2021年3月17日
物联网设备管理–
Mender.io首席技术官EysteinMåløyStenberg分享了他的专家见解,即他们通过更好地满足IoT设备管理生命周期的需求(包括OTA软件更新,配置,监控和故障排除)所面临的挑战和改进的机会。 本文预计将发布Mender。 Mender 2.7是Mender.io工程团队的标志性版本。 该发行版增加了设备配置管理和故障排除功能,这些功能已作为同类产品中最好的Mender.io OTA软件更新解决方案的附加组件提供。 值得一提的是,我希望了解此版本的物联网设备管理的生命周期,规划和执行的挑战以及主要考虑因素。 by Eystein Maloy Stenberg |
物联网设备管理生命周期中的阶段
物联网设备管理生命周期中有四个关键阶段。
- 预配–客户首次使用IoT连接的设备时
- 快速改进–这涉及修复设备最初出现的“ 1.0版”问题,以在竞争中脱颖而出
- 维护和支持–这涉及解决安全问题并提高设备上的软件稳定性
- 退役–这涉及到在设备的使用寿命(通常为5到10年)结束时将其带出现场。
这四个阶段映射到每个阶段应发生的4个关键过程:
- 一次性空中下载软件更新到最新版本,以提供初始配置
- 监视异常情况,该异常情况需要通过设备频繁更新无线(OTA)软件应用程序更新。 还应通过对设备进行远程访问的故障排除支持来处理和分类问题。
- 应该建立OTA系统季度更新的例行程序。 设备的监视和故障排除应始终进行。 还应调整设备配置,以使其最优化。
- 可能会使用“配置”删除访问权限,或者使用OTA系统更新进行重置。 从设备管理中删除。
接下来,我将研究那些管理物联网设备的人所面临的挑战。 通常,在集成,设置或构建本地设备管理解决方案上花费了太多时间,这意味着在核心产品开发上花费的时间更少。
永远不要低估正确管理设备所需的时间
一些企业可能会低估构建最佳设备管理解决方案所需的时间,并且总拥有成本会随着时间的推移而不断提高,因为它会自然发展。 这些需求可能包括更高级的设备管理用例或不断变化的硬件,操作系统工作流需求。 您将需要在设备管理上花费尽可能少的时间,并在使客户满意和使产品脱颖而出以增加产品的市场份额和收入上花费尽可能多的时间。
通常有两个战略挑战领域:
- 基于云和基于平台的设备管理解决方案会导致锁定。这使您的企业缺乏为团队选择最佳解决方案的灵活性。将来还有供应商提价的风险,并且路线图的未来更改受到限制。您需要一个基于开源的解决方案,您可以轻松地将其集成到不断变化的业务需求中,无论是开发工具集,云供应商还是设备硬件/操作系统。
- 健壮和安全的设备管理是物联网产品的必要基础,因此您需要找到高质量的解决方案。它不仅需要支持您的用例,而且在构建时要考虑安全性和健壮性。您想要发生的最后一件事是由于不可恢复的软件更新失败而导致大量的客户支持查询。甚至更糟糕的是,出于各种错误的原因而成为头版行业媒体杂志,说明您的设备管理解决方案是如何容易被黑客入侵的,并为恶意行为者和小偷提供了访问客户数据的便利。
物联网设备管理创新的机会
接下来,我将探讨设备管理创新的巨大机遇。创新是一个持续不断的过程,它带来的好处是使您能够以低风险连续变化。
- 因此,物联网创新的基石是拥有OTA软件更新的解决方案,支持更新设备的所有软件,包括系统,应用程序,调制解调器的固件等。您事先不知道需要更改什么。
- 为了降低风险并安全地进行创新,您的OTA软件更新过程必须健壮且安全。如果功能强大,它还可以抵抗不可靠的环境,例如更新过程中的断电,甚至是软件本身的错误所引起的断电。您需要能够向某些客户发布早期版本,并且知道如果该软件有任何问题,您可以安全地回滚。
- 为了从物联网项目的第一天开始创新并获得竞争优势,您必须拥有一个强大而安全的OTA软件更新流程。特斯拉就是汽车行业的一个例子。
物联网设备管理机会错失
接下来,我以当今许多组织进行IoT设备管理的方式评估真正的失败或错过的机会。设备管理常常是事后的想法。在产品正式发布之前,它成为设备设计的“最后一刻”。通常,工程团队会在急于满足发布截止日期时发现需要某种形式的设备管理。只有这样,他们才能意识到该产品在发布后必须能够得到更新和支持。这通常会导致某种快速开发的“后门”修复程序到位。这是一个创可贴解决方案,会对项目中设备的健壮性和安全性产生严重影响。
此外,一些组织尝试将针对云而构建的解决方案调整为适用于IoT环境。这不能很好地工作,因为IoT环境与云环境有很大不同。这通常归因于以下事实:由于IoT设备的电源和连接性不可靠,如果出现故障,您将无法轻松地“复制”或“启动”新的IoT设备。物联网的设备管理解决方案需要考虑到这一点。让我们看一个例子。在软件更新方面,Kubernetes通常用于云环境中。您不必担心单个容器是否正常工作,只需简单地将其丢弃就自动将其丢弃并重新启动一个容器。这可以是自动化的。但是,如果容器或OS服务在IoT设备上发生故障,则该设备将整体上无法正常运行。同样,鲁棒性是物联网的关键。
云解决方案通常还假定它们将被放置在限制性环境中,例如VPC或防火墙之后。相反,物联网设备“在野外”。它不仅不安全,而且还可能通过第三方无线网络直接暴露出来。它还容易受到物理攻击,有人可能会尝试物理上窃取存储设备并提取您的专有算法或客户数据。这就是为什么物联网环境中的安全性如此不同的原因。
硬件和软件的选择是一个有趣的,有时是复杂的过程。在价格,性能和安全性方面有很多选择和权衡。
物联网设备管理支持来源
如今,组织通常从3个主要来源寻求帮助:
咨询或设计公司专注于寻找最佳解决方案
硬件厂商
云厂商
来源2和来源3的问题在于,他们被激励出售自己的解决方案,并且自然会根据他们的解决方案最能支持的范围来缩小选择范围。他们可能还会有自己想出售的辅助解决方案:例如,硬件供应商可能还提供了一些他们想在硬件之上出售的定制IoT管理软件。但这不是硬件供应商的核心竞争力。这会导致解决方案的采用率低下,并且复杂性增加。第一名可能会提供最独立和最佳的解决方案。
标准化程度的提高将助您一臂之力
最后,请放心,随着时间的流逝,硬件和软件方面的标准化将继续下去,并使物联网产品公司的生活更加轻松。这是一个缓慢的趋势,但它正在发生。在90年代,产品公司通常会构建自己的操作系统。但是,当今的新物联网产品基于Linux或FreeRTOS或Zephyr等更标准的RTOS。在没有差异的情况下,将在堆栈的所有区域发生相同的情况,从而降低成本。
结论
总之,在设计物联网产品时,请为彻底的物联网设备管理进行规划。深入了解设备生命周期管理从启动到退役的四个关键阶段。必须立即计划进行健壮和安全的OTA软件更新,因为它会影响产品的长期安全性,可扩展性和未来价值。一旦设备进入现场,您将不希望进行物理更新,尤其是在设备数量庞大的情况下。根据要求计划一次进行一次初始软件更新,然后每季度进行一次OTA软件更新计划,或者更频繁地进行计划。最初的OTA软件更新为设备提供了初始配置,监视,远程访问和故障排除将在生命周期的后三个阶段中与OTA软件流程紧密集成。
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