5-слойный IoT технологический стек: чертеж для продуктового менеджера

Узнайте, как пять базовых слоев IoT стека — аппаратное обеспечение устройства, программное обеспечение устройства, коммуникации, облачная платформа и облачные приложения — могут формировать вашу продуктовую стратегию и дорожную карту.

Пока Интернет вещей обещает трансформационные изменения, многие продуктовые менеджеры все еще борются с его базовыми концепциями и тем, как использовать их для осязаемой ценности клиента.

Примечание: Если вы новичок в IoT, начните с What is the Internet of Things.

Подход к IoT как к черному ящику только разжигает путаницу. Вместо этого рассматривайте его как коллекцию отдельных, взаимозамкнутых компонентов — пять слоев IoT технологического стека. Каждый IoT продукт, будь то потребительский или промышленный, разделяет эти слои.

В следующих разделах я объясню каждый слой детально и продемонстрирую, как эта модель может руководить дискуссиями с инженерией, продажами, маркетингом и исполнительными стейкхолдерами.

Погружаемся!

Введение в 5 слоев IoT технологического стека

Продуктовые менеджеры, освоившие пять слоев, получают ясность о компромиссах и возможностях на каждом этапе решения. Слои:

Рассмотрим продукт мониторинга здоровья ветряной турбины, предсказывающий потребности в обслуживании — экономящий миллионы в простое и затратах на ремонт. Этот пример иллюстрирует, как каждый слой вносит вклад в общее решение.

Слой 1 — Аппаратное обеспечение устройства

Устройства — осязаемые «вещи», мостящие физический и цифровой миры. Они формируют фундамент IoT стека.

Решите, является ли ваш продукт полностью интегрированным устройством (например, термостат Nest) или ретрофит-решением, добавляющим датчики и связность к существующему активу. В нашем сценарии ветряной турбины мы добавляем акселерометр и промышленный компьютер к существующей турбине — пример brownfield ретрофита.

Ключевые аппаратные решения включают выбор датчиков, вычислительную мощность, локальное хранилище и варианты связности. Рассмотрите компромиссы вокруг стоимости, размера, легкости развертывания, надежности и срока службы.

Для легких носимых устройств может подойти System-on-Chip (SoC), в то время как промышленные развертывания могут требовать встроенных ПК вроде Raspberry Pi, Arduino или более надежных компактных RIO/PCIe решений.

Наш монитор турбины будет использовать промышленный компьютер с интегрированным акселерометром для захвата вибрационных данных. Это устройство также потребует коммуникационного оборудования для ретрансляции данных в облако.

Рекомендуемая статья: How Does an IoT Device Work?

Слой 2 — Программное обеспечение устройства

Программное обеспечение устройства превращает железо в «умное» устройство. Оно определяет, как устройство собирает, обрабатывает и передает данные.

Software-defined hardware позволяет одному куску железа служить множеству приложений через обновления прошивки — снижая риск и продлевая жизненный цикл продукта.

Программное обеспечение устройства обычно состоит из двух компонентов:

Операционная система устройства

Выберите ОС, соответствующую вашим потребностям в реальном времени, I/O и сети. Общие выборы включают Linux, Brillo, Windows Embedded и VxWorks.

Приложения устройства

Эти запускаются поверх ОС и реализуют специфическую логику — сбор данных, локальную аналитику, контроль и более. Для турбины приложение фильтрует сырые вибрационные данные, отправляя только аномальные алерты и выполняя аварийные отключения при превышении порогов.

Совет продуктовому менеджеру: Относитесь к железу и софту как к отдельным слоям, потому что они вовлекают разные команды, процессы и таймлайны — облегчая более четкие дорожные карты и кросс-функциональное сотрудничество.

Слой 3 — Коммуникации

Коммуникации охватывают физическую сеть и протоколы, позволяющие обмен данными между устройствами и облаком. Этот слой диктует, как вы подключаетесь, какую пропускную способность требуете и как управляете задержкой и надежностью.

Выборы включают Wi-Fi, LAN, WAN, сотовую (4G/5G), LoRa, NB-IoT и отраслево-специфические протоколы вроде BACnet для автоматизации зданий.

Стратегия коммуникаций также формирует топологию системы: прямое device-to-cloud против агрегации через шлюз. Каждое решение имеет стоимость, развертывание и сложность последствия.

В удаленной ветровой ферме сотовая связность может быть единственным жизнеспособным вариантом, делая затраты на полосу пропускания ключевым соображением. Предварительная обработка данных на устройстве для отправки только действенных инсайтов может значительно снизить расходы на передачу данных.

Слой 4 — Облачная платформа

Облачная платформа — спина, агрегирующая, хранящая и обрабатывающая данные устройств, позволяющая аналитику и интеграцию с внешними сервисами.

Сбор и управление данными

Планируйте масштабируемые конвейеры приема, способные обрабатывать высокий объем и скорость IoT потоков данных. Проектируйте политики удержания данных и многоуровневое хранилище для управления ростом со временем.

Аналитика

От простых дашбордов до предиктивных machine-learning моделей, аналитика раскрывает действенные инсайты. Ваш облачный слой должен поддерживать как пакетную, так и реально-временную обработку для удовлетворения разнообразных потребностей клиентов.

Облачные API

Предоставление хорошо-документированных API позволяет клиентам и партнерам интегрироваться с вашей платформой — важное бизнес-решение, которое может открыть новые потоки выручки.

Продуктовые менеджеры должны оценивать, строить ли кастомную платформу или использовать PaaS предложение. Факторы включают стоимость владения, time-to-market и согласование с долгосрочной стратегией.

Рекомендуемые статьи: Big Data: 6 Key Areas Every Product Manager Should Address, The Business of APIs: What Product Managers Need to Plan For, What is an IoT Platform (and how to choose one)

Слой 5 — Облачные приложения

Это пользовательские интерфейсы — веб, мобильный, десктоп или носимый — позволяющие клиентам взаимодействовать с их устройствами откуда угодно.

Проектируйте приложения вокруг конкретных работ, которые ваши пользователи должны выполнить. Для промышленных контекстов рассмотрите как клиентские дашборды, так и внутренние инструменты для провижининга, troubleshooting и мониторинга флотов.

В примере с турбиной веб-приложение для операторов отображает метрики здоровья в реальном времени по тысячам турбин, триггерит алерты обслуживания и обеспечивает быстрый ответ.

Рекомендуемая статья: Why It’s So Hard to Create a Good User Experience in IoT

Что насчет «Edge» вычислений?

Edge computing — обработка данных ближе к источнику — стал буззвордом. Я намеренно опустил его из пятислойной модели для простоты, так как определение «edge» варьируется по вендорам и отраслям.

Если ваше решение получает выгоду от edge аналитики, вы можете расширить модель, включив выделенный edge слой, будь то устройство, шлюз, on-premise сервер или telco edge. Ключ — сохранить четкую, общую лексику со стейкхолдерами.

IoT технологический стек как инструмент коммуникации

Используйте пятислойную диаграмму для согласования инженерии, продаж, маркетинга, комплаенса и исполнительных команд вокруг общего языка. Начинайте встречи подтверждением обсуждаемого слоя, затем погружайтесь в специфику.

Этот фреймворк убирает восприятие IoT как «черного ящика», делая его доступным для не-технических аудиторий и способствуя информированному принятию решений.

Для более глубокого стратегического руководства изучите мой IoT Decision Framework и IoT Product Manager Certificate Program.

Итог

По мере ускорения принятия IoT, продуктовые менеджеры должны освоить каждый слой технологического стека для принятия обоснованных технических и бизнес-решений, движущих успех продукта.

Если вы нашли эту статью полезной, рассмотрите возможность поделиться ею со своей продуктовой сетью.

Далее прочитайте мой пост об IoT Decision Framework для применения этой модели к вашей продуктовой стратегии и дорожной карте.