要連線更要管理,物聯網裝置管理的挑戰與解決方案
摘要:連線只是物聯網的第一步,如何管理好規模龐大的物聯網裝置將會是物聯網更重要的課題。
未來物聯網裝置的連線數量將會達到數百億,而目前,物聯網連線數量也在快速的增長,所以,如何對數量龐大的物聯網裝置進行管理成為了一個重要的課題。
目前,物聯網裝置管理主要的關注點有:
物聯網裝置的安全,這是裝置管理最基礎的功能,包括閘道器等裝置的安全;韌體更新升級;資料的處理能力以及滿足業務的實時性要求(會融合邊緣計算、霧計算、人工智慧等技術)等等。關於物聯網裝置日常運營管理的一切功能都需要考慮到。
顯然,現在物聯網市場上有大量的標準和協議,不同協議的互操作性是另一個關鍵的問題,特別是在工業物聯網垂直領域這一現象表現的更為明顯,因此要對裝置進行管理,這個問題就必須要有解決措施。
物聯網裝置管理有多種方式,但只有提供端到端全生命週期的物聯網裝置管理方案才能滿足客戶的需求以及裝置管理所面臨的基本安全挑戰。
1. 物聯網裝置管理的方案介紹
在本文中,我們將物聯網裝置管理視為物聯網平臺包括工業物聯網平臺以及物聯網裝置管理平臺(DMPs)的一部分。此外,由裝置和網路連線提供商(如沃達豐和Sierra Wireless)的物聯網平臺也提供物聯網裝置管理,物聯網平臺也存在重疊。
物聯網裝置管理是物聯網平臺的關鍵功能之一。之前我們提到了MachNation的MIT-E IoT平臺測試資料環境。正如我們從MIT-E報告中看到的,MachNation通過對物聯網平臺市場買家的分析和測試,提供了一份報告,裝置管理是其物聯網平臺測試類別的基石之一。

物聯網平臺提供了以下基本的M2M服務:連線支援、服務支援、裝置管理、應用程式支援和解決方案提供者。通常,裝置管理應用等水平物聯網應用常常被錯誤地貼上“平臺”的標籤。物聯網平臺在這些M2M服務和水平物聯網應用之上具有特定的物聯網功能,如應用開發、應用管理和可伸縮性。
2. 物聯網裝置管理的幾個關鍵功能
在MIT-E報告提到的登入頁面上,總共有25個裝置管理測試區域,它們被劃分為以下單元:裝置部署、裝置連線、裝置定義/組、監視、邊緣監視、邊緣管理、韌體/軟體管理、遠端配置/操作、故障排除和診斷/故障排除。
MachNation將裝置管理定義為平臺提供連線裝置生命週期管理功能的能力,包括裝置入站、軟體和韌體更新的部署和託管裝置的配置。

在MachNation MIT-E報告示例AWS中,在物聯網裝置管理範圍內執行的一些任務示例
3. 物聯網裝置管理平臺(DMPs)
在2017年夏天釋出的“國家物聯網裝置的管理平臺(DMP)的市場報告”,MachNation的物聯網裝置管理平臺提供裝置生命週期管理功能與物聯網的部署和管理資產,一些典型的物聯網資產包括物聯網閘道器、新工業裝置以及基於linux的Arduino-like的裝置等。
MachNation補充說,DMP的典型功能包括資產配置、韌體升級、安全補丁、警報和報告與物聯網資產相關的具體指標,他進一步強調,人們對物聯網DMP空間還不是很瞭解。
2017年早些時候,MachNation對物聯網裝置管理供應商進行了評級,該公司的 Sam Hale指出,物聯網裝置管理領域相當複雜,迄今為止,與物聯網的其他技術領域相比,人們對它的理解還不夠深入。
經過測試的DMP供應商/解決方案包括ARM、Amazon、axalization、Bosch、Cloud of Things、Cumulocity (Software AG)、DevicePilot、Friendly Technologies、華為、微軟、Particle、PTC、Proximetry(於2017年被relayr收購)、Sierra Wireless、SiteWhere、Telit、Thingsboard和Wind River (Intel)。
同樣,我們需要強調的是,在這些裝置管理平臺供應商之上,還有一些物聯網平臺供應商和解決方案需要在其特性中包含裝置管理功能。
4. 如何選擇物聯網裝置管理平臺
在研究物聯網裝置管理解決方案時,以及在研究物聯網平臺的物聯網裝置管理可能性時,你希望考慮哪些因素呢?
一般來說,企業選擇物聯網管理平臺需要從以下方面進行考慮,從使用者的目標、應用場景和物聯網裝置的優先順序開始,考慮供應商的發展路線圖和自己未來的物聯網計劃;檢查供應商的夥伴關係和生態系統是否符合自己的需求;確保平臺是夠支援自己重要的演進方向,例如機器學習和/或邊緣、霧和/或物聯網資產;是否關注端到端裝置生命週期管理和端到端解決方案,具有明確的價值;檢查平臺的開放性和互操作性;考慮到公司是否需要更垂直的平臺、更通用的平臺、多個解決方案的組合等等。下面是一些必需的“更技術性的”元素。
物聯網裝置登記、供應和部署
當英特爾在SDO平臺上釋出了 “零觸控物聯網裝置“時,它提醒了裝置供應和裝置管理的一個本質挑戰,那就是在每臺裝置上新增另外一個裝置與之一起工作可能需要超過20分鐘,因為不同的產品需要多個團隊一起配合才行。
當然,也有其他的公司在解決這個問題。物聯網裝置管理解決方案,如英特爾自己的Wind River(與英特爾SDO整合)、還有諸如Telit和Greenwave系統等,就允許提供、認證和資料加密的零接觸登入。整個入職、供應、身份驗證。部署和加密的過程本質上是關於安全和快速部署(大規模部署),因此安全性和信任是關鍵。身份驗證意味著給IoT裝置/資產提供一個標識,並將其作為可信標識新增,從而裝置供應將證書附加到標識。
資產配置、控制、管理和維護
當物聯網裝置啟用時,就需要對主要配置進行監視。顯然,這需要在預設的設定之外進一步細化功能。此外,公司還需要檢查潛在的韌體更新,在出現裝置狀態問題時進行干預,並檢查/更改配置設定,同時啟用裝置維護和管理所需的控制功能。在這一點上,無線傳輸的功能變得非常重要,例如遠端設定、監視和診斷。
資產管理軟體更新和韌體更新
在2018年1月的一份白皮書中, MachNation強調物聯網資料管理和裝置管理平臺之間的差異和特點,指出物聯網裝置管理平臺擴充套件物聯網的功能data-focused平臺通過提供絕對可靠的裝置管理服務與edge-to-cloud內建的安全。
對於MachNaton IoT裝置管理平臺,有三個基本功能:1)“部署和監控”,2)“維護和管理”和3)“軟體和韌體更新”,如下圖所示。這和前面提到的很接近,我們現在講的是後一個領域。上管理物聯網裝置和資產從故障排除,裝置狀態和健康和診斷的角度能夠快速高效地釋出安全更新有助於提高安全性。

物聯網裝置管理平臺和物聯網資料管理平臺的主要特點
關於物聯網裝置管理能力的其他考慮
在以上提到的關鍵領域之上,還有更全面的物聯網裝置管理和控制功能。對我們來說,安全是其中的一個關鍵因素,除此之外,在擁有更多裝置、聯網資產和資料的物聯網專案中,對速度和規模的需求也越來越大。功能的靈活性當然也很重要,尤其是在大型專案中。
MachNation進一步強調,企業既需要物聯網資料管理,也需要物聯網裝置管理,以支援物聯網解決方案的端到端設計、測試、啟動和運營。
從安全的角度來看,我們可以進一步指出物聯網部署的風險,以及物聯網裝置管理和物聯網平臺安全的重要性。比如說考慮工業4.0、公用事業和資源行業、關鍵的基礎設施、關鍵的電力建設環境等等應用環境經常有網路攻擊事件。
就像Nicolas Windpassinger在他提到的物聯網書籍中提到的那樣,在處理物聯網堆疊時,將其數字化或消亡,他認為物聯網堆疊由四個水平層次組成:裝置、物聯網閘道器、物聯網平臺和業務應用程式。很明顯,裝置管理在所有級別(包括物聯網裝置管理中的物聯網閘道器)發揮著重要作用。Nicolas還定義了兩個橫向層:安全和通訊。很明顯,在連線中也需要存在安全性,而連線在物聯網裝置管理中非常重要。
從安全的角度選擇最好的解決方案確實很重要。在2018年3月釋出的一份報告中,Gartner指出,選擇物聯網裝置供應商、物聯網閘道器、物聯網服務等在很大程度上仍是臨時性的,並基於裝置供應商的合作關係和生態系統。很明顯,物聯網裝置管理在其全球物聯網安全支出預測中扮演著關鍵角色,如下圖所示。

2018年到2021年全球物聯網安全支出預測——來源Gartner
5. 物聯網裝置管理市場的預測
最後,我們從支出的角度概述了物聯網裝置管理市場。在此前引用的2017年《物聯網裝置管理平臺(DMP)市場報告》中,MachNation預測物聯網裝置管理市場(即“真正的”DMP市場)將在未來12個月內增長107%。
早在2017年,就有報告指出 ,物聯網裝置管理將是增長最快的一個領域,基於PaaS和SaaS的物聯網裝置管理將會帶來大量市場機會。

根據MachNation DMP預測,裝置管理平臺廠商預計2017年夏季收入將高速增長
2018年1月初,Mind Commerce釋出了 “物聯網管理市場”更新(其中包括物聯網裝置管理和物聯網資料管理),預計到2023年,PaaS物聯網管理收入將達到110億美元。
最近,在2018年3月,Grand View Research釋出了關於其全球物聯網裝置管理市場預測。到2025年,全球物聯網裝置管理市場將達到51億美元(並在預測期間保持28.3%的CAGR)。
如你所見,公司將物聯網裝置管理市場分成了幾個解決方案。此外,網路頻寬管理和實時流分析也包括在安全和遠端物聯網裝置/資產監控之上。

物聯網裝置管理市場在北美通過解決方案的觀點
顯然,人們無法將一種預測與另一種預測進行比較。根據Grand View Research的資料,安全解決方案預計將成為物聯網裝置管理市場增長最快的領域,其CAGR在預測期內將達到29.2%。此外,運營效率被認為是市場驅動因素。Grand View進一步指出了開放移動聯盟(OMA)等倡議在標準化協議方面的作用。
考慮到不同的分析師有不同的方法和觀點,不管預測的數字是否精確,這些預測報告的本質是:幫助企業選擇正確的物聯網裝置管理方法提供參考。
此外,雖然物聯網裝置管理是關鍵,但它是物聯網平臺的許多方面之一,所以,企業在制定物聯網方案時需要兼顧其他的因素。(本文來源:i-scoop 編譯:銀匠)