通盘考量十大成功要素　物联网云端转型之路更顺遂

　　下面是IT云端供应商向物联网云端服务转型时须考虑的十大要素：

　　了解目标应用垂直市场

　　首先要理解目标垂直市场，为此提供一站式服务。在物联网中并没有一个可解决所有问题的万能方法。要了解某个垂直市场，就要考虑这个市场的变迁过程及未来的商业模式。例如，如果目标是随时随地追踪医院里的人员及其具体位置，那么可能须使用带有生物计量感测器的可穿戴设备，而且这些人的生命征象料也须监测。

　　此类服务虽可满足生物计量感测器的追踪，但内建感测器通常是由电池驱动的小型设备，可提供的频宽也是非常小的。在这种情况下，服务供应商与PaaS或SaaS业者合作管理其位于同一区域的设备;另一方面，若与云端服务业者合作管理另一套独立的设备，这种方案就不在可选范围之内，因为须考虑的问题包括通讯协议、网路、频宽管理，以及物联网云端架构须支持的传输技术等各个方面。

　　系统资料分析和运算

　　可扩展的资料分析及事件处理引擎都须具备。因为物联网的增值作用主要来自于资料分析，而“资料资本”则是差异化的根本所在。在云端及本地/闸道器一侧是否具备合适的分析工具引擎?而新的储存技术可改善数据处理速度，所以在某些物联网应用中也是必需的，因此传统的资料提取、转换和加载(ETL)模式将让位给准时性(JIT)方法(即实时方式与批处理方式的对比)。

　　另外，供应商是否有能力管理媒体资料分析及处理过程，以应对那些需即时数据处理能力的物联网应用?例如，在远程医疗保健和老年人监控应用中，位于云端的被动数据处理已无法满足要求，必须运用本地智慧闸道器，提供快速分析才能够应对诸如突发心肌梗塞或家用自动设备失火等紧急情况。

　　监测并采集资料

　　详细了解须监测/采集的是什么类型的数据，以及客户需要什么样的分析结果。也就是说，针对具体功能开发出一系列的设备数据模型。不要让自己成为物联网云解决方案中的“万能瑞士军刀”。因为虽然瑞士军刀可做许多事情，但这并不意味着瑞士军刀能把所有事情都做好。了解妳所要服务的垂直市场(要素1)对本要素的实现同样具有帮助。

　　某些应用中，在利用分析工具和可视化工具对资料进行处理前，首先须透过外部分类算法和丰富的工具进行资料组合。这个过程可大幅提高资料使用效率和方便性(例如在打开前须了解水网管线的位置，在为货物重新确定路径前须了解其他集散中心的位置等)。

　　端对端系统转向模组化

　　开发一个完全模组化的端到端系统。因为大部分的大型原始设备制造商(OEM)可能已有自主品牌的云服务，他们所需要的只不过是你所提供服务中的一部分内容。所以要提供定位明确的API，以及对防火墙友好的具有适应能力的连接架构，并且要熟练地使用客户基础设施、分析工具引擎、应用程序、视觉化工具等。

　　客户感兴趣的也许只是你的通讯系统，或者仅需功能上的某种结合。物联网方案供应商的方法愈灵活，就愈能满足客户需求。在云的一侧，云生态系统的形成就是下一个任务，一个强大生态系统将是物联网云管理的核心所在。

　　上文提到的模组化系统也许意味着为物联网商业模式建立一种分层的定价方法。灵活性应该不仅存在于技术产品中，厂商应对新的商业模式持开放的态度。

　　物联网标准搭建生态系统

　　在新服务架构之后应跟随大的生态系统，例如开放互连联盟(OIC)等。在消费性和工业级物联网领域，标准化将最终占据主导地位，尽管由各种字母符号的简称所组成的通讯协议(如MQTT、XMPP、DDS、AMQP、CoAP、RESTfulHTTP等)可能会继续发展，标准化也同样处在进行当中，故厂商要做好升级的准备，因为专有系统也许在将来须要向标准系统升级，才不致脱离生态系统。

　　广泛的无线通讯设计技能

　　培养在无线通讯领域的专业技能(蜂巢式网路、Wi-Fi、BLE、802.15.4/ZigBee、6LoWPAN、Sub-GHz、SigFox等)(图4)，或者与具备此项技能的一方合作。许多IT云企业在这方面都存在很大缺陷，须寻找一个合适夥伴来优化IT云，使其能支持上述复杂的通讯协议。他们同样须在无线连接的类型及有限频宽基础上，对系统进行优化。

　　图4　物联网引爆多元通讯技术导入潮。 资料来源：Atmel

　　对于应用开发方的人员来说这一点同样有效，因为物联网的定制化工作是必须的，且通常针对蜂巢式网路技术行得通的方案，挪到Wi-Fi、BLE或ZigBee上未必行得通。当所设定的目标是某个垂直市场时，这一点尤其显得重要，因不同市场需要的是不同的无线通讯协议，甚至同时需要多项技术，所以会遇到不同协议共存所带来的问题。

　　轻量化SDK设计

　　无论SDK是自有还是其他形式，供应商都要搭建一个轻量级的通讯系统。典型SDK虽让行动应用程序的开发和管理变得更加方便，但是与那些负责向物联网系统传递数据的细小且资源有限的感测器相比，智慧手机所拥有的资源显然要大得多。轻量级的SDK具有更高的可预测性，也更加容易与内存有限或经由电池驱动的设备整合在一起。

　　随着设计逐渐延伸到闸道器层级并有愈来愈多类型的机制、功能、感测器、通讯和警报须监测，SDK的规模就会增加。确实没有一种方案是万能的，但是在应用和数据管理方面永远保持节俭的态度一定是有效的。到目前为止，根据笔者与各种物联网云生态系统夥伴的合作经验，SDK在记忆体使用量的大小从3K-150K不等。物联网云的发展之旅已经开始，相信在不远的将来更为高端的方案(以及一些中间步骤)将会减少，而缓存机制将会愈来愈壮大。

　　另外，要部署一种以具体环境为中心的频宽管理系统，如此一来，系统将不会仅因为管理层面的活动就占据所有频宽资源。经验告诉我们，在与中间代理和缓存功能的通讯连接中，所占据的频宽不要超过15%。

　　物联网系统使用方便性

　　物联网的重点放在方便使用上，也就是说，提供的设备要便于使用，让即使是一个物联网开发的新手也能按照步骤自己完成相应工作，无论采用何种传输技术或可用资源是多少。如果所花的时间太长、错误多，或需大量开发人员针对某个架构进行调整、定制及优化，那么供应商的目标市场就只剩下那些大型OEM了。 如果供应商选择与软体服务企业合作，虽然可让进行更好的升级并获得额外频宽资源，但代价是提高成本。与其如此，不如从一开始就让整个过程变得极为容易，从而可最大限度地覆盖潜在用户;换句话说，从物/感测器API的编写，到本地闸道器和云闸道器，再到智慧装置、通讯及服务API的编程，无一不将重点放在简单易用上，以便为客户带来开箱即用的体验。

　　可视化工具和用户体验

　　关注系统中各个组成部分的可视化工具和用户体验。物的虚拟化和可视化(包括应用程序，将设备数据模型转化为云可理解的讯息)是一个很大的价值命题。若供应商目标是消费性物联网垂直市场，且智慧手机在其中占据非常重要的地位，那么所提供的服务应包含一个强大行动应用程序开发环境。IT云和物联网云都有各自不同的数据消费人群，具备出色的可视化特性可提升竞争力。

　　物联网安全与认证机制

　　最后，也是非常重要的一点，是否具有一个强大且牢固的安全和认证机制，且采用非常先进的加密算法?是否支持错误修正码(ECC)和AES-128/256?是否拥有以物理反复制技术(PUF)为基础的密钥生成机制?物联网领域存在着极高的风险，须在系统安全上花费更多精力，从拥有有限资源的物一直到云端，各方面都须考虑。

　　不过，目前物联网应用开发人员对安全知识了解程度依然不高，云端合作夥伴须具备相应能力，贯彻和实施安全设计。

　　在物一侧须保护的基本要素包括安全引导、物的身分认证、讯息加密/完整性，以及可靠的密钥管理和存储流程。通盘了解物联网云端需求的半导体合作夥伴，将能从“物”的安全角度帮助服务供应商优化系统。

　　(本文作者为Atmel副总裁兼无线解决方案总经理)