Gids Voor het selecteren van een besturingssysteem voor uw IoT edge-apparaat

met behulp van het Internet of Things (IoT) kunnen bedrijven real-time gegevens verzamelen, trends analyseren, inzichten genereren, bronnen bijhouden en snel reageren op problemen. De kern van de meeste IoT-oplossingen is een apparaat dat zich kan registreren en verbinding kan maken met de cloud om gegevens te verzenden en te ontvangen. Sommige van deze kunnen edge-apparaten zijn, die enige gegevensverwerking uitvoeren op het apparaat zelf of in een veldgateway.

dit alles mogelijk maakt is het besturingssysteem (OS)—maar het is niet een one-size-fits-all benadering. Apparaatbouwers die het juiste besturingssysteem voor hun IoT edge-apparaat willen kiezen, moeten ervoor zorgen dat het de benodigde hardware, toepassingen en connectiviteitsvereisten ondersteunt. Van Windows voor IoT tot Azure RTO ‘ s tot Azure Sphere, verschillende besturingssystemen in de Azure IoT-technologieportfolio hebben specifieke functies en voordelen die kunnen aanspreken, afhankelijk van uw behoeften. Hieronder staan vier gebieden en belangrijke vragen die elke apparaatbouwer moet overwegen bij het selecteren van een besturingssysteem voor hun IoT edge-apparaten.

de behoefte aan IoT-apparaten aan de intelligente rand

het traditionele IoT-toepassingspatroon was om apparaten lokaal gegevens te laten maken en die gegevens vervolgens naar de cloud te sturen, waar het wordt verwerkt met hoogwaardige kunstmatige intelligentie (AI) of machine learning (ML) om zakelijke inzichten te produceren. Deze zakelijke inzichten worden vervolgens vaak gebruikt om acties te activeren, die terug naar de apparaten worden gestuurd. Zoals je je kunt voorstellen, heeft dit traditionele patroon zijn beperkingen: een vertraging in real-time reacties, sporadische internetverbindingen die de overdracht van gegevens remmen, en data zwaartekracht die het moeilijk en kostbaar maakt om datasets te verplaatsen voor analytische doeleinden.

het gebruik van intelligente edge-apparaten helpt deze problemen op te lossen door insight-extractie en-actie te verplaatsen naar het lokale apparaat zelf. Door bepaalde workloads naar de rand van het netwerk te verplaatsen, kunnen apparaten minder tijd besteden aan het communiceren met de cloud, sneller reageren op lokale veranderingen en zelfs in langere offline perioden betrouwbaar werken. Bijkomende voordelen van de intelligent edge zijn protocolvertaling, normalisatie van gegevens en verhoogde gegevensprivacy door het verwijderen van PII on-premises.

4 vragen voor het selecteren van een IoT-besturingssysteem

afhankelijk van de specifieke behoefte of beperkingen die de ontwikkeling van uw IoT edge-apparaat aansturen, zijn er verschillende overwegingen die het besluitvormingsproces zullen sturen. Een van de eerste gebieden waar apparaatbouwers vaak beginnen is hun mate van bekendheid met het platform. Als je er ervaring mee hebt, is de kans groot dat het de eerste optie is die je overweegt. We stellen echter ook voor dat u deze vier vragen stelt voordat u een definitief besluit neemt.

1) Welk niveau van betrouwbaarheid en ondersteuning op lange termijn zijn nodig?

de basis van deze vraag is gebaseerd op het type edge-apparaat dat wordt aangemaakt. Van smartphones en wearables tot medische apparaten of verkoopautomaten, elk heeft zijn eigen levenscyclus. Vanuit een verkoopperspectief wordt dit bepaald door het koopgedrag van de consument-d.w.z. de factoren die van invloed zijn op hoe een organisatie of individu een product koopt, inclusief prijs, duurzaamheid en producteigenschappen. Vanuit een ontwikkelingsperspectief, een apparaat levenscyclus wordt beïnvloed door de lengte van de tijd dat de software, zoals het besturingssysteem, wordt ondersteund.

apparaten met lage prijspunten hebben meestal een kortere levenscyclus en hoeven daarom misschien jaren later geen functie-updates of software-upgrades te ondersteunen als consumenten vaak nieuwe versies kopen. Andere apparaten kunnen voor bedrijfskritische systemen zijn en naar verwachting jarenlang meegaan. In dit geval, op zoek naar een OS dat biedt ondersteuning op lange termijn is essentieel als het kan helpen uw apparaat blijven beschermd en up-to-date door de jaren heen. Belangrijke factoren om te overwegen als het gaat om betrouwbaarheid en ondersteuning op lange termijn omvatten:

• Is het een vast apparaat? Dit scenario heeft de neiging om de software worden aangesloten op het apparaat en in licentie gegeven aan de gebruiker als een compleet product, evenals dat de OEM biedt klantenondersteuning voor het volledige product, met inbegrip van de functies die worden uitgevoerd door het besturingssysteem.
• Is het apparaat een gespecialiseerd systeem (bv. verkooppuntsystemen, geldautomaten)? Gespecialiseerde systemen voeren meestal een enkele belangrijke taak uit en vereisen niet zo vaak functie-updates als andere apparaten, maar het betekent wel dat ze vaak een langere onderhoudsoptie vereisen en zo stabiel en veilig mogelijk moeten worden gehouden. Daarom is het belangrijk om te kijken naar het onderhoudsmodel dat wordt aangeboden met het besturingssysteem.
• vereist de toepassing van het hulpmiddel dat het besturingssysteem voldoet aan bepaalde certificeringen of normen (bijvoorbeeld ISO 62304 voor medische hulpmiddelen)? Dit wordt een beetje genuanceerder op basis van de specifieke industrie waarvoor het apparaat zal worden gebruikt. Maar, op een hoog niveau, het betekent het beoordelen van uw OS-opties met alle industrie-specifieke normen of eisen in het achterhoofd.
• heeft het apparaat een uitgebreide gebruikersinterface (UI) nodig? Naarmate IoT-oplossingen complexer worden, vereisen velen een besturingssysteem met een uitgebreide gebruikersinterface . Dit kan ook belangrijk zijn voor apparaten waar klanten regelmatig interactie met de interface, zoals een benzinepomp of ticket kiosk, en zou kunnen profiteren van een gebruikersinterface die is intuïtief en gemakkelijk te gebruiken.In de wetenschap dat apparaatbouwers op zoek zijn naar OS—mogelijkheden die hun apparaten helpen stabiel te blijven en op de lange termijn ondersteund te worden, biedt Microsoft meerdere edities aan voor het bouwen van apparaten op het Windows for IoT-platform-allemaal ondersteund door 10 jaar lange termijn ondersteuning en ontworpen voor eenvoudige integratie met andere Azure-services en-platforms.
  

  Windows 10 IoT Enterprise VS. Windows 10 IoT Core vs. Windows Server IoT 2019

  Windows 10 IoT Core is ideaal voor apparaten die een kleine footprint vereisen, terwijl Windows Server IoT 2019 meer geschikt is voor veeleisende workloads voor edge computing. Dan is er Windows 10 IoT Enterprise, die heeft gespecialiseerde functies voor het maken van vaste-functie apparaten vergrendeld tot een specifieke set van toepassingen en randapparatuur.

  Windows 10 IoT Enterprise heeft opties voor ondersteuning op korte en lange termijn. Het long-term servicing channel (LTSC) is speciaal ontworpen voor gespecialiseerde apparaten, waaronder IoT-machines. Deze optie voor ondersteuning op lange termijn biedt regelmatige updates om de 2-3 jaar in de loop van een decennium, waardoor vaste en gespecialiseerde apparaten langer blijven draaien.

  2) Wat zijn uw prestatie-eisen?

  een ander aspect is het afstemmen van de behoeften van uw IoT-oplossing met de werkelijke OS-mogelijkheden; vooral als het betrekking heeft op reken-of rekenkracht en real-time prestaties. Vragen om te overwegen omvatten:

  • Wat zijn uw voorspelbare of gegarandeerde latency vereisten? Onthoud dat hoe lager de latency u nodig heeft, hoe meer stroomverbruik u moet inrekenen (en vice versa).
  • welk rekenvermogen is vereist om de apparaattaken uit te voeren? Factor in wat nodig is om niet alleen het besturingssysteem te ondersteunen, maar ook runtime applicaties.
  • hoeveel geheugen is vereist? Merk op dat de grootte van het geheugen een belangrijke beslissende factor kan zijn bij het kiezen tussen een OS of RTO ‘ s.

  tijdens deze oefening zal de prioritering van de bovenstaande mogelijkheden zeker invloed hebben op de functies die u zoekt in een besturingssysteem. Bijvoorbeeld, een apparaat dat milliseconde reacties als een antiblokkeersysteem prioriteert, kan een ander besturingssysteem gebruiken dan wat je in een ticketkiosk vindt. Voorbeelden van apparaten die profiteren van een besturingssysteem met hogere verwerkingssnelheden zijn fitness trackers, smartphones en industriële geautomatiseerde machines.

  voordelen van een real-time besturingssysteem voor IoT edge-apparaten

  Azure RTOS (Real-Time Operating System) is een embedded ontwikkelpakket dat een klein maar krachtig besturingssysteem bevat voor betrouwbare, ultrasnelle prestaties op apparaten met beperkte middelen. Ontwikkeld met snelheid in het achterhoofd, ondersteunt het de meest populaire 32-bit microcontrollers en embedded development tools.

  voor edge-apparaten waar u een RTO ‘ s overweegt, is het belangrijk om te onthouden dat het belangrijkste doel is om verwerkingstijd te verdelen over verschillende ingebedde softwaretaken, waarbij software wordt verdeeld in delen die vaak “threads” worden genoemd.”De schakelaar tussen threads gebeurt zo snel dat het bijna onzichtbaar is voor gebruikers, waardoor bijna gelijktijdige responstijden mogelijk zijn.

  dit besturingssysteem is ook compatibel met chips van vele belangrijke silicon-partners, wat het gemakkelijker kan maken om te implementeren in uw bestaande IoT-oplossingen. Bovendien, zijn kleine geheugen footprint—met een minimum van slechts 2 KB—betekent dat het goed kan werken in kleine apparaten met beperkte opslagruimte beschikbaar. Azure RTOS is ook compatibel met andere Azure platforms en apparaten, waaronder Azure Sphere. De twee zijn ideaal samen voor degenen die behoefte hebben aan een met real-time verwerkingsmogelijkheden.

  Welch Allyn Protocol Inc., een bedrijf dat gespecialiseerd is in medische apparaten, gebruikt de verwerkingssnelheid en beperkte geheugen voetafdruk van Azure RTOS ThreadX in hun draagbare draadloze monitor. Overschakelen naar dit besturingssysteem maakte het makkelijker voor het Welch Allyn team om zich te concentreren op het implementeren van de applicatie, in plaats van tijd te besteden aan het debuggen van een systeem van derden.

  3) brengt dit besturingssysteem beveiliging naar het apparaat?

  zonder twijfel is het noodzakelijk dat elk apparaat dat u factor beveiliging in het ontwerp bouwt. Dit geldt ook voor het besturingssysteem dat u ervoor kiest om erop te draaien. Een gecompromitteerde IoT-apparaat kan leiden tot gestolen gegevens of verstoorde processen, onder andere. Het niveau van beveiligingsfuncties waarnaar u op zoek bent, kan ook variëren afhankelijk van de gevoeligheid van de verwerkte gegevens en de industrie of toepassing waarin het intelligente edge-apparaat zal worden gebruikt. Aspecten te overwegen omvatten:

  • biedt het multi-layer software verdediging en hernieuwbare beveiliging?
  • heeft u beveiligde verbindingen met versleuteling en op certificering gebaseerde authenticatie?
  • ondersteunt het dynamische compartimentering?

  als het gaat om beveiligingsfuncties op de Windows voor IoT-edities, is Windows 10 IoT Core ingesteld om ondersteuning op ondernemingsniveau te bieden aan IoT-apparaten met beperkte middelen, aangezien de hardware de middelen heeft om dit te ondersteunen. Ondertussen, Windows Server IoT 2019 is uitgerust met lagen van silicon-to-cloud beveiliging. Op dezelfde manier bevat Windows 10 IoT Enterprise basis-en geavanceerde beveiligingsmaatregelen voor vaste apparaten, waaronder Windows Defender Advanced Threat Protection, Unified Write Filter (UWF) en App Locker.

  Azuurblauwe Bol: silicon-to-cloud IoT device security and integration

  terwijl Windows voor IoT een best-in-class oplossing biedt voor apparaten met MPU-klasse verwerkingskracht of rijke gebruikerservaringen, is Azure Sphere een uitgebreide IoT-apparaat beveiligingsoplossing die wordt gebruikt om IoT-apparaten te versterken met Microsoft beveiligingsinnovaties en expertise in hardware, software en de cloud. Dit betekent dat u aangesloten apparaten die Azure Sphere bestaat uit Azure Sphere-gecertificeerde hardware, het Azure Sphere besturingssysteem, en Azure Sphere Security Service met voortdurende OS en beveiligingsupdates. De Azure Sphere OS is Linux-gebaseerd en biedt verdediging in de diepte door middel van lagen van bescherming en voortdurende beveiligingsupdates.Azure Sphere biedt niet alleen een diepgaande verdediging en een basis voor beveiliging voor actieve bescherming van apparaten, maar is ook ontworpen om te integreren met elke openbare of particuliere clouddienst. U kunt verbinding maken met andere clouds voor app-gegevens tijdens het uitvoeren van Azure Sphere of de efficiëntie optimaliseren door Azure Sphere te gebruiken naast Visual Studio en Azure IoT, waardoor een robuuste strategie mogelijk is. Bijvoorbeeld, IoT Central-een volledig beheerde software-as—a-service (SaaS) IoT app platform dat ontwikkelaars in staat stelt om IoT-toepassingen te maken zonder het beheer van de onderliggende infrastructuur-kan worden gekoppeld met Azure Sphere ‘ s geïntegreerde beveiligingsoplossing. Dit biedt de basis die nodig is voor het bouwen, bewaken en beheren van IoT-apparaten en producten.Vers Technology gebruikte Azure Sphere bij het maken van IoT-oplossingen voor Grupo Bimbo, een van de grootste bakbedrijven ter wereld. Ze ontwierpen een geconnecteerde oplossing voor Bimbo op basis van Azure—van Azure IoT Hub die alle gestreamde gegevens verbindt met het platform voor verschillende edge—apparaten en sensoren tot Azure SQL-Database die al deze gegevens opslaat-waarmee het bedrijf sneller kon prototype, reageren en configureren dan de concurrentie. Bovendien werkte vers met Azure Sphere aan het creëren van sensoren van de volgende generatie om end-to-end beveiliging binnen fabrieken te bieden. De sensoren helpen niet alleen bij het bewaken van de veiligheid van de fysieke assets in de fabriek, maar ook dat gevoelige sensorgegevens beschermd blijven. Deze algemene verbinding en het gemak van integratie toegestaan vers om een lappendeken van Bimbo fabriek apparaten om te zetten in een cloud platform met end-to-end eenheid.

  4) biedt dit besturingssysteem schaalbaarheid?

  de meeste bewerkingen veranderen in de loop van de tijd, maar als u grote groei verwacht met uw IoT-oplossing, wilt u prioriteit geven aan een besturingssysteem dat kan schalen voor elk type apparaat. Het bouwen van een IoT edge-apparaat met een schaalbaar besturingssysteem betekent dat u in de toekomst geen uitgebreide wijzigingen hoeft aan te brengen om een ander systeem tegemoet te komen. Een schaalbaar besturingssysteem kan extra bronnen verwerken zonder de uitvoersnelheid te veranderen—sommige kunnen zelfs meerdere apparaten en regio ‘ s overspannen. De Windows voor IoT-edities, waaronder Windows 10 IoT Core, Windows 10 IoT Enterprise en Windows IoT Server, zijn allemaal ontworpen met schaalbaarheid en interoperabiliteit van het systeem in het achterhoofd.

  Microsoft partner PharmID gebruikte het Windows 10 IoT Core Besturingssysteem om geneesmiddelenvalidatieoplossingen te bouwen voor het verzamelen en analyseren van medicatiegegevens. Individuele artsen gebruiken de oplossing om de medicijnen die ze voorschrijven te controleren en ziekenhuizen en apotheken kunnen controleren wat er in en uit stroomt. Door gebruik te maken van Windows 10 IoT Core, PharmID en zijn klanten kunnen vertrouwen op enterprise schaalbaarheid zonder enterprise-scale resource eisen. PharmID kan continu nieuwe applicatieservices en-functies bouwen en leveren zonder grote R&D-investeringen of storingen in de bedrijfsvoering van de klant.

  bouwen voor uitgebreide cloud-to-edge ervaringen

  Uiteindelijk is het besturingssysteem dat u kiest slechts één stukje van de puzzel. We raden ook aan om vooruit te denken over hoe het apparaat zal worden gebruikt en de soorten integraties die nodig kunnen zijn om een complete oplossing te creëren. Van het beheren van cloudbronnen en uw edge-omgeving tot het analyseren en verwerken van uw on-premise gegevens tot het uitbreiden van cloudintelligentie en analytics naar edge-apparaten, Er is veel dat u kunt doen met edge-technologieën.

  en over de beschikbare Microsoft-besturingssystemen voor IoT edge—apparaten—Windows voor IoT, Azure RTOS of Azure Sphere-een voordeel dat ze allemaal gemeen hebben is dat ze gemakkelijk kunnen integreren met andere Azure-platforms en-diensten, zodat u zeer aangepaste en flexibele IoT-toepassingen kunt ontwikkelen.

  Azure IoT Edge is slechts een voorbeeld ontworpen met deze edge to cloud integratie in het achterhoofd. Als volledig beheerde service, gebouwd op Azure IoT Hub, kunt u bepaalde workloads verplaatsen naar de rand van het netwerk, zodat uw apparaten minder tijd kunnen besteden aan het communiceren met de cloud, sneller kunnen reageren op lokale veranderingen, en betrouwbaar kunnen werken, zelfs in langere offline perioden. Plus, het werkt met uw Linux of Windows-apparaten die container engines ondersteunen.

  extra bronnen voor het evalueren van IoT-besturingssystemen

  dit zijn slechts enkele aspecten waarmee u rekening moet houden bij het selecteren van een besturingssysteem voor uw IoT edge-apparaat. En, het is belangrijk om te beginnen met het uitzoeken welke functies zijn van cruciaal belang voor u om prioriteiten te stellen op basis van de beoogde use case en toepassingen voor uw edge-apparaat. Blader door deze extra bronnen voor meer inzicht in beschikbare IoT-besturingssystemen:

  • Windows voor IoT white paper: de basis voor uw intelligente edge
  • Bouw uw IoT-apparaten met Windows voor IoT: nieuw platform-updates voor apparaatontwikkelaars
  • Real-time besturingssysteem white paper: wat het is en waarom u er een wilt gebruiken
  • beveiliging white paper: Zeven eigenschappen van sterk beveiligde apparaten
  • Azure IoT: bekijk wat er mogelijk is van de intelligente rand tot de cloud