幾乎不可能每天不閱讀有關連接到 Internet 的設備的爆炸式增長。行業(yè)預測者根據(jù)連接的機器和它們將傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量預測天文數(shù)字。這些數(shù)字既給我們的行業(yè)帶來了重大機遇，也帶來了巨大的挑戰(zhàn)。

　　特別是，這種悖論存在于平衡從邊緣到企業(yè)的不同設備和協(xié)議的互操作性與保護點對點傳遞數(shù)據(jù)的需要。連續(xù)統(tǒng)一體中的每個節(jié)點都必須針對性能和功率進行優(yōu)化，并且對于由于不確切知道設備可能需要與之通信的其他內(nèi)容而創(chuàng)建的“假設”場景的開銷最小。不同的通信標準、總線協(xié)議和監(jiān)管要求使這進一步復雜化。鑒于所有這些，設計人員面臨著在由于缺乏行業(yè)標準而無法保證應用的未來發(fā)展的環(huán)境中滿足嚴格的上市時間要求的挑戰(zhàn)。

　　為依賴互操作性的應用程序開發(fā) M2M 系統(tǒng)必須考慮幾個功能。在解決互操作性挑戰(zhàn)時，還必須解決安全風險。

　　互操作性：離散設備，一個系統(tǒng)

　　幾乎不可能從一個供應商那里找到一個使用 M2M 的單一、專門構建的系統(tǒng)，涵蓋從邊緣到企業(yè)的整個范圍。即使是集成了多種功能的模塊化方法，例如傳感器和控制單元，仍然需要將更多元素添加到整體解決方案中。圖 1 顯示了典型 M2M 部署中的基本功能元素。

　　每個用例都需要一組不同的硬件、軟件和連接配置，具體取決于邊緣資產(chǎn)是移動的還是固定的、設備之間的距離以及是否有必須遵守的監(jiān)管標準。例如，位于購物中心的尋路亭將被視為邊緣設備。信息亭可能包含接近和運動傳感器，以在個人接近設備時觸發(fā)電源，以及用于檢測個人人口統(tǒng)計數(shù)據(jù)的 CMOS 圖像傳感器，用于有針對性的內(nèi)容交付和用于顯示導航的觸摸屏界面。信息亭還可能包含額外的內(nèi)部環(huán)境傳感器以監(jiān)控系統(tǒng)的健康狀況，例如用于外殼內(nèi)熱量積聚的溫度傳感器。

　　有多種連接選項可供選擇，具體取決于商場的平面圖布局以及商場的管理和運營方式。信息亭可以是一個獨立的單元，它與其他獨立的單元一起與中央網(wǎng)關交互。或者，信息亭可以在其物理結構中包含網(wǎng)關。連接性還取決于信息亭是由商場的物業(yè)管理公司托管還是由禁止連接到商場網(wǎng)絡的獨立第三方（如營銷機構）托管。除了這些考慮之外，設計人員還必須考慮正在傳輸?shù)膬?nèi)容類型，在本例中為數(shù)據(jù)和視頻，以及傳輸方式，可以是 Wi-Fi、蜂窩或以太網(wǎng)。

　　保護 M2M 系統(tǒng)

　　在查看解決方案中的各種組件選項時，安全性也是一個重要的考慮因素。風險既存在于設備內(nèi)部，也存在于設備之間。如果傳感器受到損害，系統(tǒng)可能會出現(xiàn)故障或以意想不到的方式運行。如果傳感器意外關閉或用于從傳感器傳輸數(shù)據(jù)的連接被黑客入侵，則數(shù)據(jù)可能會丟失或更改，這反過來會影響數(shù)據(jù)的分析和操作方式。想象一下，如果從安全攝像頭饋送到處理器的視頻中刪除圖像，該處理器旨在監(jiān)控可視區(qū)域從幀到幀的變化。傳感器（安全攝像頭）捕獲的內(nèi)容與處理器之間的這種脫節(jié)可能導致盜竊、故意破壞或未檢測到的危險。設計人員可以通過使用可以以多種方式建立的安全連接來防止這種情況。選項包括使用通信運營商或基于云的安全應用程序創(chuàng)建虛擬專用網(wǎng)絡 （VPN）。從這些選項中進行選擇時，成本和部署復雜性是考慮因素。

　　高效創(chuàng)建生態(tài)系統(tǒng)

　　考慮到所有這些標準以及功能元素的平衡，例如與分析或存儲等基于云的應用程序的連接，開發(fā)人員可能會在評估每個設備選項的過程中失去進入市場的寶貴時間。同樣低效的是試圖從董事會開始自己設計一切。雖然這將確保每個功能塊都是為特定目的而設計并有意與相應的功能塊相關聯(lián)，但該過程將既耗時又昂貴。同樣，花時間測試單個商用現(xiàn)貨 （COTS） 硬件項目將花費寶貴的時間并需要大量的資源分配。與解決方案提供商合作可以節(jié)省開發(fā)時間。

　　系統(tǒng)架構師應首先評估其公司的核心競爭力以及如何利用它來創(chuàng)造差異化。然后，他們將選擇解決方案合作伙伴，在硬件、軟件和相關服務方面提供集成解決方案，以平衡應用程序。鑒于能夠支持它們的廣泛用例和相關技術，探索所有架構和集成級別非常重要。很多時候，向市場提供解決方案的方法不止一種，成本、工程能力和上市時間等因素將是部署策略的關鍵。

　　例如，尋求部署數(shù)字標牌解決方案的兩家公司可能會以完全不同的方式進行。一個擁有創(chuàng)建通用臺式計算機經(jīng)驗的人將尋求通過硬件特性（例如支持的屏幕數(shù)量或連接方式）來區(qū)分，并使用市售的標準內(nèi)容管理系統(tǒng)軟件包。另一家公司，一家獨立軟件供應商 （ISV），可能會尋求提供定制軟件，通過查看器分析軟件優(yōu)化內(nèi)容管理。在這里，預配置的媒體播放器將滿足硬件要求并與公司的核心競爭力保持一致。

　　有能力支持這兩種模型的合作伙伴為設計人員提供了靈活性，并允許內(nèi)部和外部資源優(yōu)化。一個好的合作伙伴將提供一套強大的技術選項，并且不偏不倚地選擇最佳組合以滿足最大化系統(tǒng)功能的要求。在合作伙伴選擇過程中，確保解決方案集成商具有特定領域的經(jīng)驗也很重要，這將大大有助于面向未來的互操作性，并獲得必要的行業(yè)和機構認證，以解決安全性和合規(guī)性問題。這里的一個例子是醫(yī)療保健。遠程患者監(jiān)測是醫(yī)療市場遠程醫(yī)療領域的一項蓬勃發(fā)展的應用。考慮一個 OEM 或 ISV，其核心競爭力在于與患者監(jiān)測相關的分析。他們將需要專門構建的設備和無線連接來收集和管理數(shù)據(jù)流。在此示例中，他們將受益于既獲得 ISO-13485:2003 醫(yī)療設備認證的合作伙伴，又擁有提供健康保險流通與責任法案 （HIPAA） 隱私和安全合規(guī)解決方案的經(jīng)驗。除了這些功能之外，合作伙伴還必須能夠解釋諸如通過公共互聯(lián)網(wǎng)安全傳輸與為整個應用程序創(chuàng)建虛擬專用網(wǎng)絡之間的權衡之類的事情。權衡可以是成本、總擁有成本、支持模型和提供的安全級別，與市場感知價值、上市時間和差異化機會相比。

　　系統(tǒng)部署：最后一塊拼圖

　　一旦應用程序的設計和生產(chǎn)完成，在現(xiàn)場部署解決方案是互操作性和安全性最關鍵的地方。將設備連接到網(wǎng)絡、配置設備（通常跨多個運營商）以及有效地通過防火墻建立隧道只是成功部署可能需要的一些任務。這些戰(zhàn)術細節(jié)針對用戶體驗進行了優(yōu)化，創(chuàng)建了一個解決方案，使最終用戶“看不見”技術，讓他們能夠?qū)Ｗ⒂?a target="_blank">產(chǎn)品提供的好處。例如，人們希望他們的可穿戴健康監(jiān)測設備能夠自動連接到家中的 Wi-Fi 和家外的蜂窩網(wǎng)絡，而不會中斷服務。他們不希望因為位置變化而不得不停止和更改設置。使這種透明化的能力是成功部署的關鍵要素。這些不僅是流程中的關鍵步驟，而且還通過向最終用戶提供的服務為新的收入流提供了機會。

　　可以在設備本身中設計其他功能，以允許監(jiān)控設備的運行狀況或安全性，并在出現(xiàn)問題時發(fā)出通知。可以添加溫度傳感器、沖擊和振動傳感器等功能或記錄系統(tǒng)運行時間的能力，并根據(jù)校準點（例如平均故障間隔時間或 MTBF）進行分析，以主動安排日常維護和部件替代品。解決方案集成商可以提供這些服務以及其他服務，例如技術呼叫中心、保修維修和安裝。

　　在沒有明天標準的情況下今天部署

　　部署 M2M 系統(tǒng)的潛在解決方案與需要解決的用例一樣多。對于尋求利用物聯(lián)網(wǎng) （IoT） 提供的增長潛力的公司而言，需要一定程度的規(guī)模以實現(xiàn)利潤最大化。隨著 M2M 模型的部署超出其在遠程信息處理中的傳統(tǒng)根源，標準將開始出現(xiàn)，以使 M2M 信號鏈的支持元素之間的互操作性至少在給定的細分市場中通用。像 oneM2M 這樣的組織正在努力制定這些標準，但在此期間，與合作伙伴合作是前進的最實際、最有效和最高效的方式。選擇一個合作伙伴，例如 Avnet Embedded 的 Rorke Global Solutions （RGS） 部門，它帶來了廣泛的技術選擇和不同的集成水平，與實施解決方案的免費服務生命周期一起至關重要。確保合作伙伴不傾向于一種解決方案而不是考慮所有解決方案，并且合作伙伴具有特定領域的經(jīng)驗，從而成倍地增加成功的可能性。花時間評估和選擇合適的合作伙伴將帶來更快的部署，更好的最終客戶滿意度，并從長遠來看優(yōu)化收入。

　　審核編輯：郭婷