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Veröffentlicht am 23-02-2019

Vier Stufen der IoT-Architektur | Auf dem Weg zur Veränderung der Welt

Internet of Things (IoT) ist hier, um die Welt, die wir kennen, zu verändern. Smart Cars, Smart Homes, Smart Cities, alles um uns herum kann mithilfe des Internets der Dinge in ein intelligentes Gerät verwandelt werden. IoT bringt den Coolness-Faktor sicher in die Technologie.

IoT-ARCHITEKTUR

Im Wesentlichen ist die IoT-Architektur das System aus zahlreichen Elementen: Sensoren, Protokollen, Aktuatoren, Cloud-Diensten und Schichten. Aufgrund ihrer Komplexität gibt es 4 Stufen der IoT-Architektur. Eine solche Anzahl wird gewählt, um diese verschiedenen Arten von Komponenten stetig in ein ausgeklügeltes und einheitliches Netzwerk aufzunehmen.

Zu den grundlegenden Funktionen einer nachhaltigen IoT-Architektur gehören außerdem Funktionalität, Skalierbarkeit, Verfügbarkeit und Wartbarkeit. Ohne diese Bedingungen zu lösen, ist das Ergebnis der IoT-Architektur ein Fehler.

Das Internet der Dinge eröffnet weit mehr Möglichkeiten, als die meisten Organisationen heute verfolgen. Und selbst wenn sie diese verfolgen, engagieren sich IT-Verantwortliche nicht immer vollständig für IoT-Anfragen. Die Verbreitung unbekannter, zum Teil branchenspezifischer IoT-Technologien und der große Umfang des globalen IoT selbst können die IT einschüchtern und die Möglichkeiten für sehr realisierbare und fesselnde Projekte verdecken. Wie kann Ihre Infrastruktur IoT unterstützen?

Sie müssen in eine Art vierteiliger Architektur investieren, die heute viele IoT-Systeme unterstützt. Alle vier sind integrierte, sich gegenseitig verstärkende Strukturen, die wertvolle Daten aus den verschiedenen vernetzten "Dingen" zur Produktion und zu traditionellen IT-Systemen transportieren, um verwertbare geschäftliche Erkenntnisse zu liefern.

VIER STUFEN IOT-ARCHITEKTUR

Einfach ausgedrückt besteht die vier Stufen der IoT-Architektur aus

Sensoren und Aktoren

Schicht- und Datenerfassungssysteme für das Internet-Gateway

Edge IT

Cloud Analytics

SENSOREN UND ANTRIEBE:

Die erste Schicht ist die physikalische Schicht, die aus Sensoren besteht, die Daten aus der Umgebung erfassen und sammeln können. Seine Arbeit umfasst die Erfassung physikalischer Parameter oder die Identifizierung anderer intelligenter Objekte. Dann kommen wir zu den Aktuatoren, die eine Änderung der Umgebung beeinflussen können. Beispielsweise erkennt ein Sensor, dass sich die Temperaturen geändert haben und das Licht niedrig ist. Wenn es dunkel wird, schaltet ein Stellantrieb dann automatisch die Straßenbeleuchtung ein.

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Die Erfassungs- / Betätigungsphase umfasst alles von alten industriellen Geräten über Roboterkamerasysteme, Wasserstandsdetektoren, Luftqualitätssensoren, Beschleunigungssensoren und Herzfrequenzmonitoren. Der Anwendungsbereich des IoT wächst schnell, zum Teil dank drahtloser Sensornetzwerktechnologien mit niedrigem Stromverbrauch und Power over Ethernet, wodurch Geräte in einem verkabelten LAN ohne A / C-Stromquelle arbeiten können.

Daher deckt die Abtast- und Betätigungsstufe alles ab, was in der physischen Welt benötigt wird, um die notwendigen Erkenntnisse für weitere Analysen zu gewinnen.

INTERNET-GATEWAY-SCHICHTEN UND DATENERFASSUNGSSYSTEME:

Dann kommt der Internet Gateway Layer. Die Daten, die von den Sensoren kommen, müssen vorbereitet werden, bevor sie in die endgültige Verarbeitungsphase gelangen. Grundsätzlich müssen die Daten, die in analoger Form empfangen werden, aggregiert und in digitale Form konvertiert werden, und dies geschieht genau mit Hilfe eines Internet-Gateways, das sie zur weiteren Verarbeitung über WLANs oder andere Netzwerke weiterleitet. Beide der oben genannten Schichten sind eng beieinander angeordnet, so dass die Vorverarbeitung der Sammlung in Echtzeit erfolgen kann. Diese Gateways können mit zusätzlichen Funktionalitäten wie Analyse, Schutz vor Malware und Datenverwaltung aufgebaut werden.

Auch wenn diese Phase der IoT-Architektur immer noch mit Sensoren und Aktoren in unmittelbarer Nähe zu arbeiten ist, treten auch hier Internet-Fluchtwege und Datenerfassungssysteme (DAS) auf. Insbesondere die spätere Verbindung zum Sensornetzwerk und zur Aggregatausgabe, während Internetausflüge über WLAN und verkabelte LANs arbeiten und die weitere Verarbeitung durchführen.

Die entscheidende Bedeutung dieser Stufe ist es, die enorme Menge an Informationen, die auf der vorherigen Stufe gesammelt wurden, zu verarbeiten und für die weitere Analyse auf die optimale Größe zu bringen. Außerdem erfolgt hier die notwendige zeitliche und strukturelle Umstellung.

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EDGE IT:

Die vorverarbeiteten Daten gelangen dann in die Edge-Computing-IT-Systeme, um eine weitere Analyse der Daten durchzuführen. Während sich die obigen beiden Schichten an einem tatsächlichen Standort des Geräts befinden, wird sich ein Edge-IT-Verarbeitungssystem an entfernten Standorten oder an anderen Randstandorten befinden, jedoch nicht bis zum DC. In der Regel sind die IoT-Daten so enorm, dass sie, wenn sie direkt an das Rechenzentrum oder den Server gesendet werden, verrückte Mengen an Netzwerkbandbreite verbrauchen und Ihre Ressourcen überlasten können. So führen Systeme am Rand Analysen durch, um die Belastung der Kern-IT-Infrastruktur zu verringern.

Hier ist ein Beispiel. Möglicherweise verwenden wir maschinelles Lernen am Rand, um nach Anomalien zu suchen, die auf bevorstehende Wartungsprobleme hinweisen, die sofortige Aufmerksamkeit erfordern. Dann könnten wir Visualisierungstechnologie verwenden, um diese Informationen in leicht verständlichen Dashboards, Karten oder Diagrammen darzustellen. Hochintegrierte Computersysteme, wie zum Beispiel eine hyperkonvergente Infrastruktur, sind ideal für diese Aufgaben geeignet, da sie relativ schnell und einfach remote bereitgestellt und verwaltet werden können.

Diese Phase ist eng mit den vorherigen Phasen beim Aufbau einer IoT-Architektur verbunden. Aus diesem Grund befindet sich der Standort von IT-Edge-Systemen in der Nähe der Position, an der sich Sensoren und Aktoren befinden, wodurch ein Schaltschrank entsteht. Gleichzeitig ist auch der Aufenthalt in Außenstellen möglich.

CLOUD ANALYTICS:

Die Hauptprozesse auf der letzten Stufe der IoT-Architektur finden im Rechenzentrum oder in der Cloud statt. Daten, die eingehender verarbeitet werden müssen und bei denen Feedback nicht unmittelbar erfolgen muss, werden an das physische Rechenzentrum oder an Cloud-basierte Systeme weitergeleitet, wo leistungsfähigere IT-Systeme die Daten analysieren, verwalten und sicher speichern können. Es dauert länger, bis Sie Ergebnisse erhalten, wenn Sie warten, bis die Daten dieses Stadium erreichen. Wir können jedoch eine eingehendere Analyse durchführen und unsere Sensordaten mit Daten aus anderen Quellen kombinieren, um tiefere Einblicke zu erhalten. Die Verarbeitung der Stufe 4 kann lokal, in der Cloud oder in einem Hybrid-Cloud-System erfolgen. Die in dieser Stufe ausgeführte Verarbeitung ist jedoch unabhängig von der Plattform gleich.

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Nachdem alle Qualitätsstandards und Anforderungen erfüllt wurden, werden die Informationen in die physische Welt zurückgebracht, jedoch bereits in einem verarbeiteten und genau analysierten Erscheinungsbild.

Eine fünfte Etappe?

Die 4-stufige Herangehensweise an IoT-Infrastruktur und -Verarbeitung erfordert neue Ebenen der Zusammenarbeit, zumal die Trennungen zwischen diesen Stufen verschwimmen.

Tatsächlich gibt es eine Option, um den Aufbau einer nachhaltigen IoT-Architektur durch Einführung einer zusätzlichen Stufe zu erweitern. Es bezieht sich darauf, die Kontrolle eines Benutzers über die Struktur einzuleiten, wenn nur unser Ergebnis natürlich keine vollständige Automatisierung beinhaltet. Die Hauptaufgaben sind hier Visualisierung und Management. Nach dem Hinzufügen dieser Stufe wird das System zu einem Kreis, in dem ein Benutzer Befehle an Sensoren / Aktoren sendet, um einige Aktionen auszuführen.

Und der Prozess beginnt wieder von vorne.

LEBEN AUF DEM RAND

Das IoT gestaltet kommerzielle, industrielle, wissenschaftliche und technische Bemühungen auf tiefgreifende und unvorhersehbare Weise weiter. In der wissenschaftlichen Revolution des 17. Jahrhunderts erweiterten neu entwickelte Instrumente die Reichweite der menschlichen Sinne weit in den mikroskopischen und astronomischen Bereich. Das IoT ist das Instrument, mit dem Ihr Unternehmen intelligente Technologien mit dem Daten-Universum von Objekten verbinden kann. Die Auswirkungen auf die IT-Infrastruktur werden ebenso weitreichend sein.

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