппаратное устройство не является интеллектуальным, что означает, что конкретное устройство может обслуживать несколько приложений, поддерживаемых встроенным программным обеспечением, работающим на этом конкретном устройстве. Мы сохранили их отдельно на диаграмме выше, потому что эти два компонента создаются разными командами. Программное обеспечение устройства имеет логику для связи с облаком (Интернетом) или другими устройствами в сети, даже если вы можете реализовать аналитику в реальном времени в этой части программного обеспечения. Рекомендуется создавать общее оборудование, которое может быть настроено программным обеспечением устройства, например, обновлением прошивки, включение / выключение лампочки с помощью программного обеспечения. обновление программного обеспечения в облаке может обновить оборудование в полевых условиях. Допустим, отправлять оповещение только тогда, когда в холодильнике нет овощей, вместо того, чтобы отправлять все данные в облако, в пограничной сети вы можете постоянно проверять, пуст ли холодильник или нет, один раз его пусто отправить сообщение в облако или сгенерировать оповещение в самом пограничном приложении.
обмен данными / коммуникации: все дело в общении в разных частях мира. Механизм коммуникации привязан к аппаратному и программному обеспечению устройства, но с точки зрения мышления имеет смысл разделить его на разные уровни. Это самый важный уровень построения IOT. системы, эта система будет взаимодействовать не только с облаком или локальной сетью, но и с различными сторонними устройствами. Давайте возьмем пример, предположим, что вы строите систему IOT для управления энергией в здании, для этого вы развернули сотни датчиков, теперь каждый датчик должен отправьте данные в облако, или все датчики должны отправить на главный датчик, а затем главный датчик поделится данными с облаком. теперь давайте рассмотрим другой пример
Облачная платформа / хранилище данных: это основная часть всей инфраструктуры вашего решения IOT, состоящая из различных компонентов.
- умные устройства будут передавать / отправлять информацию в облако, вы должны иметь четкое представление о том, сколько данных вы будете отправлять в эту систему ежедневно, ежемесячно и какую аналитику вы хотите использовать для этих данных. Выбор инструмента для хранения данных зависит от того, какой тип интеллекта вы хотите применить к этим данным. Приложения IOT генерируют огромный объем данных, поэтому архитектура данных является здесь ключевым моментом для начала.
- Интеллект / аналитика: это ядро вашего решения IOT, эта система будет находить закономерности в данных, выполнять прогнозы, интегрировать машинное обучение. Ваш аналитический конвейер должен поддерживать развертывание пользовательской модели.
- Предоставьте Cloud API, когда нескольким устройствам необходимо обмениваться данными друг с другом, обмен данными через API имеет смысл.
- Существуют различные платформы PAAS для IOT, такие как платформа GE predix, Amazon, Microsoft и т. Д., Которые также предлагают платформу IOT в качестве услуги. Вместо того, чтобы строить дома, имеет смысл использовать эту платформу, если ваш бизнес позволяет.
Создание приложений на основе облачных данных: это приложение, с которым будет взаимодействовать ваш клиент или конечный пользователь. Вы должны понимать своих пользователей и «работу, которую необходимо выполнить» вашего продукта. При разработке приложений для конечных пользователей очень важно понимать, кто ваш пользователь и какова их основная цель использования вашего продукта. Имейте в виду, что для приложений Industrial IoT у вас, вероятно, будет несколько пользователей. Давайте рассмотрим простой пример, допустим, вы продали свое решение фармацевтическим компаниям, в которые вы добавили тысячи датчиков фармацевтических устройств, одним из возможных приложений может быть веб-приложение, используемое администратором фармацевтического персонала в диспетчерской, чтобы увидеть состояние развернутых машин. в режиме реального времени и направьте сервисную команду для выполнения профилактического обслуживания, чтобы избежать ремонта в будущем.
Безопасность Интернета вещей вызывает наибольшую озабоченность в связи с ростом числа решений Интернета вещей, поскольку нарушение безопасности может поставить под угрозу жизни людей, если хакеры получат доступ к объектам реального мира. Защита аппаратных устройств сама по себе является большой проблемой. Подумать, получит ли хакер доступ к беспилотному автомобилю? медицинское оборудование в больнице? это различные сложные вопросы. Вот почему оценка безопасности на каждом уровне стека IOT имеет смысл. Вам необходимо защитить физические устройства, а также программные сетевые компоненты.
В следующем сообщении блога я опубликую образец приложения вместе с ключевыми стратегическими принципами построения систем IOT.
В следующих блогах этой серии будет рассказано о возможностях Интернета вещей в сочетании с блокчейном и искусственным интеллектом в промышленной автоматизации.
