什么是物联网设备管理?

  物联网设备管理可提供对已部署的物联网设备的管理访问权限,并使流程自动化。必须对这些连网设备执行数据收集、数据路由和边缘计算等任务的安全性和正常运行时间进行监控。管理应用程序监控网络并向管理员发送通知,管理员可以安全地对这些设备进行故障排除、更新固件,并在需要时重新启动它们。

什么是物联网设备管理?

图片来源:pixabay

  为了使管理员能够执行这些任务,需要将物联网中的部署与物联网应用程序管理工具集成在一起。其中一个关键功能是能够对许多设备执行大规模固件更新,而无需分别登录每台设备。

  注意:如果没有这一关键功能,物联网管理器就无法使用安全修补程序使其部署的设备系统保持最新,从而使设备易受攻击、过时、不合规且无法访问。

  在本篇文章中,我们将提供更多关于物联网系统管理工具如何工作,以及如何评估其功能的见解,这是选择物联网解决方案合作伙伴的关键一步。

  物联网部署示例:连网设备管理案例

  物联网设备可以部署在任何地方。虽然无线模块、网关和蜂窝路由器等设备近距离安装并不少见,但许多此类设备最终都会被安装在很远的地方、难以进入的地方或危险的环境中。让我们来看看远程物联网设备管理的一些重要用例。

  ▲智慧城市照明

  如今,智慧城市正在转向基于传感器的自动化照明系统,该系统可以检测不断变化的照明条件和车辆的存在。这些智能照明系统的能源效率更高,因为它们可以在不需要时自动关闭。

  由于检测和控制灯的设备安装在灯柱顶部,因此,除非由配备“升降机”的技术人员接触之外,否则它们在物理上是无法触及的,这是非常昂贵的提议。此外,通常有数千、数万个这样的设备。管理所有这些设备的配置、安全性或功能更新是非常不切实际的。

  ▲农业与精准农业

  农业是采用物联网技术的主要行业之一,其应用范围广泛,从自动化饲喂系统到储罐和料仓监测、智能浇水、激活霜扇和其他自动化流程。

  在精准农业中,物联网设备可以部署在数千亩农田的不同位置。例如,物联网设备被部署在自动浇水系统中,可以基于土壤湿度传感器激活浇水系统。

  操作员必须具有远程访问设备以进行故障排除的能力,以确保这些系统正常运行。越来越多地将人工智能集成到这些应用中,以实现基于传入数据的自动化决策。

  ▲移动应用

  物联网设备也可以不停地运动,例如在城市交通系统、供应链和交付服务中。例如,在公共汽车、地铁和轻轨系统中,物联网设备的任务包括从收费到安全监控再到为运营商提供GPS和乘客Wi-Fi。在供应链和包裹运送中,它们监测并跟踪车队、车辆驾驶员表现和包裹运送。这些应用程序对可靠性有着至关重要的需求,这就要求能够从一个集中的位置对它们进行远程监测、故障排除和管理。

  ▲工业物联网应用

  工业物联网(IIoT)的定义很宽泛。它包括工厂车间用于自动化、机器学习和人工智能的新兴工业4.0应用。它包括在石油和天然气、采矿、水和废水管理以及环境修复项目中的大量应用。它还包括对油井、通讯系统和清洁能源装置(如太阳能电池板和风车)的远程监控。它甚至还包括城市街道、地铁和高速公路上的数字标牌,因为支持这些部署的设备必须是工业级的,以应对极端温度、湿度和振动。

  因此,在工业物联网中,连网设备可以集成在偏远地区、地下系统、建筑项目、地铁、桥梁和立交桥上的数字标牌中,或者在炼油厂迷宫般的管道深处。所有这些设备都需要监测、管理和定期固件更新。它们还需要一个用于安全访问和数据传输的安全框架,因此,在出现安全威胁和其他挑战时,必须建立监测和警报系统。

  这些只是在商业、政府和工业环境中需要物联网设备管理的众多原因中的几个。但它们都证明了一件事,所有这些设备需要集中管理和控制。

  物联网设备管理平台的作用

  在规划物联网部署时,要记住的最重要的因素之一是,物联网网络不是静态的,它就像一个有生命的有机体。另一个要记住的重要因素是,人类不可能监测数十、数百或数千台设备,有效地管理其安全性,或者手动更新所有这些设备。因此,管理平台需要具备一些非常重要的功能。

  ▲远程访问

  由于上述原因,无论应用类型如何,每一次成功的物联网部署都包括在整个部署网络中执行监测、维护和故障排除的能力。管理员必须建立物联网设备管理协议,用于监测设备性能和安全性、接收警报以及远程管理设备。

  物联网设备管理解决方案(例如Digi RemoteManager®)提供了这些功能,使管理员和技术人员能够获得警报并解决问题,即使设备是远程的或物理上不可访问的,即使它们的数量达到数十万。它还可以提供传统上通过串行接口进行管理的带外访问。

  ▲配置管理

  物联网设备执行其功能的方式、时间和原因差异很大,因此每个应用程序都必须能够通过设备的固件配置来设置特定的设备功能。

  让我们看一些配置管理任务的示例,这些示例通常通过物联网设备管理平台在部署时以及部署设备之后执行。

  物联网用例通常需要边缘计算,其中数据处理发生在离被管理机器或进程很近的物理位置,而不是在某个遥远的数据中心。理想情况下,物联网设备管理应用将具有在任何最有效和最具成本效益的位置执行数据处理的功能,无论是在部署设备附近、公司数据中心还是两者之间。该功能可以通过从设备管理平台下载到设备的脚本来设置。

  一个例子是农业环境,其中可能有数千个传感器分布在数百亩的农田上,用于测量土壤湿度、温度和其他环境条件。

  由于这些传感器通常仅需要每小时或每天仅传输少量数据,因此最大限度地延长电池寿命是当务之急,而间歇性连接可能就足够了。在这些情况下,物联网设备可以配置为按计划(例如每小时或每天)“唤醒”,以检查并报告状况。因此,同样重要的是要注意设备是否因为某种原因没有按计划唤醒,比如,设备可能需要重新启动或更换电池。

  相比之下,工业物联网设置可能需要更高的带宽和更高水平的自动化,以确保设备始终处于开启状态并始终正常工作。在工业物联网情况下,电源可能随时可用,而低延迟对于机器和设备的安全运行可能至关重要。因此,将所有设备配置为以某种方式运行的能力至关重要。

  ▲安全

  物联网设备管理平台还必须支持应用程序的安全性。平台如何执行此功能将有所不同,例如,Digi Remote Manager在整个设备部署中执行自动配置监控。它还会将配置重置为批准状态,以防止任何篡改,并且管理员可以在任何尝试更改配置时收到警报。

  物联网设备管理的3个步骤

  连网设备管理涉及的3个主要步骤是:

  1. 1. 安装
  2. 2. 监测
  3. 3. 维护

  通过软件执行这些步骤的能力具有多个重要意义,包括设备和网络安全、持续的全系统洞察力,以及成功部署和维护已部署设备所需的人力资源数量。

  让我们看看物联网设备管理平台如何支持这些关键功能。

  1. 安装

  连网设备管理的第一步是将新设备添加到网络。该过程包括:

  1. 1. 配置:正如我们已经讨论过的,物联网设备需要配置固件属性,包括安全设置和行为。无论是在部署期间还是部署之后,远程配置和管理设备的能力都是至关重要的,以便设置设备的初始功能,并在需要时更新该功能。例如,可能需要增加状态报告的频率,以便更密切地关注敏感流程。或者,可能需要降低报告频率,以节省网络带宽(和成本)和电池寿命。未来的安全补丁是计划向所有设备发送固件更新的另一个原因。
  2. 2. 身份验证:这是在设备注册到物联网系统时确认其身份的流程。这是为了确保出现在物联网管理仪表板上的每个设备都是合法成员。正确的身份验证可确保只注册具有所需凭据的设备,以确保部署不受入侵,并且专有信息也会保密。需要注意的是,身份验证也适用于试图访问系统的人员。

  2. 监测

  为了使每个设备或一组设备顺利且安全地运行,必须进行自动监测。管理控制面板使网络管理员能够监测整个部署,并深入到设备组或单个设备来调查异常情况。连网设备管理应用可以使用基于云的分析来提供有用见解,以了解整个连网设备中发生的任何问题。

  物联网设备管理应用可以生成程序日志来跟踪性能,并帮助识别和诊断问题。例如,如果设备的用电量激增是由未知原因引起的,则程序日志可以为管理员提供有关使用率激增的时间和情况的数据,以便他们可以分析和解决问题。监测网络指标还可以揭示影响性能或指示安全威胁的模式和趋势。管理员可以设置警报以自动将某些情况通知他们,并以所需的时间间隔生成状态报告。

  3. 维护

  在整个设备部署中保持可见性、获取警报和解决问题的能力是物联网设备管理的最重要方面之一。在工业物联网部署中,设备的使用寿命可能为十年或更长,因此,不可避免地会不时需要增强功能、安全补丁和固件更新。

  如果没有策略来执行这些持续的维护任务,团队将不得不寻找手动执行这些更新的方法。在许多情况下,结果是设备部署在安全性方面落伍并且不合规。

  评估物联网设备管理软件

  设备管理从您最初选择物联网设备开始。与提供集成、先进且安全的物联网设备管理平台供应商合作至关重要,该平台使您能够从应用程序接口无缝配置、监测和管理设备。

  将物联网软件纳入设备购买决策

  选择具有物联网设备管理平台的设备供应商的一些原因:

  1. 1. 在网络中配置和注册设备应该通过该软件进行,然后该软件将记录每个设备ID、其设备类型和配置及其在网络中的位置。
  2. 2. 同时配置大量设备并监测其安全性的能力确保了可扩展性。如果没有这些能力,企业就无法进行大规模部署,无法对其进行监测或有效管理。
  3. 3. 并非所有物联网设备管理系统都是一样的。该系统的关键功能必须符合您的部署、设备配置、边缘计算、远程访问和监控要求。

  物联网设备管理平台的主要功能

  大多数用于管理物联网设备的平台都包括用于认证和配置设备,将新固件推送到设备组以更新设备功能或安全性,以及对问题进行远程故障排除的基本功能。对于当今的许多应用,通过智能网络解决方案进行更全面的控制非常重要。

  以下是一些需要寻找的其他关键功能,以及它们为智能应用管理提供的价值:

  (1) 稳健、完善的API:

  1. 1. 寻找一个API浏览器,该浏览器可以无缝导航API库并轻松测试API功能。
  2. 2. 寻找将软件或数据库程序连接到远程管理程序的功能。此功能可将远程管理程序功能集成到您自己的系统中,以及将数据发送到数据库以从物联网设备管理平台数据创建自定义报告和分析的功能。

  (2) 可定制的仪表板

  能够根据需要和规范编辑应用程序界面很重要。例如,Digi Remote Manager允许您自定义仪表板小部件,因为没有两个物联网部署是相同的。此功能使管理者能够建立一个一目了然的视图或图表,以便深入了解其特定网络的最关键状况。(子午物联网ziwuiot.com)

  (3) 能够向设备发送自定义脚本

  此功能使应用程序管理器可以将Python脚本等文件发送到已部署的设备。例如,Digi Remote Manager提供了对设备的授权文件系统访问权限,目的是下载脚本和其他文件。

  (4) 能够分组和控制设备组

  设备管理平台的一个关键功能是控制设备配置,并且应该是任何此类平台的标准。要寻找的关键差异因素是创建任何设备组和应用程序特定配置的灵活性。例如,如果您将一种设备类型部署到三个不同的应用程序,则必须能够分别为每个应用程序设置配置。

  (5) 访问边缘设备

  支持边缘计算是当今越来越多物联网部署的一个关键特性,它可以减少数据传输的延迟,并提高网络效率。您的物联网设备管理系统应支持这种访问,以确保您可以管理来自边缘的数据流。

  (6) 带外管理

  对于许多应用而言,访问离线物联网设备并对其进行故障排除的功能至关重要。虽然一些远程管理工具需要升级才能访问这一重要功能,但Digi remote Manager通过其基本级别的服务实现带外访问。这是通过Digi Remote Manager和运行Digi Accelerated Linux(DAL)操作系统的蜂窝产品组合通过串行连接完成的。

  (7) 白色标签

  对于那些希望开发结合自己品牌的解决方案的人来说,这是一项重要功能。例如,Digi Remote Manager提供了白色标签选项,使增值经销商能够将这些功能整合到其解决方案中。例如,某些客户使用Digi Remote Manager API来针对特定用例或语言本地化自定义软件。

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