Zarządzanie wdrożeniami IoT na dużą skalę – wyzwania i rozwiązania
Główne wyzwania związane z wdrażaniem IoT są często podsumowywane w publikacjach terminem “5C’s of IoT” i obejmują:
- Niezawodny dostęp (Connectivity)
- Ciągłość pracy (Continuity)
- Zgodność z przepisami (Compliance)
- Współistnienie w sieci (Coexistence)
- Cyberbezpieczeństwo (Cybersecurity)
Do tego należałoby też dodać dwa aspekty, które również mogą być dużym obciążeniem dla dostawców rozwiązań IoT:
- Dostarczanie dużej liczby urządzeń (provisioning).
- Zarządzanie zmianami ich konfiguracji lub sposobu pracy.
Ten artykuł odnosi się do problemów związanych z wdrażaniem i zarządzaniem flotą urządzeń, czyli do punktów 3,6,7.
Problemy na etapie wdrożenia i zarządzania
Wdrażanie rozwiązań IoT, nawet przy zaledwie kilkunastu urządzeniach, może być kłopotliwe. Zwłaszcza w zakresie zarządzania konfiguracją urządzeń, monitorowania ich sprawności i dostarczania spójnych danych w czasie rzeczywistym. Każdy z tych aspektów ma kluczowe znaczenie dla utrzymania płynności operacji oraz zminimalizowania ryzyka awarii systemu.
Rejestrowanie i konfiguracja urządzenia na platformie IoT może być czasochłonna. Jest szczególnie widoczne przy dużej liczbie urządzeń. Każde urządzenie wymaga ustawienia parametrów komunikacji, sieci i bezpieczeństwa, a powtarzanie tych samych kroków wielokrotnie nie tylko zajmuje czas, ale również zwiększa ryzyko pojawiania się błędów.
Zarządzanie flotą działających urządzeń IoT to również monitorowanie na bieżąco ich stanu oraz jakości dostarczanych danych. Można się tu spodziewać problemów związanych np. z brakiem zasilania (wyczerpane baterie), utraconym połączeniem sieciowym lub uszkodzonymi sensorami urządzenia. Jak najszybsze wykrycie takich awarii i ich naprawa są kluczowe, a niejednokrotnie krytyczne z punktu widzenia biznesowego.
Kolejne punkty omawiają sposoby radzenia sobie z problemami wdrożeniowymi oraz zarządzania, które oferuje Signomix.
Dostarczanie wielu urządzeń
Signomix udostępnia metody API, dzięki którym można zarejestrować na platformie wiele urządzeń kopiując definicję urządzenia zarejestrowanego wcześniej.
Można dzięki temu zautomatyzować rejestrację zestawu urządzeń przygotowując dane w formacie CSV - podając jedynie parametry, którymi kolejne urządzenia się różnią (np. identyfikator lub nazwa urządzenia).
Aplikacje platformy Signomix
Koncepcja aplikacji definiowanej na platforme opiera się na podstawowych założeniach:
- urządzenie ma na platformie swoje cyfrowe odwzorowanie, które może składać się z zestawu parametrów oraz opcjonalnych kodów JavaScript wykorzystywanych do odkodowania danych przesyłanych przez to urządzenie oraz ich przetwarzania lub analizy,
- urządzenia mogą współdzielić zestaw parametrów konfiguracyjnych wykorzystywanych podczas przetwarzania danych,
- jeżeli podczas przetwarzania danych zachodzi potrzeba ich walidacji lub korekty, to powinna być możliwość zaimplementowania odpowiednich algorytmów dla całej floty urządzeń.
Aplikację tworzy zestaw zdefiniowanych parametrów oraz kodów JavaScript, które są stosowane zgodnie z poniższymi zasadami:
- Jeżeli definicja urządzenia na platformie zawiera identyfikator aplikacji, to jej parametry konfiguracyjne oraz kody JavaScript są przypisywane do urządzenia. Z zaznaczeniem, że definicja urządzenia ma priorytet. Czyli jeśli definicja urządzenia ma parametr o takiej samej nazwie jak parametr aplikacji, to brana pod uwagę będzie wartość zdefiniowana w urządzeniu.
- Ta sama reguła dotyczy kodów JavaScript - kody z aplikacji będą wykonywane tylko, jeśli nie ma tych kodów zdefiniowanych w urządzeniu.
Reguły przetwarzania danych
Dane odbierane przez API platformy są analizowane pod kątem zgodności ze zdefiniowanymi regułami.
Odpowiednio zdefiniowane reguły mają zastosowanie przy wykrywaniu:
- niskiego poziomu naładowania baterii w urządzeniu, wymagającego jej wymiany,
- nietypowych wartości danych pomiarowych (np. poza fizycznie mozliwym zakresem), sugerujących konieczność wymiany czujnika lub urządzenia,
Zarówno naruszenie warunków reguły, jak i powrót do prawidłowych wartości są sygnalizowane administratorom poprzez wybrane kanały komunikacyjne (np. e-mail, SMS).
Wykrywanie braku komunikacji
Jeżeli w konfiguracji urządzenia jest zadeklarowany oczekiwany odstęp czasu pomiędzy kolejnymi pomiarami, to platforma może raportować przypadki braku transmisji danych od tego urządzenia i sygnalizować to administratorom.
Wizualizacja stanu floty
Niezależnie od zdefiniowania reguł oraz powiadomień, administrator może zdefiniować w webaplikacji Signomix pulpit, na którym będą widoczne parametry operacyjne wszystkich lub wybranych urządzeń. Jest to wygodny sposób na zapoznanie się z aktualnym stanem całego systemu.
Podsumowanie
Wdrażanie dużych systemów IoT wiąże się z wyzwaniami w zakresie zarządzania konfiguracją, monitorowania sprawności, zarządzania zasilaniem oraz analizą danych. Platforma Signomix wychodzi naprzeciw tym wyzwaniom, oferując:
- provisioning zestawów urządzeń za pomocą Rest API,
- współdzielone konfiguracje oraz skrypty przetwarzania danych urządzeń dzięki koncepcji aplikacji,
- definiowane reguł analizy danych i stanów urządzeń oraz generowania powiadomień,
- panele prezentujące dane, które mogą wizualnie prezentować status floty IoT.
Signomix to kompleksowe narzędzie, które wspiera administratorów i programistów w sprawnym zarządzaniu nawet rozbudowanymi wdrożeniami IoT, minimalizując jednocześnie nakłady pracy i ryzyko błędów.