Переносимые программные агенты:подход «Златовласки» к подключению IoT

Интернет вещей (IoT) включает в себя ряд этапов и сложностей, каждый из которых требует множества конструктивных решений и компромиссов. Для большинства подключенных устройств первым шагом является обеспечение связи между физическим объектом - «вещью» Интернета вещей - и Интернетом с помощью встроенного модуля беспроводного Интернета вещей. Модуль IoT включает в себя схему связи, которая позволяет подключенному устройству отправлять и получать данные по беспроводному протоколу, например Wi-Fi, сотовой связи или Bluetooth.

Для подключения устройства к облаку IoT и управления подключенным устройством требуется специальное программное обеспечение для подключения. До недавнего времени производители подключенных продуктов могли выбирать между двумя способами подключения своих устройств к облаку IoT:комплектом разработки программного обеспечения (SDK) или программным агентом IoT, интегрированным в модуль беспроводного IoT.

Независимо от подхода, программное обеспечение для подключения должно быть тщательно протестировано и сертифицировано для работы с каждой моделью аппаратного модуля. Учитывая широкий спектр устройств Интернета вещей, требующих подключения - от носимых фитнес-трекеров, кофеварок и домашних термостатов до заводского оборудования, систем освещения и коммерческих систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC) - подключение программного обеспечения для подключения к коммуникационному оборудованию может быть сложной задачей. .

SDK предоставляют только самые общие библиотеки для взаимодействия по низкоуровневым и стандартизованным протоколам, таким как MQTT или CoAP. Программные агенты IoT производственного уровня, напротив, предлагают широкий набор функций, охватывающих такие вещи, как сериализация сообщений, обработка ошибок, уведомления, планирование, беспроводное (OTA) обновление, отладка, устранение неполадок, аутентификация и авторизация, регистрация пользователей, и другие возможности - все сертифицировано, протестировано и готово к работе с конкретным модулем IoT.

Однако теперь у поставщиков решений IoT есть новый вариант для установления подключения к облаку IoT с большим количеством возможностей, чем у SDK, но более компактным, чем предварительно созданный производственный агент. Новый портативный программный агент IoT предоставляет важный промежуточный вариант для определенных типов проектов - вариант «принеси свой собственный» (BYO), который не слишком горяч и не слишком холоден; не слишком большой, не слишком маленький. Другими словами, гораздо более гибкий подход «Златовласки» для подключения продуктов IoT с использованием модуля сотовой связи или Wi-Fi.

Основные проблемы при создании гибкого решения для подключения

Сложно разработать решения для подключения, которые могут быть совместимы с разнообразными протоколами, обработкой, памятью и программным обеспечением, которые должен учитывать каждый разработчик продукта Интернета вещей. Раньше производителям подключенных продуктов приходилось выбирать между открытым и гибким дизайном подключения, поддерживаемым SDK, или интегрированным дизайном под ключ, предоставляемым встроенным программным агентом IoT.

Решения Интернета вещей предъявляют множество новых требований и требований к навыкам, которыми обладают немногие традиционные производители. Производители, стремящиеся реализовать традиционные продукты с поддержкой Интернета вещей, особенно те, которые являются новичками в области подключенных продуктов, часто обнаруживают, что выбор программного агента обеспечивает значительные преимущества по времени вывода на рынок их продуктов Интернета вещей.

Программный агент берет на себя большинство сложностей, связанных с подключением к облаку IoT, позволяя производителям сосредоточить свои ресурсы на том, что у них уже хорошо получается, не тратя огромное количество времени и ресурсов, необходимых для разработки, создания, тестирования, поддержки и масштабирования подключенных решений. Все, что им нужно сделать, это использовать несколько простых API-интерфейсов, чтобы рабочий программный агент взаимодействовал с совместимым производственным беспроводным модулем.

Но этот всеобъемлющий подход к использованию программного агента IoT имеет компромиссы, в первую очередь отсутствие гибкости в вариантах дизайна. Программный агент Интернета вещей подключается к облаку Интернета вещей конкретного поставщика, и каждая пара агент-модуль тестируется и сертифицируется для конкретной модели модуля от конкретного поставщика модуля. Такой подход также увеличивает затраты на оборудование:в дополнение к беспроводному модулю с поддержкой Интернета вещей компания должна приобрести дополнительный микроконтроллер, на который они загружают свой код приложения, а затем запрограммировать микроконтроллер для взаимодействия с беспроводным модулем.

Эта интеграция между агентом и модулем означает, что производители подключенных продуктов должны выбирать свое облако IoT и беспроводной модуль отдельно. Многие производители имеют оптовые скидки у одного или нескольких поставщиков модулей. Если предпочтительный поставщик модулей не поддерживает агента для выбранного ими облака IoT, производители должны либо тратить больше средств на ведомость материалов (BOM), чтобы подключиться к предпочтительному облаку IoT с поставщиком модулей, не отвечающим требованиям спецификации, либо контролировать свои расходы, но не иметь возможности подключиться через облако Интернета вещей, которое наилучшим образом поддерживает функциональность и производительность подключенных продуктов.

Производители, имеющие опытные инженерные группы, работающие с IoT, могут преодолеть этот компромисс, используя SDK вместо программного агента для создания собственной модели обмена сообщениями и данных по таким протоколам, как MQTT, CoAP или HTTP. Но на самом деле эта опция недоступна никому, кроме крупнейших производителей, имеющих наибольший опыт в разработке и выпуске подключенных продуктов. Остальным пришлось выбирать либо гибкость и сопутствующую ей экономию затрат (т. Е. Использование SDK и выполнение всей своей собственной разработки IoT), либо более быстрый и, как правило, более безопасный способ оставить детали подключения IoT в руках предварительно созданного программного агента.

Когда имеет смысл подход переносимого агента

Подход переносимого агента представляет собой новую альтернативу. Думайте об этом как о SDK, расширенном с помощью модульных опций для различных возможностей подключения к Интернету вещей.

Портативный агент обеспечивает подключение к определенному облаку IoT с любого беспроводного модуля. В результате производители решений IoT, которые хотят подключиться к этому облаку IoT, больше не ограничиваются списком сертифицированных беспроводных модулей. Портативный агент управляет подключением, надежностью и безопасностью подключения к облаку IoT в дополнение к обеспечению подключения на низком уровне, обеспечиваемому клиентом типа SDK. Пользователи переносимых агентов также имеют доступ к исходному коду, что делает этот вариант более гибким, чем производственные агенты, которые не раскрывают исходный код.

Два типа компаний, скорее всего, будут использовать подход переносимого агента:

• Крупные производители, имеющие некоторый опыт запуска подключенных продуктов или желающие модернизировать существующие продукты с помощью другого беспроводного модуля.

• сами разработчики модулей.

Для производителей, обладающих определенным опытом в разработке продуктов IoT, использование портативного агента оправдывает их единовременные затраты на проектирование, чтобы связать программный агент с предпочитаемым им беспроводным модулем. В зависимости от объема поставляемых подключенных продуктов они могут использовать подход портативного агента, чтобы воспользоваться преимуществами договорной экономии затрат с поставщиком беспроводных модулей, даже если выбранный ими модуль еще не сертифицирован для поддержки выбранного ими облака IoT.

Используя переносной агент, эти производители могут уменьшить занимаемую ими площадь, сэкономив при этом на стоимости спецификации оборудования - и без ограничений, связанных с конкретным аппаратным модулем. Они могут передать сбережения своим клиентам или использовать их для поддержки исследований и разработок для будущих продуктов.

Для производителей беспроводных модулей портативный агент означает возможность предлагать более широкий спектр модулей более широкому кругу отраслей, которые заинтересованы в создании продуктов IoT. Производители модулей обладают инженерными навыками IoT для интеграции программных агентов в свои продукты. Подход переносимого агента позволяет поставщикам модулей обеспечивать возможность подключения своих продуктов к определенному облаку IoT, которое может быть интересно определенным типам клиентов.