vejledning til valg af operativsystem til din IoT edge-enhed

ved hjælp af tingenes Internet (IoT) kan virksomheder indsamle data i realtid, analysere tendenser, generere indsigt, spore ressourcer og reagere hurtigt på problemer. Kernen i de fleste IoT-løsninger er en enhed, der kan registrere og oprette forbindelse til skyen for at sende og modtage data. Nogle af disse kan være edge-enheder, der udfører en vis databehandling på selve enheden eller i en feltport.

at gøre alt dette muligt er operativsystemet (OS)—alligevel er det ikke en tilgang, der passer til alle. Enhedsbyggere, der ønsker at vælge det rigtige operativsystem til deres IoT edge-enhed, skal sikre, at det understøtter det nødvendige udstyr, applikationer og tilslutningskrav. Forskellige operativsystemer på tværs af IoT-teknologiporteføljen har specifikke funktioner og fordele, der kan appellere afhængigt af dine behov. Nedenfor er fire områder og nøglespørgsmål, som enhver enhedsbygger skal overveje, når de vælger et operativsystem til deres IoT edge-enheder.

behovet for IoT-enheder på den intelligente kant

det traditionelle IoT-applikationsmønster har været at få enheder til at oprette data lokalt og derefter sende disse data til skyen, hvor de behandles med kunstig intelligens (AI) eller maskinindlæring (ML) med høj værdi for at producere forretningsindsigt. Disse forretningsindsigter bruges derefter ofte til at udløse handlinger, som sendes tilbage til enhederne. Som du kan forestille dig, har dette traditionelle mønster sine begrænsninger: en forsinkelse i realtidsresponser, sporadiske internetforbindelser, der hæmmer transmission af data, og datatyngdekraft, der gør det vanskeligt og dyrt at flytte datasæt til analytiske formål.

brugen af intelligente edge-enheder hjælper med at løse disse problemer ved at flytte insight-ekstraktion og handling til selve den lokale enhed. Ved at flytte visse arbejdsbelastninger til kanten af netværket kan enheder bruge mindre tid på at kommunikere med skyen, reagere hurtigere på lokale ændringer og fungere pålideligt, selv i længere offlineperioder. Yderligere fordele ved intelligent edge inkluderer protokoloversættelse, datanormalisering og øget databeskyttelse ved at fjerne PII lokalt.

4 Spørgsmål til valg af et IoT-operativsystem

afhængigt af det specifikke behov eller begrænsninger, der driver udviklingen af din IoT edge-enhed, er der flere overvejelser, der vil drive beslutningsprocessen. Et af de første områder, hvor enhedsbyggere ofte starter, er deres niveau af fortrolighed med platformen. Hvis du har erfaring med det, er chancerne for, at det kan være den første mulighed, du overvejer. Vi foreslår dog også, at du stiller disse fire spørgsmål, inden du træffer en endelig beslutning.

1) hvilket niveau af pålidelighed og langsigtet support er nødvendigt?

grundlaget for dette spørgsmål er baseret på den type edge-enhed, der oprettes. Fra smartphones og bærbare til medicinsk udstyr eller automater, hver har sin egen livscyklus. Fra et salgsperspektiv bestemmes dette af forbrugernes købsadfærd—dvs.de faktorer, der påvirker, hvordan en organisation eller person køber et produkt, herunder pris, holdbarhed og produktegenskaber. Fra et udviklingsperspektiv påvirkes en enheds livscyklus af, hvor lang tid dens program, som OS, understøttes.

enheder med lave prispoint har en tendens til at have kortere livscyklus og behøver derfor ikke at understøtte funktionsopdateringer eller programopgraderinger år senere, hvis forbrugerne ofte køber nye versioner. Andre enheder kan være til missionskritiske systemer og forventes at vare i årevis. I dette tilfælde er det vigtigt at lede efter et operativsystem, der tilbyder langsigtet support, da det kan hjælpe din enhed med at forblive beskyttet og opdateret gennem årene. Nøglefaktorer, der skal overvejes, når det kommer til pålidelighed og langsigtet support, inkluderer:

• er det en fast enhed? Dette scenario har tendens til at kræve, at programmet er knyttet til enheden og licenseret til brugeren som et komplet produkt, samt at OEM yder kundesupport til det komplette produkt, herunder de funktioner, der udføres af operativsystemet.
• er enheden et specialiseret system (f. eks. salgssteder, pengeautomater)? Specialiserede systemer udfører typisk en enkelt vigtig opgave og kræver ikke funktionsopdateringer så ofte som andre enheder, men det betyder, at de ofte kræver en længere servicemulighed og skal holdes så stabile og sikre som muligt. Derfor er det vigtigt at se på den servicemodel, der tilbydes med operativsystemet.
• kræver enhedsapplikationen, at operativsystemet opfylder visse certificeringer eller standarder (f. eks. ISO 62304 for medicinsk udstyr)? Dette bliver lidt mere nuanceret baseret på den specifikke branche, som enheden skal bruges til. Men på et højt niveau betyder det at vurdere dine OS-muligheder med alle branchespecifikke standarder eller krav i tankerne.
• kræver enheden en rig brugergrænseflade (UI)? Efterhånden som IoT-løsninger bliver mere komplekse, vil mange kræve et operativsystem med en omfattende brugergrænseflade . Dette kan også være vigtigt for enheder, hvor kunderne vil interagere regelmæssigt med grænsefladen, som en gaspumpe eller billetkiosk, og kunne drage fordel af en brugergrænseflade, der er intuitiv og nem at bruge.

kendskab til Device builders er på udkig efter OS—funktioner, der hjælper deres enheder med at forblive stabile og understøttes på lang sigt, Microsoft tilbyder flere udgaver til opbygning af enheder på vinduerne til IoT-platformen-som alle understøttes af 10 års langsigtet support og er designet til nem integration med andre tjenester og platforme.

vinduer 10 IoT Enterprise vs. vinduer 10 IoT Core vs. Vinduer Server IoT 2019

vinduer 10 IoT Core er ideel til enheder, der kræver et lille fodaftryk, mens vinduer Server IoT 2019 er mere velegnet til krævende edge computing arbejdsbelastninger. Så er der Vinduer 10 IoT Enterprise, som har specialiserede funktioner til at skabe fast-funktion enheder låst ned til et bestemt sæt af applikationer og periferiudstyr.

vinduer 10 IoT Enterprise har muligheder for både kort – og langsigtet support. Den langsigtede servicekanal (LTSC) er designet specielt til specialiserede enheder, herunder IoT-maskiner. Denne langsigtede supportmulighed giver regelmæssige opdateringer en gang hvert 2-3 år i løbet af et årti, hvilket gør det muligt for faste formål og specialiserede enheder at køre længere.

2) Hvad er dine præstationskrav?

et andet aspekt er at tilpasse behovene i din IoT-løsning med de faktiske OS-muligheder; især når det drejer sig om beregning eller processorkraft og realtidsydelse. Spørgsmål at overveje inkluderer:

• hvad er dine forudsigelige eller garanterede latenskrav? Husk, at jo lavere latenstid du har brug for, jo mere strømforbrug skal du faktor i (og omvendt).
• hvilket niveau af computerkraft kræves for at udføre enhedsopgaverne? Faktor i, hvad der er nødvendigt for at understøtte ikke kun operativsystemet, men også run-time applikationer.
• hvor meget hukommelse er påkrævet? Bemærk, at hukommelsesstørrelse kan være en vigtig afgørende faktor, når du vælger mellem et operativsystem eller RTOS.

når du gennemgår denne øvelse, vil hvordan du prioriterer ovenstående muligheder helt sikkert påvirke de funktioner, du leder efter i et operativsystem. For eksempel kan en enhed, der prioriterer millisekund svar som et antiblokeringsbremsesystem, bruge et andet operativsystem end det, du finder i en billetkiosk. Eksempler på enheder, der drager fordel af et operativsystem med hurtigere behandlingshastigheder, inkluderer fitness-trackere, smartphones og industrielle automatiserede maskiner.

fordele ved et operativsystem i realtid til IoT edge-enheder

RTOS (real time Operating System) er en integreret udviklingspakke, der inkluderer et lille, men kraftfuldt operativsystem til pålidelig, ultrahurtig ydelse på ressourcebegrænsede enheder. Udviklet med hastighed i tankerne understøtter den de mest populære 32-bit mikrocontrollere og indlejrede udviklingsværktøjer.

for edge-enheder, hvor du overvejer en RTO ‘ er, er det vigtigt at huske, at dets hovedformål er at fordele behandlingstid mellem forskellige indlejrede programopgaver, opdele programmer i dele, der ofte kaldes “tråde.”Skiftet mellem tråde sker så hurtigt, at det næsten er usynligt for brugerne, hvilket giver mulighed for næsten samtidige responstider.

dette operativsystem er også kompatibelt med chips fra mange store siliciumpartnere, hvilket kan gøre det lettere at implementere i dine allerede eksisterende IoT-løsninger. Desuden betyder dets lille hukommelsesfodaftryk—mindst 2 KB—at det kan fungere godt i små enheder med begrænset lagerplads til rådighed. RTOS er også kompatibel med andre platforme og enheder, herunder RTOS. De to er ideelle sammen for dem, der har brug for en med realtidsbehandlingsfunktioner.

Allyn Protocol Inc., et firma med speciale i medicinsk udstyr, udnyttede behandlingshastigheden og det begrænsede hukommelsesfodaftryk af RTOS-tråd i deres bærbare trådløse skærm. Skift til dette operativsystem gjorde det lettere for Allyn-teamet at fokusere på at implementere applikationen i stedet for at skulle bruge tid på at debugge et tredjepartssystem.

3) vil dette operativsystem bringe sikkerhed til enheden?

uden tvivl er det bydende nødvendigt, at enhver enhed, du bygger faktorsikkerhed i dens design. Dette strækker sig også til det operativsystem, du vælger at køre på det. En kompromitteret IoT-enhed kan blandt andet resultere i stjålne data eller forstyrrede processer. Niveauet af sikkerhedsfunktioner, du leder efter, kan også variere afhængigt af følsomheden af de håndterede data og den branche eller applikation, hvor den intelligente edge-enhed skal bruges. Aspekter, der skal overvejes, inkluderer:

• tilbyder det flerlags forsvar og vedvarende sikkerhed?
• har du sikre forbindelser med kryptering og certificeringsbaseret godkendelse?
• understøtter det dynamisk opdeling?

når det kommer til sikkerhedsfunktioner på vinduerne til IoT-udgaver, er Vinduer 10 IoT Core indstillet til at yde support på virksomhedsniveau til ressourcebegrænsede IoT-enheder, da Udstyret har midlerne til at understøtte det. I mellemtiden er IoT 2019 udstyret med lag af silicium-til-sky-sikkerhed. 10 IoT Enterprise omfatter grundlæggende og avancerede sikkerhedsforanstaltninger til enheder med fast formål, herunder Defender Advanced Threat Protection, Unified Skrivefilter og App Locker.

Blå Kugle: silicon-to-cloud IoT-enhedssikkerhed og-integration

mens IoT giver en førsteklasses løsning til enheder med MPU-klasse processorkraft eller rige brugeroplevelser, er IoT Sphere en omfattende IoT-enhedssikkerhedsløsning, der bruges til at styrke IoT-enheder med Microsofts sikkerhedsinnovationer og ekspertise inden for udstyr, programmer og skyen. Dette betyder, at du kan oprette tilsluttede enheder, der er blå kugle består af blå kugle-certificeret udstyr, blå kugle operativsystem, og blå kugle sikkerhedstjeneste med løbende OS og sikkerhedsopdateringer. Vi tilbyder dybdegående forsvar gennem lag af beskyttelse og løbende sikkerhedsopdateringer.

ud over at tilbyde forsvar i dybden og et fundament for sikkerhed for aktivt at beskytte enheder, er vi udviklet til at integrere med enhver cloud-tjeneste, offentlig eller privat. Du kan oprette forbindelse til andre skyer for at få AppData, mens du kører den blå kugle eller optimere effektiviteten ved at bruge den blå kugle sammen med Visual Studio og Den Blå tingenes internet, hvilket giver mulighed for en robust strategi. For eksempel kan IoT Central—en fuldt administreret IoT-appplatform (SaaS), der giver udviklere mulighed for at oprette IoT-applikationer uden at styre den underliggende infrastruktur-parres med den integrerede sikkerhedsløsning. Dette giver det fundament, der er nødvendigt for at opbygge, overvåge og administrere IoT-enheder og produkter.

vers-teknologi brugte blå kugle, mens de skabte IoT-løsninger til Grupo Bimbo, en af de største bagefirmaer i verden. IoT Hub, der forbinder alle de data, der streames til platformen for forskellige edge—enheder og sensorer, til en database, der lagrer alle disse data-der gjorde det muligt for virksomheden at prototype, reagere og konfigurere hurtigere end konkurrencen. Desuden arbejdede VERSE med at skabe næste generations sensorer for at give ende-til-ende sikkerhed inden for fabrikker. Sensorerne hjælper ikke kun med at overvåge sikkerheden for de fysiske aktiver i fabrikken, men de følsomme sensordata forbliver beskyttet. Denne overordnede forbindelse og lette integration gjorde det muligt for VERSE at omdanne et lappearbejde af Bimbo-fabriksenheder til en skyplatform med end-to-end enhed.

4) tilbyder dette operativsystem skalerbarhed?

de fleste operationer ændrer sig over tid, men hvis du forventer større vækst med din IoT-løsning, vil du prioritere et operativsystem, der kan skaleres til enhver type enhed. Opbygning af en IoT edge-enhed med et skalerbart operativsystem betyder i fremtiden, at du ikke behøver at foretage omfattende ændringer for at imødekomme et andet system. Et skalerbart operativsystem kan håndtere yderligere ressourcer uden at ændre udgangshastigheden—nogle kan endda spænde over flere enheder og geografiske områder. Vinduerne til IoT-udgaver, herunder vinduer 10 IoT Core, vinduer 10 IoT Enterprise og vinduer IoT Server, er alle designet med system skalerbarhed og interoperabilitet i tankerne.

Microsoft-partner, PharmID, brugte operativsystemet 10 IoT Core til at opbygge lægemiddelvalideringsløsninger til indsamling og analyse af medicindata. Individuelle læger bruger løsningen til at verificere de lægemidler, de ordinerer, og hospitaler og apoteker kan overvåge, hvad der flyder ind og ud. Ved at bruge Vinduer 10 IoT Core, PharmID og dets kunder kan stole på enterprise skalerbarhed uden enterprise-skala ressourcekrav. PharmID kan løbende opbygge og levere nye applikationstjenester og funktioner uden store R&d investeringer eller forstyrrelser i kundens drift.

byg til omfattende cloud-to-edge oplevelser

i sidste ende er det operativsystem, du vælger, kun et stykke af puslespillet. Vi anbefaler også at tænke fremad på, hvordan enheden skal bruges, og hvilke typer integrationer der kan være nødvendige for at skabe en komplet løsning. Fra styring af cloud-ressourcer og dit edge-miljø til analyse og behandling af dine lokale data til udvidelse af cloud intelligence og analytics til edge-enheder, der er meget, du kan gøre med edge-teknologier.

og på tværs af de tilgængelige Microsoft—operativsystemer til IoT edge—enheder-en fordel, de alle har til fælles, er at de let kan integreres med andre IoT-platforme og-tjenester, så du kan udvikle meget tilpassede og fleksible IoT-applikationer.

IoT Edge er kun et eksempel designet med denne edge to cloud integration i tankerne. Som en fuldt administreret tjeneste, der er bygget på IoT Hub, giver den dig mulighed for at flytte visse arbejdsbelastninger til kanten af netværket, så dine enheder kan bruge mindre tid på at kommunikere med skyen, reagere hurtigere på lokale ændringer og fungere pålideligt, selv i længere offlineperioder. Plus, det fungerer med dine enheder, der understøtter containermotorer.

yderligere ressourcer til evaluering af IoT-operativsystemer

dette er blot nogle få af de aspekter, du skal overveje, når du vælger et operativsystem til din IoT edge-enhed. Og det er vigtigt at starte med at finde ud af, hvilke funktioner der er kritiske for dig at prioritere baseret på den tilsigtede brugssag og applikationer til din edge-enhed. For mere indsigt i tilgængelige IoT-operativsystemer, gennemse disse ekstra ressourcer:

• vinduer til IoT hvidbog: grundlaget for din intelligente kant
• Byg dine IoT-enheder med vinduer til IoT: nye platformopdateringer til enhedsudviklere
• realtids operativsystem hvidbog: hvad det er, og hvorfor du måske vil bruge en
• sikkerhed hvidbog: Syv egenskaber ved højt sikrede enheder
• blå IoT: se hvad der er muligt fra den intelligente kant til skyen