随着物联网 (IoT) 中互联设备数量不断增加,部署新设备和管理现有设备的复杂性也随之增加。 对于设计如下的低功耗设备尤为如此:内存有限且具备可基于低带宽连接运行的处理能力,而且往往需要使用传统设备管理技术进行管理。 为了实现最大的价值,这些资源受限的设备需要一种更容易远程配置和管理的方式,以便收集其数据并路由至正确的应用。 近些年来,设备管理技术取得了巨大的进步,从用于蜂窝网络(GSM、CDMA、4G 等)的 Open Mobile Alliance (OMA) Device Management、 用于固网(铜线和光纤)的 TR-069 以及再近些时间的用于受限网络(IEEE 802.15.4、IEEE 802.15.1 等)的 Lightweight Machine-to-Machine (LWM2M) Device Management 便可见一斑。 但是,这些网络(蜂窝、固网和受限)及其连接的设备(Class 0、1、2 和场以及企业 IoT 网关))带来了复杂性问题并且在 IoT 设备管理软件栈的设计方面带来挑战。 对通用安全性网络框架的需求进一步增加了复杂性。 为了满足在管理和保护这些设备安全方面不断增加的需求,制造商们需要一款可与其他生态系统合作伙伴的设备和服务器互操作的安全设备管理组件。 作为 IoT 解决方案公司和 Intel® 物联网解决方案联盟一般成员的 Altiux 就提供这样的解决方案。 用于网关的融合设备管理框架

作为其 IoT 工具包一部分的 Altiux 为 IoT 网关提供了一种融合设备管理框架,可满足工业、能源、智慧城市和智能家庭市场的多个设备和连接需求(图 1

)。这一融合设备管理框架可帮助减少操作复杂性,并提供单个管理控制界面,不论设备管理方法如何,都可管理设备。该融合设备管理框架在基于配备常用操作系统(比如 Wind River* Linux*)

图 1.Altiux 用于 IoT 网关的融合设备管理框架支持分散设备管理部署场景下的互操作。

包括 Wind River 智能设备平台 XT 的 Intel IoT 网关设计已提供 OMA DM 和 TR-069(图 2

)。该融合设备管理框架向这些网关添加了 OMA LWM2M 客户端/代理,以及多个互操作组件(比如,OMA DM 到 OMA LWM2M 桥接)。LWM2M 是一种相对比较新的开放行业标准,明确为具备低功耗、低带宽和内存以及处理能力的设备而设计。在来自因特网工程任务组的约束应用协议 (CoAP) 信息协议之上而构建,LWM2M 支持远程固件升级、设备监控和配置以及设备部署。

图 2.Altiux 融合设备管理框架为 Intel® IoT 网关设计增加了 OMA LWM2M 客户端/代理并将组件桥接至 Wind River 智能设备平台* XT 提供的管理协议(如处所示)。

 

LWM2M 基于 CoAP 和数据包传输层安全 (DTLS) 实施设备和服务器之间的接口,将这些绑定至基于 UDP 或 SMS 的消息,以供传输层使用。 LWM2M 通常面向受限设备,为此类环境提供极其安全的轻型通信接口以及高效的数据模式。 通过将 OMA LWM2M 添加至 Intel IoT 网关,Altiux 的融合设备管理框架可以针对基于 CoAP 的设备提供高效的设备管理和安全性工作流。 除了 OMA LWM2M 客户端/代理,融合设备管理框架还提供:

  • OMA DM 到 OMA LWM2M 桥接,以供与蜂窝网络使用
  • TR-069 到 OMA LWM2M 桥接,以供与固网使用
  • 对来自应用端的远程设备管理提供 OMA LWM2M 服务器支持

Altiux 的融合设备管理框架作为 Altiux 的 BoxPwr IoT 连接中间件的一部分提供(图 3

)。BoxPwr 的双向连接中间件将受限的传统设备连接至 IoT 网络基础设施。四个可配置的变量 – Standard、Micro、Nano 和 Pico – 为多种应用提供支持,从诸如可穿戴设备和健康监测器的低功耗设备到需要云连接的复杂应用,比如智能家庭、智能建筑、智能街道照明、智能停车、车辆管理和制造自动化。模块化 BoxPwr 可轻松与现有第三方设备管理、安全和通信解决方案相集成。而且,

图 3.Altiux 的 BoxPwr IoT 连接中间件可将传统受限设备连接至 IoT 网络基础设施。

IoTEE 边缘件平台 除了其 BoxPwr 中间件,Altiux 还提供用于远程管理 IoT 设备和管理传感器数据的 Edgeware 平台。 Altiux 的 IoTEE Edgeware 平台是一种 IoT 平台,其符合 OneM2M 标准并且提供设备连接、设备管理、数据管理和应用支持功能。 该平台提供多个设备连接协议(MQTT、CoAP、HTTP 和自定义)和融合管理服务器。 将网关设备上的 BoxPwr 与 IoTEE Edgeware 平台相结合,可为客户提供一种预先集成的解决方案,以一种非常灵活、可扩展且安全的方式简化 IoT 设备的开发、部署和管理。

借助 Intel® IoT 网关设计加快上市速度 Altiux 因其设计在很多领域的广泛应用采用了 BoxPwr 的 Intel IoT 网关。 通过提供预先集成、预先验证的硬件和软件构建块,基于 Intel IoT 网关的网关设计可以更容易将传统系统与新系统连接起来,支持边缘设备和云之间的无缝、安全数据流。 此外,Intel IoT 网关可在边缘提供关键分析和智能所需的性能,确保仅向云发送有用的数据,并且支持更好地管理数据传输管理以及减少存储需求和成本。 使用 Intel Quark SoC 的 Intel IoT 网关设计对于电力和热受限的环境极具优势。 这些 SoC 最大的热设计功耗 (TDP) 只有 2.2 瓦。

用例Altiux 正在研究在 Intel IoT 网关设计上使用其 BoxPwr 融合设备管理框架的很多用例。 下面就是一些这样的用例:

  • 智慧城市解决方案 比如,可降低能源成本的智能街道照明,在需要之时、需要之处提供照明,且可受到远程监控。 该融合设备管理框架可解决当前基于云的设备管理服务器面临的互操作性问题,可让网关安全地管理支持 LWM2M 的基于 IP(智能)的照明传感器。运营商可配置和部署使用在网关上运行的 BoxPwr 融合设备管理框架的传感器。运营商之后可使用以下三种设备管理标准中的任何一个从云远程管理这些传感器;OMA DM、BBF TR-069 或 OMA LWM2M。
  • 智能家庭解决方案 可提高安全性,并降低能耗。 使用融合设备管理框架支持的 Intel IoT 网关可远程管理家庭环境中的设备。
  • 智能建筑解决方案 可提高运营效率,并降低能耗。 使用 BoxPwr 的网关可运用 LWM2M 安全地连接、配置和管理房间的冷热和照明控制。
  • 智能制造解决方案 比如,可提高运营效率并节省成本的工厂监控和分析。 使用 BoxPwr 的网关(支持融合设备管理框架)可集中监控能够远程管理的资产。

进行融合管理连接通过 LWM2M 和融合设备管理框架,Altiux 的 BoxPwr IoT 连接中间件可让 Intel IoT 网关设计更为有效地保护和管理资源受限的设备。 您可以在我们的“解决方案目录”中找到基于来自联盟成员的此设计的最新网关产品。

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此博客中的解决方案:
  • Altiux BoxPwr IoT连接中间件 (含融合设备管理框架)
  • Altiux IoTEE 边缘件平台
  • Wind River 智能设备平台 XT
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Wind River是Intel®物联网解决方案联盟的Associate级成员。

Altiux为联盟General级成员。