2014年10月17日 星期五

混合物聯網將成未來趨勢

物聯網從前端到後端可以分為感知層、網路層以及應用層,當前端感測器蒐集資料後可以透過閘道器轉換資料往後端傳送,這裡的「後端」過去可能是台應用層伺服器,而現今則有許多廠商提供雲端平台來接收資料、分析與管理。由於物聯網管理平台在整個物聯網供應鏈中扮演樞紐角色,不管是IT大廠或許多新創公司都投入此領域研發,市場上物聯網雲端平台、物聯網平台即服務(IoT Platform as a Service)可說是百家爭鳴。

連上雲端的物聯網

進一步來看物聯網的架構,從外到內可分為四層,最外圈是各種感測器、連網裝置,由於各種裝置、感測器所使用的通訊協定種類極為廣泛,因此第二層可透過通訊協定閘道器(Protocol Gateway)將資料做轉換,例如工業用的設備是透過SCADA系統,或是來自即時作業系統(RTOS)的資料轉換為MQTT訊息。若不是透過message傳送,許多人則是寫RESTful API來界接。在第三層Operational gateway可將資料依不同應用或規則匯集,並透過網際網路傳送到第四層的雲端平台作分析。

許多大廠切入不同層領域,例如Intel推出整合Wind River RTOS 以及McAfee資安技術的閘道器,ARM也有提供裝置開發者開發用的mbed平台,以及PTC在收購ThingWorx以及Axeda之後,也可同時提供開發以及雲端管理平台。而IBM則是除了第一層感測器之外,其餘各層都有相對應的解決方案,如開發前端設備用worklight,處理各種message進來的管道是MessageSight Server,如果不是Message進來而是用RESTful API進來的,則可用API management server來界接。而IBMPaaS--Bluemix,日前也推出針對物聯網的應用服務,其整合了WorklightMessageSight等物聯網產品的核心元件組合而成,可蒐集資料、產生視覺效果、進行資料運算與分析、具備資安與管理等功能。

IBM Bluemix上所開發的應用程式可直接在其Marketplace上架


目前市場上IoT雲端管理平台相當多,這裡這裡都有介紹,每家各有其優勢,除了這些平台之外,工業電腦廠商如研華、凌華也推出能讓自家智慧裝置連上網路的遠端管理平台。在這篇文章提到,考慮要自建或是採購現有方案須考量平台的安全性、感測器相容性、分析能力、API以及所支援的標準。
--安全性是指安全必須被嵌入IoT架構中的每一層,包括對每個智慧終端的認證與授權機制、透過數位簽章或私鑰來避免非授權存取、整個IoT架構通訊需有端對端的加密,以及對實體的破壞偵測技術等。
--感測器相容性則指平台需要多少記憶體、對作業系統/網路標準/程式語言的支援等。
--分析能力則是指平台應該要有可從Web 存取的API以串接自己的分析工具,以及應該運用到機器學習演算法與規則邏輯以驅動應用程式與設備。
--API的部分,則是應該要簡潔、型別安全(type-safe)API應標準化以易於與元件整合,同時避免被廠商限定(lock-in)
--標準化,平台應能支援主要的通訊協定,如UDPMQTTXMPPCoAPModbus/TCPHTTP等。同時應能與企業的其他系統整合。

混和物聯網將成趨勢

除了上述5點考量雲端平台的面向之外,也應評估對既有物聯網系統的整合度。台灣IBM技術長林育震指出,過去許多企業是在自己的環境內以私有雲的方式建立物聯網系統,但現今隨著雲端技術的成熟,將會有越來越多企業計畫以混和雲的方式建立「混和物聯網」。新開發的物聯網App透過公有雲來建立,既有的系統則仍放在內網環境,兩者可透過混和雲技術做串連,此種架構的另一好處則是若有較敏感性的資料可放在私有雲環境,若非牽涉敏感性的資料則放在雲端平台。此外尤其若服務的客戶是全球性的,選擇雲端平台的好處是利用分散在各地的IDC,不需耗資建立異地備援或負載平衡的架構。

看好物聯網架構在混和雲上的還有網路大廠思科,思科在今(2014)3月推出專為物聯網設計串聯世界各地資料中心服務的網際雲(Intercloud)9月宣布新增30家合作夥伴,目前橫跨全球50個國家共約250座資料中心加入網際雲服務。在思科的網際雲,採用以應用程式為中心的架構,可以讓客戶將設備直接指向網際雲中直接的資料串流,思科將辨識資料種類以及設備的來源,將分配保存空間給適當的資料擁有者,並接著做即時的資料蒐集。在此架構中,思科將提供APIIT人員可以建立資料流並串連分析用的應用程式,而思科也將監控這些應用程式的網路服務。

這篇文章也提醒,當企業思考利用混和雲的環境來架構企業內IoT系統以及公有雲上的IoT系統,某些設備製造商所使用的韌體恐會有安全疑慮,尤其當這些資料將被搜集、儲存到公有雲上時。然而,隨著時間成熟,從公有雲轉移到私有雲將變得越來越簡單且自動化,商業套裝應用系統及操作環境也將走向開放標準,且能依據不同類型的雲做自動配置,一旦模式建立起來,依據可攜性原則可套用在企業內或公有雲上的物聯網系統。


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