Решения для IoT в облаке SIM-Cloud

Интернет вещей – пример решения





 

Умные вещи

IoT (англ. Internet of Things, рус. “Интернет вещей”) – это объединенные в сеть через IP-протокол автономные электронные устройства, способные обмениваться между собой и с окружающей средой информацией, анализировать ее и на ее основе выполнять свои функции. Процессы взаимодействия объектов IoT не требуют участия человека; при этом возможность дистанционного отслеживания устройств человеком и удаленного управления ими – одна из ключевых характеристик IoT.


Современное бытовое и промышленное оборудование серьезно отличается от своих предшественников. Оно – умное, и это не преувеличение: наличие собственных процессоров превращает электронные приборы из простого инструментария в полноценные вычислительные модули, способные анализировать информацию и действовать на основе определенных алгоритмов. А элементы машинного обучения, активно внедряемые в модели бытовых приборов последних поколений, сделают их работу еще более автономной от человека.


Например, современная система умного дома (Smart House) умеет регулировать отопление, освещение, подогрев воды, вентиляцию в зависимости от присутствия хозяев и их распорядка дня. Задача умной системы защиты помещений – контроль безопасности посредством датчиков движения, видеонаблюдения, датчиков открытия окон и дверей, а в случае проникновения злоумышленника – через Сеть оповестить хозяев и охранную фирму о вторжении. Датчики температуры, давления, влажности в библиотеках, музеях и галереях искусств фиксируют состояние окружающей среды и обеспечивают сохранность и безопасность культурных ценностей.


В будущем все эти сервисы станут более персонализированными благодаря интеграции с базами данных о клиентах, накопленными поисковиками, соцсетями, интернет-провайдерами, онлайн-магазинами и т.д. Очевидно, одним из первых сделает шаг в этом направлении рынок умных часов и трекеров физической активности (умных браслетов): уже сейчас компания Apple ведет переговоры о том, чтобы внедрить свои Apple Watch в медицинскую систему США. Это позволит поднять диагностику на качественно новый уровень и улучшить профилактическую защиту от таких серьезных заболеваний, как инсульт, инфаркт, аритмия и т.д.   


В настоящее время технологии Интернета вещей применяются в таких сферах, как фермерские хозяйства, садово-парковые инфраструктуры, предприятия пищевой промышленности, охранный бизнес, сфера образования, медицина, транспорт и логистика, дорожные службы и паркинги, их широко используют разработчики и инсталляторы проектов «умного» жилища, индустрия развлечений и игровой бизнес, и многие другие.


Интернет вещей в облаке SIM-Cloud

Поскольку разработки в сфере IoT в настоящее время – один из приоритетных трендов технологического развития, многие стартапы, компании-интеграторы, разработчики ПО вовлечены в процесс создания систем Интернета вещей. Наиболее типичные вопросы, возникающие у клиентов SIM-Networks перед началом сотрудничества с нашей компанией:


  • на какой облачной платформе лучше развернуть микросервисы;
  • в каком публичном облаке выгоднее построить IT-инфраструктуру;
  • как наладить непрерывный процесс анализа и обработки поступающей через Сеть информации;
  • где организовать безопасное и надежное хранилище данных, поступающих с объектов IoT, и др.

Объекты Internet of Things (англ. Things, рус. “Вещи”) – это отдельные зарегистрированные в системе модули с доступом к интернету, связанные общим алгоритмом работы. Задача логического объединения их в единую сеть в облаке решается в SIM-Cloud с учетом индивидуальных условий каждого проекта. Так, в системе Интернета вещей регистрируются и взаимодействуют в едином информационном поле:


  • датчики положения, давления, температуры, движения, задымления;
  • цифровые видеокамеры и микрофоны;
  • разнообразные операционные устройства: реле, светильники, нагреватели, двигатели и т.д.;
  • интерфейсы взаимодействия “человек-машина”, то есть устройства ввода/вывода информации, пульты дистанционного управления и т.д.

 

От простой автоматизации Internet of Things отличает как способ коммуникации через Сеть по протоколу IP, так и выполнение в облаке SIM-Cloud обработки собранной с периферийных модулей информации, передача результатов этой аналитики пользователям, разработка на ее основе рекомендаций и прогнозов.


Способ реализации проектов Internet of Things в облаке SIM-Cloud

 

Как правило, «вещи», то есть модули IoT, соединяются с облачной IaaS SIM-Cloud через шлюз (англ. gateway), который аккумулирует метрики с множества разнообразных устройств IoT-сети по разным протоколам передачи данных (Bluetooth, WiFi, MQTT, CoAP, DDS, NFC, Cellular, AMQP, RFID, Z-Wave, HTTPs, Rest API, ZigBee и т.д.) и отправляет на дальнейшую обработку в облако SIM-Cloud.

 

 


Схема архитектуры интернета вещей на основе SIM-Cloud
Схема примерного архитектурного решения для IoT на основе SIM-Cloud

 

В случае, если на краткое время теряется соединение с интернетом, модули продолжают работать автономно. После того, как соединение с Сетью восстановится, «вещи» передают обновленную информацию о своем состоянии в облако. При этом выполняется синхронизация всех данных и обновление их в БД.

 

На приведенной выше схеме показан один из возможных вариантов решения для сети Internet of Things на базе SIM-Cloud IaaS. Однако необходимо помнить, что каждый такой проект уникален, и универсального “коробочного” решения не существует. Технические специалисты SIM-Networks разрабатывают архитектуру решения системы Интернета вещей индивидуально для каждого клиента, учитывая специфику его проекта, перспективы масштабирования, особые пожелания к безопасности и т.д.

 

Преимущества развертывания IoT в SIM-Cloud

 

  1. Масштабируемость и гибкость

 

Обычно проекты Интернета вещей начинают свое развитие с небольшого количества устройств, датчиков и пр. Для обработки получаемых данных необходимо разворачивать инфраструктуру, которая будет включать в себя множество сервисов:

 

  • Web Service: панель управления устройствами – датчиками, электронными приборами; Интерфейс пользователя позволит управлять другими сервисами проекта, выводить необходимую статистику, выполнять запросы, настраивать уведомления и т.д.;
  • Notification Service: позволяет настроить уведомления клиентам по результатам мониторинга, срабатывания триггеров датчиков и др. в удобной форме на необходимые каналы коммуникации;
  • Device Registry: сервис регистрации и учета устройств в сети IoT;
  • Device Management: сервис непосредственного управления устройствами IoT;
  • API Management: сервис управления средствами API;
  • Applications and Logic Services: сервис приложений, который отвечает за логику обработки и управления данными. Он выполняет задачи по сбору аналитики в соответствии с заданными правилами и обрабатывает полученную информацию;
  • Monitoring: сервисы позволяют настроить мониторинг устройств Internet of Things и выполнять мониторинг внутренних сервисов проекта;
  • DataBase: базы данных, которые хранят все собранные данные, метрики с IoT-устройств;
  • Load Balancing (LBaaS): программный сервис распределения нагрузки между узлами.

 

На ранних этапах запуска проекта необходимо развернуть и связать все эти элементы в единую логическую структуру.

 

Естественно, поначалу нужно меньше вычислительных ресурсов, но со временем, когда проект расширится, именно в SIM-Cloud можно гибко и быстро нарастить вычислительные ресурсы каждого из сервисов по мере роста клиентской базы, датчиков, устройств, передающих метрики, которые необходимо собирать, обрабатывать, анализировать, хранить.

 

  1. Индивидуальный проект без ограничений по масштабу
  2.  

В облаке SIM-Cloud не существует ограничений на размер проекта и его сложность, нет обязательного минимума или предельного максимального лимита ресурсов. Мы гибко настраиваем как сложную, так и простую инфраструктуру.

 

  1. Простота и легкость управления из единой точки
  2.  

Логичная и интуитивно понятная панель управления SIM-Cloud Dashboard дает возможность управлять всем IoT-проектом из единой точки входа. Нет необходимости устанавливать множество приложений – всё необходимое заложено в нашей панели управления.

 

  1. Готовое решение для резервного копирования данных
  2.  

Резервное копирование критичных для бизнеса данных – залог сохранности важной для вас информации и вашего спокойствия. В SIM-Cloud реализовано идеальное для этой задачи решение – сервис резервного копирования SIM-Cloud BaaS с быстрым восстановлением информации при необходимости. Заказывая эту услугу, вы можете выбрать локализацию хранилища резервных копий данных вашего IoT-проекта, а наши технические специалисты помогут с оптимальной настройкой бэкапа.

 

SIM-Cloud – это безопасность ваших проектов Internet of Things

 

Высокий уровень безопасности – один из ключевых приоритетов нашей работы. Мы обеспечиваем безопасную передачу данных через сеть в облако по защищенному каналу. Вся информация на инстансах (виртуальных машинах – в терминологии OpenStack) кодируется средствами аппаратного шифрования на уровне хранилища.

 

Облачная реализация решения для системы Internet of Things дает более надежную защиту от кибератак, которые внедряют вредоносный код прямо в оперативную память серверов. Кластерная организация облачной IaaS и масштабирование ресурсов по требованию повышают эффективность защитных мероприятий, позволяя подключать технологии высокопроизводительных вычислений для обнаружения процессов, проявляющих «подозрительное поведение» – избыточный трафик, несанкционированное обращение к ресурсам, в том числе через интернет, и т.д.

 

Используя для создания своих IoT-проектов широкие возможности отказоустойчивого облака SIM-Cloud, вы сможете интегрировать разнородное оборудование и ПО, построить гибридную IT-инфраструктуру, включая локальные и удаленные хранилища данных. Соединить локальные и удаленные процессы хранения в единое целое позволяет механизм оркестровки платформы OpenStack, а надежное резервное копирование обеспечивает сервис SIM-Cloud BaaS.

 

Заказать ресурсы и получить индивидуальный расчет по параметрам вашего проекта Интернета вещей для построения инфраструктуры облака SIM-Cloud вы можете здесь.

Понравилась статья? Поделитесь ею в социальных сетях!