物联网是当今新闻中的热门话题。每个人都在讨论物联网的快速增长、它在各行各业的应用价值、以及它对世界经济的巨大影响力。但如果你是一家工业公司的 CEO,并且已在旧基础设施的各种设备上投入了数十万美元,那么你可能不会迫切地希望加入物联网。

幸运地是,Intel、Wind River SystemMcAfee三家公司共同研发出了一种解决方案,可以不用升级旧设备即可将其接入基于IP的物联网网络中。 这三家公司设计了一个简单 IoT 网关,它可以处理各种模拟和数字数据连接协议,保证各个行业可以将设备连接到互联网并开始利用他们设备中尘封的所有宝贵数据。

本文将重点讨论英特尔物联网解决方案联盟的两个成员企业AdvantechPortwell如何利用英特尔物联网网关解决方案(Intel® Gateway Solutions for the IoT)的硬件和软件堆栈以帮助各行业连接旧基础设施。 使用该解决方案的公司可以更好地收集和分析数据,实现运作效率、大数据解决方案及业务转型的新型服务。(图 1).

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图 1用于连接边缘与云端的基于英特尔®物联网网关解决方案的解决方案。


Intel®物联网网关解决方案

Intel®物联网网关解决方案是Intel、 McAfee和Wind River 共同合作的结果,它为网关设备的构建提供了预集成、预验证的硬件和软件构建块。 这些网关解决方案专为连接新旧系统而设计,保证了边缘设备和云端之间的无缝安全数据流。

英特尔®物联网网关解决方案融合了关键技术、联网协议、嵌入式控制、企业级安全性和易管理性,并提供运行特定应用软件的软件堆栈(图 2)来达到这一目标。该解决方案使用了基于标准的接口,以保证安全、可扩展的计算网关,使各个行业安全无缝地连接、聚合、过滤并分享从边缘到云端的数据。

 

图 2:英特尔®物联网网关解决方案软件堆栈为综合解决方案提供关键技术和协议

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英特尔®物联网网关解决方案建立在一个开放架构上,它包括:

Wind River智能设备平台 (IDP) XT 2.0*

Wind River IDP XT 可以保证开发人员快速地构建适用于各种行业应用的企业级智能系统。 它提供了一个集成、预验证的软件堆栈和大量硬件组件、库和工具并支持下列功能:

  • 通信和连通性:为许多硬件供应商产品和有线、无线通信线路软件提供驱动器,包括 2G/3G/4G 移动电话、蓝牙*、串口、USB、虚拟专用网络(VPN)、Wi-Fi* 接入点、MQ 遥测传输(MQTT)信息协议及ZigBee*2。
  • 易管理性:支持行业标准接口,保证长期安全远程管理,包括开放管理联盟设备管理(OMA DM)、技术报告069(TR-069)和基于网络的配置接口。
  • 安全性:保证安全性,协助保护启动到运营管理的设备和数据。 Wind River IDP XT 支持从硬件信任根到启动和软件加载的综合设备保护,并提供大量协议和服务,包括安全启动、McAfee嵌入式控制白名单、安全存储等。
  • 运行时环境:支持使用各种环境编写的应用软件,包括 Lua*、Java*和 OSG *,保证便携、可扩展和可重复使用的应用开发。

McAfee 嵌入式控制*

McAfee嵌入式控制维护系统的完整性并通过下列方法自动执行软件变更控制政策:

  • 应用程序白名单:自动在平台上创建一个允许代码的动态白名单。 一但创建并启用白名单后,系统被锁定在已知的良好基线上。 不得运行授权集外的任何程序或代码;也不得进行任何未授权变更。 这保护了内核层的应用软件和相关二进制文件——保护磁盘或内存上的文件、有助于阻止恶意软件和零时差攻击、并最大程度降低修补环境的需要。
  • 变更控制:仅允许预期和授权的基于策略的变更。 软件会监控文件并阻止任何意外的变更、并会记录任何变更意图。 使用收集到的数据,可以验证关键系统文件、目录、记录册中是否发生任何变化,并将上述情况上报至监管官员,以达到合规要求。

使用英特尔®物联网网关解决方案驱动产业创新

英特尔物联网解决方案联盟的成员企业正基于英特尔网关解决方案,迅速提供各种行业定制解决方案。 在本文中,我将讨论两个解决方案:分别是Advantech的英特尔凌动处理器E3826示例及Portwell的英特尔夸克SoC示例,这两家公司都是联盟的Premier级成员。

Advantech UTX-3115 IoT 网关仅 4.6 x 5.6 x 1.4 英寸,为无风扇微型系统。它支持 -20-60°C 的操作温度及大量的 I/O 扩展(图 3)。 这种网关专门针对像工厂自动化这类物联网应用而设计,配备的英特尔凌动E3826处理器性能高、功耗低。其速度和能源效率都是前代设备的3倍。就连通性而言,UTX 3115 配备了1个串行端口(可连接传感器或控制设备用于数据聚合)、双千兆 LAN 端口、1个USB 3.0 端口及2个 USB 2.0 端口。另外,UTX 3115 还配备了一个半尺寸微型 PCIe 插槽和一个全尺寸微型 PCIe 插槽以支持 Wi-Fi 及 3G/4G 专用 WWAN 网络。

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图 3:Advantech UTX 3115拥有一个强大、节能的英特尔凌动处理器 E3800 产品系列。


UTX-3115 除了为连接旧设备的物联网提供灵活的英特尔网关解决方案之外,它还配备了 Advantech SUSI Access。 这是一款远程设备管理软件,可以有效地进行远程监控、快速恢复和备份,以及进行实时远程配置。 该软件包括 Acronis 技术支持的系统恢复和 McAfee 技术支持的系统保护,有利于用户通过一个单一的远程控制台进行监控、配置、控制和恢复多重系统。

Portwell PI-81A0 IoT 网关是另一种用于物联网解决方案的英特尔网关解决方案。它使用低功耗英特尔夸克 SoC X1000。这种新型的 SoC 最大散热设计功率(TDP)仅2.2 瓦特,非常适用于散热受限制环境、占地面积小、无头设计系统(图 4)。该SoC 的大小为 15mmX 15mm,拥有一个32 位、单核、单线程的英特尔奔腾处理器指令集架构(ISA)—兼容速度高达 400 MHz 的CPU。

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图 4:Portwell PI-81A0 包含了一个连接旧设备的 8 通道模数转换器输入接口。

 

Portwell 使用了英特尔夸克 SoC X 1000设计了一个多功能网关,拥有一些高集成连接功能。 包括双 10/100 快速以太网、一个 USB 2.0 主机端口、两个 USB 2.0 设备端口及一个 8 通道数模转换器输入接口。 有 WiFi 或无线模块可选。

巨大的产业潜力

英特尔物联网网关解决方案的设计针对将边缘设备安全连接到云端,适用于广泛的行业应用场合。 它可以捕捉分析来自新旧设备的数据,从边缘到云端收集和传输数据,从而通过创新和效率为加速业务转型提供了新的机遇。

 

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AdvantechPortwell是英特尔®物联网联盟的Premier级成员。McAfeeWind River Systems是联盟的Associate级成员。

Mark Scantlebury

流动记者(英特尔订约人),英特尔®物联网解决方案联盟

Embedded Innovator杂志副主编