世界各地的企業(yè)和公共部門正在尋求增加安全性，提高生產(chǎn)力，提供更高水平的服務(wù)和降低維護(hù)成本的方法。物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)成為了良好的選擇，幫助企業(yè)改善關(guān)鍵業(yè)務(wù)流程，在他們的產(chǎn)品線上推動(dòng)創(chuàng)新。根據(jù)MachNation預(yù)測(cè)，全球物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用帶來的收入將在2017年達(dá)到18億美元，到2026年達(dá)到646億美元，年復(fù)合增長率達(dá)到49%。
物聯(lián)網(wǎng)邊緣逐漸成為物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展重心，所謂物聯(lián)網(wǎng)邊緣是一種技術(shù)架構(gòu)，可以在數(shù)據(jù)生成點(diǎn)附近提供計(jì)算和分析功能。物聯(lián)網(wǎng)邊緣計(jì)算使某些過程能夠在最佳位置發(fā)生，從而創(chuàng)建更安全、可靠和可擴(kuò)展的物聯(lián)網(wǎng)部署。利用邊緣計(jì)算的物聯(lián)網(wǎng)部署利用率連接的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備或網(wǎng)關(guān)，提供設(shè)備集成、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、分析和設(shè)備管理等領(lǐng)域的功能。
由于邊緣對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的成功至關(guān)重要，領(lǐng)先的物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)提供商必須提供具有競(jìng)爭優(yōu)勢(shì)的平臺(tái)，本文將討論邊緣計(jì)算平臺(tái)所必須具備的功能。
MachNation研究表明，物聯(lián)網(wǎng)邊緣平臺(tái)在五大功能方面表現(xiàn)突出。具有滿足邊緣需求的全套功能的廠商提供對(duì)數(shù)據(jù)采集的廣泛協(xié)議支持；離線功能的健壯性；基于云的編排功能能夠支持設(shè)備生命周期管理；硬件無關(guān)的可擴(kuò)展體系架構(gòu)；綜合分析和可視化工具。
數(shù)據(jù)采集的廣泛協(xié)議支持
企業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)需要一個(gè)支持廣泛的設(shè)備生態(tài)系統(tǒng)和最佳硬件廠商的邊緣平臺(tái)，鑒于物聯(lián)網(wǎng)正在改變?cè)S多垂直行業(yè)和用例，我們預(yù)計(jì)將有多種多樣的設(shè)備將用于收集數(shù)據(jù)并將其提供給其他物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。另外，在企業(yè)應(yīng)用程序中至少有幾十個(gè)被廣泛接受的標(biāo)準(zhǔn)，以及在定制和現(xiàn)有產(chǎn)品中使用的專有標(biāo)準(zhǔn)列表。
領(lǐng)先的物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)必須支持各種物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，這些設(shè)備具有無數(shù)的數(shù)據(jù)提取協(xié)議。專注于邊緣的平臺(tái)提供了一套全面的協(xié)議，可以立即使用。工業(yè)級(jí)邊緣平臺(tái)的協(xié)議列表通常包括OPC-UA，BACNET和MODBUS等主要部件，以及ZeroMQ，Zigbee，BLE和Thread等更新的協(xié)議。此外，該平臺(tái)必須是模塊化的，以支持協(xié)議，允許定制現(xiàn)有的并開發(fā)新的通信協(xié)議。
廠商還應(yīng)該提供加密、認(rèn)證和數(shù)據(jù)保護(hù)功能，以解決連接的任務(wù)關(guān)鍵型硬件的最高企業(yè)安全需求。對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行改造以保護(hù)機(jī)器數(shù)據(jù)的安全，是領(lǐng)先的物聯(lián)網(wǎng)邊緣平臺(tái)獨(dú)有的功能。
離線功能的健壯性
企業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)需要一個(gè)具有強(qiáng)大功能的邊緣平臺(tái)，用于提供彈性，性能和降低運(yùn)營成本的離線功能。為了節(jié)省資源或?qū)⒂捎谶B接中斷造成的風(fēng)險(xiǎn)降到最低，物聯(lián)網(wǎng)資產(chǎn)并不是全部需要連接到云端。盡管如此，大部分企業(yè)物聯(lián)網(wǎng)部署還是將依賴邊緣處理技術(shù)。這些技術(shù)可以處理由連接資產(chǎn)生成的大量數(shù)據(jù)，滿足工業(yè)系統(tǒng)的低延遲要求，并滿足關(guān)鍵任務(wù)資產(chǎn)的既定服務(wù)等級(jí)協(xié)議（SLA）。
根據(jù)MachNation的研究，領(lǐng)先的物聯(lián)網(wǎng)邊緣平臺(tái)供應(yīng)商提供三個(gè)功能領(lǐng)域的離線功能：數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與標(biāo)準(zhǔn)化，事件處理使用規(guī)則和機(jī)器學(xué)習(xí)算法，以及與本地企業(yè)系統(tǒng)的邊緣集成。
首先，邊緣系統(tǒng)需要提供兩種類型的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化和存儲(chǔ)，他們必須提供這些服務(wù)，以成功清楚噪聲傳感器數(shù)據(jù)，支持邊緣和云之間的不可靠的連接，使得系統(tǒng)更加可靠且更具成本效益。
其次，邊緣的靈活事件處理引擎可以從機(jī)器數(shù)據(jù)中產(chǎn)生洞察力。通過使用機(jī)器學(xué)習(xí)工具分析這些數(shù)據(jù)，企業(yè)可以確定對(duì)預(yù)測(cè)性維護(hù)和網(wǎng)絡(luò)安全等解決方案有價(jià)值的行為。另外，通過對(duì)這些數(shù)據(jù)應(yīng)用一套規(guī)則，企業(yè)可以自動(dòng)發(fā)送故障告警，實(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)故障。
第三，物聯(lián)網(wǎng)邊緣平臺(tái)應(yīng)該與本地系統(tǒng)集成，以優(yōu)化現(xiàn)有的運(yùn)營流程，包括ERP、MES、庫存管理等。領(lǐng)先的物聯(lián)網(wǎng)邊緣平臺(tái)將提供與這些類型的現(xiàn)有操作系統(tǒng)的邊緣集成，以幫助確保業(yè)務(wù)連續(xù)性并訪問實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。
基于云的編排功能能夠支持設(shè)備生命周期管理
企業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)需要一個(gè)具有基于云的編排功能的邊緣平臺(tái)，以提供支持連接設(shè)備的集中管理和監(jiān)督功能。分布式物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)常常被忽視但至關(guān)重要的一點(diǎn)是它們能夠管理和編排與連接設(shè)備相關(guān)的新部署的技術(shù)和流程。為了利用物聯(lián)網(wǎng)的真正價(jià)值，物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)必須提供一套集中，高效和可擴(kuò)展的工具來編排連接資產(chǎn)的邊緣和云端需求。
IoT平臺(tái)提供的基于云的協(xié)調(diào)解決了連接資產(chǎn)的配置，監(jiān)視和更新需求。首先，為了簡化現(xiàn)場(chǎng)部署并增加安全級(jí)別，平臺(tái)應(yīng)為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備提供出廠配置功能。這些基于API的交互允許設(shè)備在發(fā)送給客戶之前預(yù)加載證書，密鑰，邊緣應(yīng)用程序和初始配置。這大大減少了將設(shè)備聯(lián)機(jī)所需的現(xiàn)場(chǎng)工作量和故障排除量。其次，一旦設(shè)備部署并運(yùn)行，平臺(tái)應(yīng)該使用可與云實(shí)例選擇性同步的機(jī)器和操作數(shù)據(jù)流來監(jiān)控設(shè)備。第三，使用無線更新功能，物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)應(yīng)該將更新安全地推到邊緣。包括邊緣應(yīng)用程序的更新，平臺(tái)本身，網(wǎng)關(guān)操作系統(tǒng)，設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序以及連接到網(wǎng)關(guān)的設(shè)備的更新。這使設(shè)備生命周期的幾乎所有方面都能夠集中管理，并使企業(yè)能夠全面控制本地、全國或全球分布的物聯(lián)網(wǎng)部署。
硬件無關(guān)的可擴(kuò)展體系架構(gòu)
企業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)需要一個(gè)具有硬件無關(guān)可擴(kuò)展架構(gòu)的邊緣平臺(tái)，以支持大規(guī)模部署的各種設(shè)備的異構(gòu)混合。大多數(shù)企業(yè)信息技術(shù)環(huán)境是由來自不同制造商的異質(zhì)資產(chǎn)組成的，每個(gè)制造商都有一套獨(dú)特的功能，物聯(lián)網(wǎng)部署也不例外。實(shí)際的物聯(lián)網(wǎng)部署使用來自多個(gè)供應(yīng)商的設(shè)備，隨著時(shí)間的推移，系統(tǒng)往往會(huì)在隨后的每次啟動(dòng)時(shí)積累一些組件。
提供最新功能的物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)能夠運(yùn)行在廣泛的網(wǎng)關(guān)和專用設(shè)備上，物聯(lián)網(wǎng)硬件采用基于ARM、x86和MIPS架構(gòu)的芯片，使用容器化技術(shù)和本地交叉編譯，這些平臺(tái)提供了一種硬件無關(guān)的方法，可以在不改變硬件的情況下部署相同的功能。這大大提高了性能，降低了維護(hù)多個(gè)版本的生產(chǎn)軟件和硬件的技術(shù)和人力成本。
此外，有遠(yuǎn)見的平臺(tái)提供商在邊緣和云端使用相同的軟件堆棧，從而實(shí)現(xiàn)資源的無縫分配，并確?；谶吘壍牟僮鞑皇芑谠频墓ぞ叩南拗啤Ｄ茉谶吘壓驮浦g轉(zhuǎn)移資源的平臺(tái)更適合滿足預(yù)期的和意料之外的應(yīng)用需求。通過提高彈性和運(yùn)營效率，使整個(gè)系統(tǒng)更具可擴(kuò)展性。
綜合分析和可視化工具
企業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)需要一個(gè)具有全面分析和可操作的可視化工具的邊緣平臺(tái)，為不同群體的利益相關(guān)者提供洞察。物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)最有價(jià)值的元素是它為企業(yè)帶來的洞察力，但是從豐富的機(jī)器數(shù)據(jù)中提取洞察力是非常困難的。由于資源，延遲和帶寬的限制，在邊緣生成的大量數(shù)據(jù)必須在生成點(diǎn)處理和分析。完全支持分析和可視化工具的物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)將使企業(yè)能夠分析數(shù)據(jù)，并為最終用戶提供可操作的可視化。
具有領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)的物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)將為邊緣分析提供開放的模塊化方式，即拆即用的邊緣平臺(tái)可以輝總數(shù)據(jù)并運(yùn)行常見的統(tǒng)計(jì)分析。對(duì)于需要專業(yè)分析的功能，這些平臺(tái)應(yīng)該能夠輕松集成領(lǐng)先的分析工具集，并通過這些工具來補(bǔ)充或代替內(nèi)置功能。
結(jié)論
企業(yè)在選擇部署物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)時(shí)面臨著許多挑戰(zhàn)。這些挑戰(zhàn)可能會(huì)影響整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)的部署成本和時(shí)間。許多企業(yè)正在使用物聯(lián)網(wǎng)邊緣平臺(tái)來改善其關(guān)鍵業(yè)務(wù)流程，同時(shí)克服這些部署難題。
企業(yè)選擇具備上述功能的物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)之后，將能夠簡化短期部署體驗(yàn)，同時(shí)提供長期的靈活性，一萬企業(yè)選擇使用新的物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)進(jìn)行創(chuàng)興。
