Платформа Интернета вещей (IoT) — это многоуровневая система, которая упрощает предоставление, управление и автоматизацию связанных устройств. По сути, он связывает ваше оборудование, несмотря на его разнообразие, с облаком, используя адаптируемые варианты подключения, мощные возможности обработки данных и меры безопасности бизнес-класса. Платформа IoT предлагает набор готовых к использованию возможностей для разработчиков, которые значительно ускоряют создание приложений для подключенных устройств, а также обеспечивают масштабируемость и совместимость между устройствами.
В результате, в зависимости от того, как вы на это смотрите, платформа IoT может носить несколько шляп. Когда мы обсуждаем, как оно связывает удаленные устройства с пользовательскими приложениями (или другими устройствами) и контролирует все взаимодействия между оборудованием и уровнями приложений, мы часто называем его промежуточным программным обеспечением. Поскольку он предоставляет обычным устройствам доступ к облачным программам и службам, его иногда называют облачной платформой или платформой поддержки Интернета вещей. Платформа поддержки приложений IoT, наконец, смещает акцент на то, чтобы стать важнейшим инструментом для разработчиков IoT.
Платформа IoT как промежуточное ПО
Промежуточное ПО IoT, которое служило мостом между аппаратным и прикладным уровнями, дало начало первым платформам IoT. Сбор данных с устройств с использованием различных протоколов и сетевых топологий, удаленная настройка и управление устройствами, администрирование устройств и беспроводные обновления прошивки были одними из его основных функций.
Ожидается, что промежуточное ПО IoT облегчит интеграцию практически с любым подключенным устройством и интегрируется со сторонними приложениями, используемыми устройством, для использования в гетерогенных экосистемах IoT в реальных условиях. Единая платформа IoT может легко работать с любым типом подключенных устройств благодаря своей независимости от базового оборудования и всеобъемлющего программного обеспечения.
Кроме того, современные платформы IoT добавляют ряд полезных возможностей на аппаратный уровень и уровень приложений. Они предлагают детали для облачного развертывания, обработки данных на устройстве, внешнего интерфейса и аналитики. Некоторые из них могут управлять полной сквозной установкой системы IoT.
Стек технологий платформы IoT
Большая часть функций IoT, необходимых для создания подключенных устройств и интеллектуальных вещей, должна быть доступна для вас с помощью платформы IoT высшего уровня на четырех традиционных уровнях стека IoT, а именно вещи, возможности подключения, основные функции IoT, приложения и аналитика.
Либо напрямую, либо с помощью шлюза IoT ваши устройства подключаются к платформе, которая находится в облаке или в вашем локальном центре обработки данных. Когда ваши конечные точки не могут обмениваться данными напрямую с облаком или, например, вам нужна некоторая вычислительная мощность на границе, шлюз полезен. Когда ваши конечные точки находятся в сети LoRaWan, но вам требуется, чтобы они взаимодействовали с облаком с помощью MQTT, вы также можете использовать шлюз IoT для преобразования протоколов.
Сами платформы IoT можно разбить на несколько уровней. Уровень инфраструктуры, который позволяет платформе функционировать, находится внизу. Компоненты для управления контейнерами, внутренней связи платформы, оркестрации кластеров решений IoT и других задач доступны здесь.
Устройства могут взаимодействовать друг с другом через коммуникационный уровень, где они также подключаются к облаку для выполнения различных задач.
Фундаментальные характеристики IoT платформы представлены нижележащим слоем. Сбор данных, администрирование устройств, управление конфигурацией, обмен сообщениями и обновления программного обеспечения OTA — вот лишь некоторые из важнейших задач.
Расширенные платформы Интернета вещей
Другие важные факторы, отличающие одну платформу IoT от другой, включают масштабируемость, настройку, удобство использования, контроль кода, интеграцию со сторонними приложениями, возможности развертывания и уровень безопасности данных.
Масштабируемость (облачная среда)
Эластичная масштабируемость для любого количества конечных точек, которое может пожелать клиент, обеспечивается современными платформами IoT. В установках общедоступного облака эта функция считается само собой разумеющейся, но в локальных развертываниях ее следует специально протестировать, включая возможности балансировки нагрузки платформы для оптимальной производительности кластера серверов.
Настраиваемый
важный элемент скорости доставки. Это тесно связано с прозрачностью исходного кода, слабой связанностью компонентов платформы и гибкостью интеграционных API. Хороших API может быть достаточно для малотребовательных, небольших решений IoT, но в многофункциональных, быстро развивающихся экосистемах IoT разработчикам обычно требуется больший контроль над всей системой, включая ее исходный код, интерфейсы интеграции, варианты развертывания, схемы данных. , подключение и механизмы безопасности.
Безопасный
Шифрование, тщательное управление идентификацией и гибкое развертывание — все это компоненты безопасности данных. Основы предотвращения потенциально опасных нарушений в решении IoT включают сквозное шифрование потока данных, включая данные в состоянии покоя, аутентификацию устройства, управление правами доступа пользователей и частную облачную архитектуру для конфиденциальных данных.
Включение облака Интернета вещей
Облако IoT представляет собой вершину развития платформы IoT. Эти две фразы иногда используются как синонимы, и в этом случае рассматриваемая система часто представляет собой платформу IoT как услугу (PaaS). С помощью такого решения вы можете арендовать облачную инфраструктуру и платформу IoT у одного и того же поставщика технологий. Кроме того, провайдер может предлагать решения IoT (облачные сервисы IoT), которые уже созданы и размещены в его инфраструктуре.
Тем не менее, поддержка частного облака IoT является одной из важных возможностей современной платформы IoT. Частное облако IoT может быть размещено в любой облачной архитектуре, включая частный центр обработки данных, в отличие от общедоступных решений PaaS, которые размещаются в облаке поставщика. Этот метод развертывания дает вам гораздо больше контроля над созданием новых функций, их персонализацией и их интеграцией со сторонними организациями. Кроме того, продвигаются строгие критерии производительности и безопасности данных.
Что ваш бизнес может сделать с платформой IoT
- Производители интеллектуальных устройств и стартапы могут использовать платформу IoT для предоставления своим товарам таких функций, как настраиваемые оповещения и уведомления, подключаемые облачные сервисы, мониторинг в реальном времени, удаленное управление и интеграция со смартфонами и другими устройствами потребителей.
- Снижение затрат для предприятий в промышленном, сельскохозяйственном и транспортном секторах является еще одним важным применением платформы IoT. Это достигается за счет удаленного мониторинга оборудования и транспортных средств, профилактического обслуживания оборудования, сбора данных датчиков для оперативной аналитики производства и обеспечения безопасности, а также сквозного отслеживания доставки грузов.
- Облака IoT в больших масштабах часто используются операторами связи, интеллектуальными городами и интеграторами интеллектуальной энергетики в качестве решений. Эти предприятия создают инфраструктуры IoT, используя платформу IoT, чтобы предлагать ряд новых услуг рядовым потребителям, государственным учреждениям и крупным организациям. Они включают в себя интеллектуальные установки в зданиях, общегородской мониторинг качества воздуха, интеллектуальные измерения энергосистемы, услуги подключенных автомобилей и ряд других вещей.
- Ключевой технологией для повышения качества обслуживания клиентов в розничной торговле, здравоохранении, гостиничном бизнесе и туризме является платформа IoT. Он используется для облегчения узкоспециализированных услуг и гарантии беззаботных отношений между клиентом и бизнесом. Одним из примеров является использование удаленных вариантов мониторинга и лечения пациентов, которые очень практичны и экономят человеку много времени во время рутинных посещений больницы. Интернет вещей упрощает сбор полных данных о пациентах, а предприятия розничной торговли и гостиничного бизнеса используют обширный сбор данных для разработки индивидуальных услуг и проведения эффективного маркетинга.
Стратегические тенденции для платформ IoT
Цифровые близнецы
обеспечить более мощный метод контроля, управления и мониторинга активов. Цифровые двойники обеспечивают полное цифровое представление физических объектов, улучшая мониторинг состояния и позволяя быстрее реагировать на внутренние и внешние события. Платформы IoT должны предлагать чрезвычайно гибкие возможности управления устройствами, которые могут работать с любым уровнем сложности в зависимости от варианта использования, чтобы поддерживать внедрение цифровых двойников. Приложения для цифровых двойников очень разнообразны: от статистики использования и моделирования событий до инвентаризации активов и профилактического обслуживания. Ожидается, что в ближайшем будущем они будут играть решающую роль в каждой эффективной экосистеме IoT.
Интеллектуальные вещи
использовать ИИ и машинное обучение, чтобы максимизировать свое взаимодействие в экосистеме IoT и получать дополнительную информацию из собранных данных. Основные варианты использования IoT достигли прогресса, а дополнительные улучшения, обеспечиваемые ИИ, будут способствовать еще большему прогрессу. Производственные мощности с автономными грузовиками и робототехникой максимизируют скорость производства и доставки, в то время как системы уголовного правосудия кардинально меняются благодаря непревзойденным возможностям наблюдения, обеспечиваемым камерами видеонаблюдения с поддержкой ИИ. В каждой сфере экономики есть несколько примеров. Платформы IoT должны быть созданы для обеспечения гибкого взаимодействия с системами искусственного интеллекта и обеспечения масштабируемой, отказоустойчивой оркестровки устройств, чтобы сделать эти передовые решения возможными.
Облако до края
приближает возможности вычислений и обработки данных к контролируемым объектам в среде IoT. В дополнение к использованию всех преимуществ гибкой облачной модели, в которой можно масштабируемо управлять различными услугами и распределять их между подключенными активами, сочетание облачных и граничных вычислительных архитектур также обеспечивает эффективную работу отключенных объектов и позволяет им быстрее реагировать на новые данные. Очевидно, что платформа IoT вышла за рамки простого инструмента разработки и должна быть способна справляться с DevOps так же эффективно, если принять во внимание другие связанные обязанности, связанные с управлением кластерами в частных и многооблачных средах.