物聯(lián)網(wǎng)在企業(yè)中應(yīng)用的三個(gè)真實(shí)案例

Bob+Violino

編譯 Charles

如果沒有網(wǎng)絡(luò)支持，企業(yè)可能無法從物聯(lián)網(wǎng)生成的數(shù)據(jù)中獲益。

投資物聯(lián)網(wǎng)帶來了很多好處，但是，物聯(lián)網(wǎng)的廣泛應(yīng)用不僅意味著設(shè)備聯(lián)網(wǎng)，然后等待數(shù)據(jù)流入；還要更新網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施以適應(yīng)這些數(shù)據(jù)。

這可不是簡單的事情。如果網(wǎng)絡(luò)不能全面地支持物聯(lián)網(wǎng)，企業(yè)可能無法充分利用所有這些數(shù)據(jù)，得不到所期望的投資回報(bào)。

物聯(lián)網(wǎng)的早期采用者可以為其他企業(yè)實(shí)施類似項(xiàng)目提供寶貴的經(jīng)驗(yàn)。下面是企業(yè)怎樣解決各種物聯(lián)網(wǎng)問題的三個(gè)實(shí)例。

羅克韋爾自動化公司的物聯(lián)網(wǎng)安全與物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)

對一些企業(yè)來說，物聯(lián)網(wǎng)并不是什么新鮮事。羅克韋爾自動化公司是一家工業(yè)自動化技術(shù)供應(yīng)商，云計(jì)算技術(shù)經(jīng)理Scott Sandler介紹說，公司在2011年首次開展物聯(lián)網(wǎng)工作。

其物聯(lián)網(wǎng)計(jì)劃旨在提供適當(dāng)?shù)募夹g(shù)，使羅克韋爾的客戶能夠?qū)⑺麄兪褂玫墓I(yè)設(shè)備和系統(tǒng)連接到云，以便更好地分析其運(yùn)營數(shù)據(jù)，并加強(qiáng)對運(yùn)營技術(shù)和IT用戶的決策支持。

該公司借助微軟來保證其工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺的安全，平臺可以通過調(diào)整來滿足客戶需求，既可以擴(kuò)大規(guī)模也能夠縮小規(guī)模，推動數(shù)據(jù)在企業(yè)中的流轉(zhuǎn)，以實(shí)現(xiàn)各種分析和業(yè)務(wù)流程。

Sandler說：“羅克韋爾之所以發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)完全是為了客戶，即我們怎樣才能更好地幫助他們成功，取得具體的成果。”

羅克韋爾的物聯(lián)網(wǎng)解決方案使客戶能夠監(jiān)控遠(yuǎn)程無人看管的資產(chǎn)，預(yù)測設(shè)備故障，而且沒有部署傳統(tǒng)的本地服務(wù)器的成本，并通過減少停機(jī)時(shí)間和優(yōu)化流程來提高性能。

他補(bǔ)充說，在網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施方面，我們最早考慮的是數(shù)據(jù)安全。羅克韋爾的早期采用者擔(dān)心攻擊者能夠侵入到他們的制造工廠中。為解決這些問題，羅克韋爾確保其物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)所使用的網(wǎng)關(guān)設(shè)備，僅通過出站端口443（https/TLS）連接至云端；網(wǎng)關(guān)經(jīng)過設(shè)計(jì)，只進(jìn)行出站呼叫，只接收來自響應(yīng)其所發(fā)起呼叫的云端的更新。

羅克韋爾還采取了其他安全措施，例如策略服務(wù)器，該服務(wù)器向網(wǎng)關(guān)設(shè)備發(fā)出共享訪問令牌和證書，用于進(jìn)行身份驗(yàn)證，因此其客戶不需要改變他們的網(wǎng)絡(luò)或者防火墻設(shè)置，而＼443端口的默認(rèn)設(shè)置是允許基于安全瀏覽器的通信。

Sandler說：“除了采取措施以確保數(shù)據(jù)和配置代理的安全之外，企業(yè)為適應(yīng)其物聯(lián)網(wǎng)計(jì)劃而必須改動網(wǎng)絡(luò)，這種改動也應(yīng)該盡可能‘最小化。

然而，我要指出的是，從盡可能減小影響的角度看，羅克韋爾很好地實(shí)現(xiàn)了物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)這一概念。”

Sandler說，憑借該企業(yè)在工業(yè)自動化方面的經(jīng)驗(yàn)，而且羅克韋爾把很多設(shè)備與其網(wǎng)關(guān)連接起來，這都有助于實(shí)現(xiàn)工業(yè)設(shè)備和云之間的無縫連接。這并不是每一家工業(yè)制造商都能做到的。

他說：“這實(shí)際上是一個(gè)值得重視的領(lǐng)域。工廠中的大部分工業(yè)自動化設(shè)備現(xiàn)在運(yùn)行的時(shí)間都要比物聯(lián)網(wǎng)和云概念產(chǎn)生的時(shí)間長。因此，對這些設(shè)備增加額外的連接，以任意速率請求數(shù)據(jù)，會影響這些自動化設(shè)備執(zhí)行控制過程的實(shí)際能力。”

在為物聯(lián)網(wǎng)準(zhǔn)備網(wǎng)絡(luò)連接方面，Sandler給出了一個(gè)建議——選擇了解公司數(shù)據(jù)源的解決方案合作伙伴。

他說：“如果不這樣做，就會嚴(yán)重影響網(wǎng)關(guān)和控制系統(tǒng)之間的網(wǎng)絡(luò)，甚至影響自動化系統(tǒng)本身。”

此外，Sandler說：“要確保網(wǎng)關(guān)的安全策略與公司的指導(dǎo)原則相一致。我們在網(wǎng)關(guān)上的策略是只進(jìn)行出站呼叫，只針對特定的安全端點(diǎn)，目的是降低外部威脅侵入工廠的風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)然還有其他的安全考慮，以及其他處理方法，但一定要確保網(wǎng)關(guān)與您的網(wǎng)絡(luò)總體安全策略相一致。”

物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備需要仔細(xì)配置網(wǎng)絡(luò)，以確保帶寬

在部署之前，徹底測試物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備也是不錯(cuò)的主意，但這也對網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施提出了特殊要求。

Marist學(xué)院與一家公司聯(lián)合開展了一項(xiàng)高級技術(shù)研究，該公司是物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品和服務(wù)開發(fā)的后期孵化器（由于保密協(xié)議，學(xué)院不能披露公司名稱）。該技術(shù)采用無線接入方式，直接從身體健康有問題的人所佩戴的傳感器上收集生物數(shù)字健康信息。

傳感器收集數(shù)據(jù)，例如體溫、心率和其他一些人體一般健康指標(biāo)。預(yù)測算法比較這些生命體征指標(biāo)隨時(shí)間的變化，如果任何某一生命體征指標(biāo)或者體征綜合指標(biāo)出現(xiàn)變化，就說明人體健康狀況出現(xiàn)了問題。

監(jiān)測設(shè)備使用安全無線協(xié)議保證數(shù)據(jù)流的連續(xù)傳輸，保持與監(jiān)測系統(tǒng)和醫(yī)療服務(wù)機(jī)構(gòu)的連接。

Marist的IT副總裁兼首席信息官Bill Thirsk說：“我們的數(shù)據(jù)科學(xué)研究人員有機(jī)會使用大數(shù)據(jù)——數(shù)十億的事件，來開發(fā)和驗(yàn)證先進(jìn)的預(yù)測過程，其中還使用了機(jī)器學(xué)習(xí)和跟蹤干預(yù)技術(shù)，并實(shí)時(shí)觀測不同變量的影響。這是一個(gè)開發(fā)認(rèn)知計(jì)算的完美環(huán)境，會產(chǎn)生很大的影響。”

從網(wǎng)絡(luò)的角度看，設(shè)備的多樣性和制造規(guī)范在Marist處理物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備方面發(fā)揮了巨大的作用。

Thirsk說：“這些設(shè)備通常有不同的芯片組，使用特殊的協(xié)議或者特定的無線頻段，有時(shí)候甚至?xí)鲆曌罴寻踩胧枰恍w力工作和測試才能把網(wǎng)絡(luò)開發(fā)好，為設(shè)備提供支持。”

Marist的設(shè)備采用了Broadcom芯片通過Wi-Fi進(jìn)行無線傳輸。設(shè)備使用EnGenious和思科廣播節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)無線連接。Marist使用了與Netgear交換機(jī)連接的本地服務(wù)器，對數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、預(yù)處理和加密。

Netgear路由器向互聯(lián)網(wǎng)發(fā)送SSL加密數(shù)據(jù)，通過Marist的Juniper SRX 3600系列防火墻和A10負(fù)載均衡器進(jìn)行接收。一旦設(shè)備數(shù)據(jù)被預(yù)測分析服務(wù)器接收，便對其進(jìn)行建模，供分析人員使用。

Thirsk說：“我們并不是非得從物理上改變我們的網(wǎng)絡(luò)，而是必須重新設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)配置，以保證客戶側(cè)傳輸?shù)某掷m(xù)性和安全性。我們曾找到過使用其他協(xié)議和通道的不同設(shè)備，以及只能打開沒有加密的數(shù)據(jù)流的設(shè)備。”endprint

他還建議針對各種設(shè)備，建立一些試驗(yàn)性的小項(xiàng)目，并進(jìn)行測試。

他提醒說：“您總是要為用戶和客戶試圖連接至網(wǎng)絡(luò)的大量設(shè)備提供支持。您必須了解智能設(shè)備所產(chǎn)生的帶寬需求，它們支持或者不支持什么樣的加密協(xié)議，以及它們是否安全，能否根據(jù)需要進(jìn)行更新。”

例如，Marist在一小部分廉價(jià)設(shè)備上進(jìn)行了試驗(yàn)，比如Raspberry Pi的設(shè)備，看看這些設(shè)備在采用了各種基于USB接口的網(wǎng)卡、無線適配器和藍(lán)牙適配器后，其系統(tǒng)是怎樣工作的。目的是收集有關(guān)設(shè)備所需帶寬的信息，以及它們可能產(chǎn)生多少干擾。

設(shè)備注冊也很重要。Thirsk說：“我們的網(wǎng)絡(luò)部門編寫了自己的門戶網(wǎng)站頁面，其中集成了身份識別服務(wù)。”用戶“注冊”設(shè)備，然后才能將其放入允許訪問的控制組中。設(shè)備可以被設(shè)置為連接到Marist建立的SSID。需要建立不同的VLAN，把某些類型的設(shè)備從具有不同安全要求的受保護(hù)網(wǎng)絡(luò)上分離出來。

Thirsk說，由于很多設(shè)備缺乏標(biāo)準(zhǔn)化，如果這些設(shè)備無法提供自己的身份，那么會很難在網(wǎng)絡(luò)上找到它們。

Thirsk說，請注意，一旦您在物聯(lián)網(wǎng)上取得了一定程度的成功，那就要準(zhǔn)備好連接大量的設(shè)備。他說：“使設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)具備可視化功能，這樣您就可以了解物體的狀態(tài)，維護(hù)安全性，連接更多的設(shè)備，獲得更大的價(jià)值。”

物聯(lián)網(wǎng)結(jié)合Wi-Fi幫助追蹤病人

在一個(gè)地方實(shí)施物聯(lián)網(wǎng)計(jì)劃已經(jīng)極具挑戰(zhàn)性了，而同時(shí)在多個(gè)地方開展這類計(jì)劃會需要更多的測試和準(zhǔn)備工作。

位于加拿大安大略省的Schlegel Villages是16個(gè)長期護(hù)理和退休社區(qū)的運(yùn)營商，最近徹底調(diào)整了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)，使用Aruba千兆無線接入點(diǎn)和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備為居民提供護(hù)理點(diǎn)服務(wù)和自動食品服務(wù)。

該公司正在準(zhǔn)備其網(wǎng)絡(luò)，以支持安防攝像機(jī)、護(hù)士呼叫系統(tǒng)和HVAC系統(tǒng)的連接。作為過渡的一部分，Schlegel從Novell eDirectory多地點(diǎn)服務(wù)器設(shè)置遷移到一個(gè)數(shù)據(jù)中心的微軟Active Directory環(huán)境中。

Schlegel信息技術(shù)主任Chris Carde說：“我們預(yù)計(jì)在未來使用Aruba接入點(diǎn)的GPS定位技術(shù)，以找到丟失的設(shè)備，或者提醒我們有居民離開了大樓。這將有助于挽救生命。”

作為其網(wǎng)絡(luò)更新的一部分，Schlegel更新了所有的交換機(jī)和Wi-Fi接入點(diǎn)，采用HPE 5130交換機(jī)和Aruba 300系列接入點(diǎn)（主要是Aruba AP 315s）更換了舊設(shè)備。

Carde說：“項(xiàng)目最后，我們將安裝大約1，500個(gè)AP，16個(gè)控制器和50臺交換機(jī)。如果訪問互聯(lián)網(wǎng)存在瓶頸，那么內(nèi)部速度就毫無意義，所以我們大規(guī)模更新了ISP，我們所有的16個(gè)網(wǎng)站從基本業(yè)務(wù)線更新到150mbps專用光纖，而數(shù)據(jù)中心更新到1000 mbps。新的基礎(chǔ)設(shè)施使我們能夠通過物聯(lián)網(wǎng)更好的照顧居民，為管理人員提供更好的服務(wù)。”

Carde說，在過渡期間，該公司還部署了新的基于iPad的臨床軟件，這需要可靠的Wi-Fi連接和性能。項(xiàng)目結(jié)束時(shí)，該公司將部署大約600臺iPad。

此外，該公司推出了名為Scala的多媒體產(chǎn)品，在顯示屏上顯示Schlegel所有地點(diǎn)的菜單、新聞和天氣。

Carde說，企業(yè)如果想要建立物聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略，則應(yīng)該從長遠(yuǎn)考慮需要連接什么類型的設(shè)備。

他說：“確保你的基礎(chǔ)設(shè)施能夠擴(kuò)展，很容易適應(yīng)未來的需求。沒有什么比網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施剛建好就出現(xiàn)瓶頸更令人沮喪了。制定好計(jì)劃將充分說明您具備設(shè)計(jì)一個(gè)魯棒的、可擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)的能力。”

Lamont Wood是紐約《計(jì)算機(jī)世界》的特約撰稿人。

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