在構(gòu)建和部署IoT設(shè)備之前要了解的3件事
物聯(lián)網(wǎng)生活在一個復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)中。物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備常常會帶來一些混亂。在構(gòu)建新的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備時,要了解這三個基本原則。
隨著物聯(lián)網(wǎng)(IoT)的大肆宣傳,無論是在家里還是在工作中,它在我們的日常生活中日益普及,幾乎無法回避。話雖如此,我們中幾乎沒有人真正全面了解復(fù)雜的物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)、其組成部分以及它們?nèi)绾蜗嗷プ饔?。如果你是物?lián)網(wǎng)游戲的新手,這些設(shè)備或東西本身可能會給你帶來很多困惑。物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備令人困惑的異構(gòu)性(部分原因是連接選項過多)可能會挑戰(zhàn)我們所認(rèn)為的連接對象應(yīng)該是什么樣的。
即便是科技行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者,也可能會忽視物聯(lián)網(wǎng)這一關(guān)鍵組成部分的一些基本而又不那么明顯的方面。在這篇文章中,我們來看看關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的三個事實,任何想要著手物聯(lián)網(wǎng)項目的公司都應(yīng)該知道這些事實。
1. 所有商用物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備都必須通過嚴(yán)格的監(jiān)管認(rèn)證
如果您要開發(fā)自己的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備并使之商業(yè)化,則必須通過相應(yīng)市場的射頻操作認(rèn)證。法規(guī)測試可確保IoT設(shè)備成功共存,以最大程度地減少共享無線電頻譜中的干擾。不幸的是,沒有通用的認(rèn)證機構(gòu)擁有全球認(rèn)可的測試標(biāo)準(zhǔn);相反,每個國家或地區(qū)都有其自己的制度和負(fù)責(zé)任的組織。例如,您需要美國的FCC認(rèn)證,加拿大的IC和歐洲的CE。
許多公司沒有認(rèn)識到認(rèn)證過程的苛刻和耗時。測試必須在經(jīng)過認(rèn)可的測試實驗室中進(jìn)行,并且可能需要單個組件以及整個產(chǎn)品進(jìn)行測試。準(zhǔn)備和提交必要的文件可能需要數(shù)周甚至數(shù)月的時間,更不用說昂貴的測試成本了。舉一個簡單的例子,用于射頻設(shè)備的FCC認(rèn)證通常包括兩個級別:普通發(fā)射測試(最高花費5,000美元)和更復(fù)雜的故意輻射測試(最高花費15,000美元)。如果您的設(shè)備在不同地區(qū)運行,則必須確保它獲得所有適用的認(rèn)證。
最大限度地降低法規(guī)測試的重大成本和負(fù)擔(dān)的最佳方法是,從產(chǎn)品設(shè)計的第一天起就對其進(jìn)行規(guī)劃,并選擇“預(yù)認(rèn)證”的設(shè)備組件。通常,預(yù)先認(rèn)證的射頻收發(fā)器已經(jīng)通過了CE和FCC測試,可以為您節(jié)省設(shè)備認(rèn)證中最麻煩的部分。使用這些組件還可以最大限度地降低設(shè)計不合格產(chǎn)品的風(fēng)險,以及由于重新測試而導(dǎo)致的不必要的費用和延遲。
2. 邊緣智能(Edge Intelligence)未與物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備結(jié)合
隨著物聯(lián)網(wǎng)時代數(shù)據(jù)量的爆炸式增長,邊緣計算已獲得了極大的關(guān)注。事實證明,在云或數(shù)據(jù)中心中處理和存儲所有數(shù)據(jù)的常規(guī)模型既昂貴又效率低下。主要原因之一是大多數(shù)遙測數(shù)據(jù)通常是不相關(guān)的,不需要傳輸?shù)皆浦小@?,狀態(tài)消息僅在通知您異常情況時才有用。這種集中化的方法還會給數(shù)據(jù)基礎(chǔ)架構(gòu)帶來不適當(dāng)?shù)膲毫?,同時在時間緊迫的應(yīng)用程序中造成不必要的延遲。
這就是為什么邊緣計算或邊緣智能越來越重要的原因,它是指在源附近本地處理數(shù)據(jù)的做法。乍一看,將邊緣智能與終端設(shè)備的功能聯(lián)系起來很容易,但事實并非如此。
消費者物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品通常都很復(fù)雜,但在工業(yè)和商業(yè)環(huán)境中,更多的聯(lián)網(wǎng)設(shè)備都是小型、電池供電的傳感器,計算能力非常低。在擁有數(shù)百甚至數(shù)千個數(shù)據(jù)點的網(wǎng)絡(luò)中,您根本負(fù)擔(dān)不起在每臺設(shè)備上都具有高處理能力。
取而代之的是,將智能推送到IoT網(wǎng)關(guān)或工業(yè)PC,該PC可以聚合來自多個端點的數(shù)據(jù)。這些本地數(shù)據(jù)中心僅處理相關(guān)信息,然后再將其推送到云等中央基礎(chǔ)架構(gòu)。將繁重的計算任務(wù)留給邊緣網(wǎng)關(guān)而不是放置在每個設(shè)備上,可以實現(xiàn)更簡化的體系結(jié)構(gòu),從而降低成本和復(fù)雜性。
3. 物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備不需要一個(公共)IP地址來暴露更多的安全威脅
我們經(jīng)常將物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備視為可以通過Internet無縫交互和交換數(shù)據(jù)的智能對象。因此,就像每個房屋都需要一個郵政地址一樣,每個設(shè)備都需要一個IP地址以進(jìn)行唯一標(biāo)識??梢蕴峁缀鯚o窮無盡IP地址來源的IPv6的引入似乎進(jìn)一步鞏固了這種思想。
實際上,許多物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備不需要甚至不應(yīng)該有IP地址。為模塊化、電池驅(qū)動傳感器優(yōu)化的新連接解決方案不再遵循老式的OSI協(xié)議棧。繁重的TCP/IP開銷通常被刪除,以簡化收發(fā)器的設(shè)計并降低每次傳輸?shù)墓?。具有IP功能的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)使用本地?zé)o線鏈路從一群傳感器收集數(shù)據(jù),并代表傳感器將這些數(shù)據(jù)傳輸?shù)交ヂ?lián)網(wǎng)上。這些物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中的每一個都分配了與其內(nèi)置無線鏈路兼容的唯一標(biāo)識符,而不是IP地址。
成本和能效并不是繞過TCP / IP連接的唯一優(yōu)勢。在大規(guī)模的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中,將每個設(shè)備直接連接到Internet會大大增加您遭受諸如拒絕服務(wù)攻擊之類的安全漏洞的風(fēng)險。確保所有設(shè)備都支持TLS/SSL等通用加密協(xié)議,并且采取額外措施進(jìn)行維護(hù)和安全更新可能超出公司的資源和專業(yè)知識。如果您的IoT設(shè)備是小型傳感器,并且需要定期僅傳輸少量數(shù)據(jù),則最好使用非IP連接。
預(yù)計到2025年,物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備將達(dá)到252億臺,物聯(lián)網(wǎng)將繼續(xù)存在。在構(gòu)建、采購或部署物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備之前,請確保您充分了解隨之而來的需求。