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【智简联接,万物互联】华为云·云享专家张玉云:万物互联只是第一步,IoT的价值点在“物”会思考

我们都是云专家 发表于 2020-12-15 10:56:26 2020-12-15
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【摘要】 每天早晨,闹铃一响,窗帘自动拉开,屋外的阳光洒在自动播放早间新闻的床头音箱上。这是一个最简单的智能家居场景,也是最为典型的物联网应用,以家庭为平台,人与物、物与物之间能够互相通信,设备间可以对一个事件进行联动处理,极大方便我们的生活。不过,在资深系统工程师张玉云看来,IoT的万物互联只是第一步,让每个“物”都会学习、能思考,为人类社会产生价值,这才是物联网的价值点。 IoT的第一步:物和物的...

每天早晨,闹铃一响,窗帘自动拉开,屋外的阳光洒在自动播放早间新闻的床头音箱上。

这是一个最简单的智能家居场景,也是最为典型的物联网应用,以家庭为平台,人与物、物与物之间能够互相通信,设备间可以对一个事件进行联动处理,极大方便我们的生活。

不过,在资深系统工程师张玉云看来,IoT的万物互联只是第一步,让每个“物”都会学习、能思考,为人类社会产生价值,这才是物联网的价值点。

 IoT的第一步:物和物的联接

当研究操作系统的工程师碰上IoT会擦出什么火花?

张玉云可以给出一个可参考的答案,有着三年操作系统维护,一年容器经验的他,既从事过欧拉操作系统外围包的维护,也定位过系统启动、运行等各层面的问题,这让他养成了一种全局观的思维意识:从系统维度去思考问题,从而更快地理解整个系统。

举个例子,智能家居和智慧园区两个场景下的IoT联接,不仅规模数量不同,而且在系统性设计方面,也是各有乾坤。

智能家居如果仅仅以家庭为单位,WiFi已经可以提供足够的设备接入能力,以及理想的信号覆盖范围。

但是扩展到更大的地域范围,比如智慧园区,就需要系统性设计IoT各设备间的通信以及数据处理功能。

在一个园区中,各类传感器采集到的数据,会通过网关设备进行数据清洗,然后再发往云平台完成遥测数据的上报。云平台上的数据,利用大数据等技术做进一步分析处理,让它们产生价值。

这其中关键的环节包括数据的采集、上传以及分析。

张玉云提到了华为云IoTDA云服务,其提供的物模型概念,可以很轻松地完成设备的抽象建模,定义设备的属性/命令,平台侧无需编码就能理解设备。再配合编解码插件,能够适应更多场景要求。

另外,边缘侧可利用华为云提供的SDK完成设备的注册、数据上报等,也很方便。

在实际应用中,他也提出了一些产品优化建议,比如IoT上报数据的展示部分是缺失的,需搭配其他云服务进行使用。

同时,张玉云和我们分享了一个具体落地的案例,“之前工作中接触过一家传统设备生产厂商,典型的设备覆盖食品加工全过程。基于数字化转型的需求,需要对已有MES系统的数据加以清洗整理后发往平台,再从云端加以存储分析,以便挖掘其中的价值。我们基于华为云提供的云服务,很快为客户提供了解决方案,较好地贴合客户的业务场景。” 

IoT的第二步:“物”学会思考

纯粹的“云—端”模式的物联网架构,存在着实时性、安全性以及成本居高不下的难题,此时如果要让IoT设备端产生的数据可以就近直接分析处理,让“物”学会思考,就需要边缘计算、5G等技术的加入。

在张玉云看来,随着地理空间的扩大以及设备规模的增大,搭建局域网使这些设备接入网络的成本也在急剧增加。5G突破了地理位置限制的同时,提供了海量的设备接入能力,理所当然地成为智慧城市等项目网络层的解决方案。随着5G的普及,相信它会大大促进物联网的发展。

参与项目的过程中,张玉云发现边缘计算也成为了不少客户关注的香饽饽。边缘计算减少了发往云平台的数据流量、节约成本的同时,使得事件更快地被处理。

当前,市面上有不少开源的边缘框架正在帮助开发者完成相关的产品开发,这里就不得不提一嘴华为云开源的KubeEdge。

KubeEdge基于kubernetes构建,也是CNCF首个提供云原生智能边缘计算能力的开源项目,它在架构上分为三个部分,其中云端负责云上应用和配置的校验、下发,边缘侧则负责运行边缘应用和管理接入设备,设备端运行各种边缘设备。它能完整的打通边缘计算中云、边、设备协同的场景。

张玉云简单描述了它的工作原理,将部署KubeEdge的网关设备理解成node注册给kubernetes平台,所有网关设备又组成一个大的集群,这样的话,对有kubernetes经验的人员来说是零学习成本。

张玉云认为,使用kubernetes原生的方式进行管理,还是极具创新精神的。

不过,开源产品也存在诸多待改善的地方,需要开源社区的开发者们共同去发现、优化它。

张玉云就提到了KubeEdge一些让他难以接受的“功能”,按照kubernetes网络模型,Pods之间无需NAT转换即可互相通讯,由于当前CNI支持的缺失,导致边缘侧Pod中的应用无法直接使用PodIP对接平台。

除此之外,如何让边缘侧网关自动发现加入集群,将所有边缘网关组合形成一个集群进行管理,这样做是否有意义,也需要社区进一步讨论使之明朗。

结语

总而言之,即便当前的IoT工具产品还有待优化,但瑕不掩瑜,在经历了N个loT产品开发后,张玉云最后感慨道,“物联网包含的可能性是其魅力所在,或许,无人驾驶正在离我们越来越近,让我们拭目以待吧。”

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