物聯(lián)網(wǎng)(IoT)是目前計(jì)算界最被炒作的概念之一。云物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的炒作規(guī)模甚至超過了物聯(lián)網(wǎng)。然而，兩者都有實(shí)際的應(yīng)用程序存在，并且可能對(duì)你的業(yè)務(wù)非常重要。在這篇文章中，我們將在沒有太多技術(shù)細(xì)節(jié)的情況下定義物聯(lián)網(wǎng)和云物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，然后討論你需要從云物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)中選擇什么以及如何選擇。

物聯(lián)網(wǎng)的簡(jiǎn)單解釋是，一切連接到互聯(lián)網(wǎng)的物理實(shí)體。這些東西可以是測(cè)量各種參數(shù)的傳感器，會(huì)通過internet發(fā)送數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)通常會(huì)返回到位于相同地理位置的遠(yuǎn)程或“邊緣”服務(wù)器。物聯(lián)網(wǎng)上的東西也可以通過互聯(lián)網(wǎng)來指引方向并對(duì)其采取行動(dòng)。最有用的是，組成物聯(lián)網(wǎng)的物理設(shè)備可能會(huì)同時(shí)發(fā)送測(cè)量數(shù)據(jù)和接收指令。

例如，聯(lián)網(wǎng)的“智能”土壤濕度傳感器可以定期報(bào)告讀數(shù)，當(dāng)土壤過于干燥時(shí)，聯(lián)網(wǎng)的水閥就會(huì)打開。而當(dāng)土壤濕度足夠時(shí)，閥門就會(huì)關(guān)閉。

濕度傳感器和水閥可能連接到了同一個(gè)“邊緣計(jì)算”設(shè)備或能夠與互聯(lián)網(wǎng)對(duì)話的節(jié)點(diǎn)，或者他們也可能是連接到了不同的節(jié)點(diǎn)，因?yàn)樵S多土壤濕度傳感器可能會(huì)被用于一個(gè)大的農(nóng)田，而每個(gè)農(nóng)田只需要一個(gè)集中灌溉系統(tǒng)。

物聯(lián)網(wǎng)與云有什么關(guān)系?

當(dāng)然，“互聯(lián)網(wǎng)”不是單個(gè)的終端，而是傳輸數(shù)據(jù)的相互連接的網(wǎng)絡(luò)集合。對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)，遠(yuǎn)程端點(diǎn)通常位于一個(gè)云服務(wù)器上，而不是位于私有數(shù)據(jù)中心內(nèi)的單個(gè)服務(wù)器。如果你所做的只是測(cè)量幾個(gè)地點(diǎn)的土壤濕度，那么在云中部署就不是絕對(duì)必要的，但它可能也非常有用。

假設(shè)傳感器不僅在測(cè)量土壤濕度，還會(huì)測(cè)量土壤溫度、空氣溫度和空氣濕度。假設(shè)服務(wù)器需要從數(shù)千個(gè)傳感器中獲取數(shù)據(jù)，并會(huì)從天氣服務(wù)中讀取一個(gè)預(yù)報(bào)提要。而在云中運(yùn)行服務(wù)器允許你將所有數(shù)據(jù)導(dǎo)入云存儲(chǔ)，并使用它來驅(qū)動(dòng)機(jī)器學(xué)習(xí)預(yù)測(cè)，以獲得最佳的水流量。這個(gè)模型可以像你所希望的那樣復(fù)雜和可擴(kuò)展。

此外，在云中運(yùn)行還能帶來額外的經(jīng)濟(jì)效益。如果傳感器每小時(shí)報(bào)告一次，那么服務(wù)器在其余時(shí)間就不需要激活。在“無服務(wù)器”的云配置中，傳入的數(shù)據(jù)將會(huì)激活函數(shù)以存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，然后釋放其資源。另一個(gè)函數(shù)也將在一段時(shí)間的延遲后激活，以聚合和處理新的數(shù)據(jù)，并根據(jù)需要來更改灌溉水流量的設(shè)定值。然后，它也會(huì)釋放自己的資源。

本地和遠(yuǎn)程物聯(lián)網(wǎng)的反饋回路

在我們的灌溉示例中，如果來自云服務(wù)器的響應(yīng)時(shí)間是一個(gè)小時(shí)，系統(tǒng)仍然可以正常工作。而其他系統(tǒng)對(duì)延遲的容忍度則要低得多。

例如，考慮一輛自動(dòng)駕駛汽車:它會(huì)不斷地觀察道路，識(shí)別障礙，并測(cè)量它的位置。它也可能會(huì)不斷地將數(shù)據(jù)發(fā)送到云上，但它不可能依賴遠(yuǎn)程服務(wù)器來調(diào)整油門、剎車或是轉(zhuǎn)向。這些都必須在本地完成。

這是控制系統(tǒng)工程導(dǎo)論課程的基本課程之一：將控制反饋的回路降到盡可能低的水平。是的，遠(yuǎn)程管理器可以更改目的地設(shè)置點(diǎn)或是路線計(jì)劃，但是汽車本身必須負(fù)責(zé)所有時(shí)間敏感的操作。

基本的云物聯(lián)網(wǎng)功能

云物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)必須監(jiān)視物聯(lián)網(wǎng)端點(diǎn)和事件流，分析邊緣和云中的數(shù)據(jù)，并支持應(yīng)用程序的開發(fā)和部署。這些是任何物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)所必需的基本功能。

為了實(shí)現(xiàn)云數(shù)據(jù)分析和應(yīng)用開發(fā)，物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)還需要能夠訪問云存儲(chǔ)。對(duì)于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備和車輛，可以存儲(chǔ)大量數(shù)據(jù)，也可以進(jìn)行過濾或聚合，以便進(jìn)行長(zhǎng)期的分析。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)在網(wǎng)絡(luò)和協(xié)議轉(zhuǎn)換方面也面臨著挑戰(zhàn)。老式的工業(yè)可編程控制器并不適用于以太網(wǎng)和TCP/IP。

另一個(gè)難題是如何將數(shù)據(jù)從邊緣設(shè)備傳輸?shù)皆破脚_(tái)。對(duì)于室內(nèi)應(yīng)用，你通常可以使用有線以太網(wǎng)或Wi-Fi。對(duì)于戶外應(yīng)用，例如農(nóng)業(yè)場(chǎng)景，使用蜂窩數(shù)據(jù)是常見的，可以使用蜂窩M2M(機(jī)器對(duì)機(jī)器)計(jì)劃，而不是昂貴得多的手機(jī)計(jì)劃。

托管物聯(lián)網(wǎng)連接服務(wù)也可以幫助解決這個(gè)問題。其中的一些服務(wù)主要是管理SIM卡和相關(guān)數(shù)據(jù);更廣泛的物聯(lián)網(wǎng)連接平臺(tái)還會(huì)涉及到邊緣設(shè)備操作系統(tǒng)和代理。注意:一些成熟的M2M服務(wù)已經(jīng)將“物聯(lián)網(wǎng)”添加到了它們的品牌當(dāng)中，但并沒有添加任何真正的物聯(lián)網(wǎng)功能。

物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的注意事項(xiàng)

你不應(yīng)該簡(jiǎn)單地跳到一個(gè)聽起來很有吸引力的物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)上，你應(yīng)該首先確定你自己的需求，并列出一些監(jiān)控、分析、控制和應(yīng)用架構(gòu)來滿足它們。在使用技術(shù)之前，要先弄清楚設(shè)計(jì)的用戶體驗(yàn)、數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)決策部分。

要盡量避免針對(duì)特定設(shè)備、設(shè)備操作系統(tǒng)、網(wǎng)關(guān)、邊緣平臺(tái)、網(wǎng)絡(luò)、通信協(xié)議、云平臺(tái)或云品牌進(jìn)行設(shè)計(jì)。相反，首先要進(jìn)行一般性的設(shè)計(jì)。找出對(duì)你的應(yīng)用程序最重要的特性，并使用該列表來決定你的平臺(tái)選擇。換句話說，這將是一個(gè)流程。

云物聯(lián)網(wǎng)的成本很難預(yù)測(cè)，也很容易被低估。部分問題在于云計(jì)算的定價(jià)本身就很復(fù)雜。(通常，真正了解云應(yīng)用程序成本的唯一方法是運(yùn)行一個(gè)月并查看賬單。)另一個(gè)問題是，云物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)通常會(huì)提供入門折扣。如果你依賴于入門定價(jià)，當(dāng)價(jià)格上漲時(shí)，你就可能會(huì)大吃一驚。最后，你也很容易忽略數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的成本，并且很難實(shí)現(xiàn)一個(gè)丟棄舊的不重要數(shù)據(jù)的長(zhǎng)期策略。

這個(gè)過程中的另一個(gè)困難的部分是如何評(píng)估你自己的能力。你有管理設(shè)備和傳感器的專業(yè)知識(shí)嗎?在通信協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)中么?在云應(yīng)用架構(gòu)、操作和管理中嗎?你的員工是否能夠致力于構(gòu)建你的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序，或者他們是否有重要的持續(xù)責(zé)任?你需要新員工嗎?新員工是否具備合適的技能?

這些評(píng)估將告訴你需要選擇全功能的還是最基本的云物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)。一些供應(yīng)商提供了健壯的、幾乎完整的平臺(tái)，可以輕松地根據(jù)應(yīng)用程序的需要進(jìn)行定制。而其他供應(yīng)商則是提供了一些你需要的組件，但要求你自己在內(nèi)部或使用顧問來進(jìn)行更多的集成和定制。

對(duì)于首次的云物聯(lián)網(wǎng)部署，執(zhí)行概念驗(yàn)證的價(jià)值再怎么強(qiáng)調(diào)都不會(huì)過分。與其他涉及軟件開發(fā)的項(xiàng)目一樣，你需要為第一次的失敗做好計(jì)劃，以便從錯(cuò)誤中吸取教訓(xùn)，并在下一次中正確地去構(gòu)建它。只有在你的概念證明成功之后，你才能開始對(duì)它進(jìn)行擴(kuò)展。