幾乎不可能每天不閱讀有關(guān)連接到 Internet 的設(shè)備的爆炸式增長(zhǎng)。行業(yè)預(yù)測(cè)者根據(jù)連接的機(jī)器和它們將傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量預(yù)測(cè)天文數(shù)字。這些數(shù)字既給我們的行業(yè)帶來(lái)了重大機(jī)遇，也帶來(lái)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(shè)備和協(xié)議的互操作性與保護(hù)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳遞數(shù)據(jù)的需要。連續(xù)統(tǒng)一體中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都必須針對(duì)性能和功率進(jìn)行優(yōu)化，并且對(duì)于由于不確切知道設(shè)備可能需要與之通信的其他內(nèi)容而創(chuàng)建的“假設(shè)”場(chǎng)景的開(kāi)銷(xiāo)最小。不同的通信標(biāo)準(zhǔn)、總線(xiàn)協(xié)議和監(jiān)管要求使這進(jìn)一步復(fù)雜化。鑒于所有這些，設(shè)計(jì)人員面臨著在由于缺乏行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)而無(wú)法保證應(yīng)用的未來(lái)發(fā)展的環(huán)境中滿(mǎn)足嚴(yán)格的上市時(shí)間要求的挑戰(zhàn)。

　　為依賴(lài)互操作性的應(yīng)用程序開(kāi)發(fā) M2M 系統(tǒng)必須考慮幾個(gè)功能。在解決互操作性挑戰(zhàn)時(shí)，還必須解決安全風(fēng)險(xiǎn)。

　　互操作性：離散設(shè)備，一個(gè)系統(tǒng)

　　幾乎不可能從一個(gè)供應(yīng)商那里找到一個(gè)使用 M2M 的單一、專(zhuān)門(mén)構(gòu)建的系統(tǒng)，涵蓋從邊緣到企業(yè)的整個(gè)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(gè)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(dòng)的還是固定的、設(shè)備之間的距離以及是否有必須遵守的監(jiān)管標(biāo)準(zhǔn)。例如，位于購(gòu)物中心的尋路亭將被視為邊緣設(shè)備。信息亭可能包含接近和運(yùn)動(dòng)傳感器，以在個(gè)人接近設(shè)備時(shí)觸發(fā)電源，以及用于檢測(cè)個(gè)人人口統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的 CMOS 圖像傳感器，用于有針對(duì)性的內(nèi)容交付和用于顯示導(dǎo)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(xiàng)可供選擇，具體取決于商場(chǎng)的平面圖布局以及商場(chǎng)的管理和運(yùn)營(yíng)方式。信息亭可以是一個(gè)獨(dú)立的單元，它與其他獨(dú)立的單元一起與中央網(wǎng)關(guān)交互?；蛘?，信息亭可以在其物理結(jié)構(gòu)中包含網(wǎng)關(guān)。連接性還取決于信息亭是由商場(chǎng)的物業(yè)管理公司托管還是由禁止連接到商場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)的獨(dú)立第三方（如營(yíng)銷(xiāo)機(jī)構(gòu)）托管。除了這些考慮之外，設(shè)計(jì)人員還必須考慮正在傳輸?shù)膬?nèi)容類(lèi)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(hù) M2M 系統(tǒng)

　　在查看解決方案中的各種組件選項(xiàng)時(shí)，安全性也是一個(gè)重要的考慮因素。風(fēng)險(xiǎn)既存在于設(shè)備內(nèi)部，也存在于設(shè)備之間。如果傳感器受到損害，系統(tǒng)可能會(huì)出現(xiàn)故障或以意想不到的方式運(yùn)行。如果傳感器意外關(guān)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(huì)丟失或更改，這反過(guò)來(lái)會(huì)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(dǎo)致盜竊、故意破壞或未檢測(cè)到的危險(xiǎn)。設(shè)計(jì)人員可以通過(guò)使用可以以多種方式建立的安全連接來(lái)防止這種情況。選項(xiàng)包括使用通信運(yùn)營(yíng)商或基于云的安全應(yīng)用程序創(chuàng)建虛擬專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò) （VPN）。從這些選項(xiàng)中進(jìn)行選擇時(shí)，成本和部署復(fù)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(biāo)準(zhǔn)以及功能元素的平衡，例如與分析或存儲(chǔ)等基于云的應(yīng)用程序的連接，開(kāi)發(fā)人員可能會(huì)在評(píng)估每個(gè)設(shè)備選項(xiàng)的過(guò)程中失去進(jìn)入市場(chǎng)的寶貴時(shí)間。同樣低效的是試圖從董事會(huì)開(kāi)始自己設(shè)計(jì)一切。雖然這將確保每個(gè)功能塊都是為特定目的而設(shè)計(jì)并有意與相應(yīng)的功能塊相關(guān)聯(lián)，但該過(guò)程將既耗時(shí)又昂貴。同樣，花時(shí)間測(cè)試單個(gè)商用現(xiàn)貨 （COTS） 硬件項(xiàng)目將花費(fèi)寶貴的時(shí)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(kāi)發(fā)時(shí)間。

　　系統(tǒng)架構(gòu)師應(yīng)首先評(píng)估其公司的核心競(jìng)爭(zhēng)力以及如何利用它來(lái)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(guān)服務(wù)方面提供集成解決方案，以平衡應(yīng)用程序。鑒于能夠支持它們的廣泛用例和相關(guān)技術(shù)，探索所有架構(gòu)和集成級(jí)別非常重要。很多時(shí)候，向市場(chǎng)提供解決方案的方法不止一種，成本、工程能力和上市時(shí)間等因素將是部署策略的關(guān)鍵。

　　例如，尋求部署數(shù)字標(biāo)牌解決方案的兩家公司可能會(huì)以完全不同的方式進(jìn)行。一個(gè)擁有創(chuàng)建通用臺(tái)式計(jì)算機(jī)經(jīng)驗(yàn)的人將尋求通過(guò)硬件特性（例如支持的屏幕數(shù)量或連接方式）來(lái)區(qū)分，并使用市售的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容管理系統(tǒng)軟件包。另一家公司，一家獨(dú)立軟件供應(yīng)商 （ISV），可能會(huì)尋求提供定制軟件，通過(guò)查看器分析軟件優(yōu)化內(nèi)容管理。在這里，預(yù)配置的媒體播放器將滿(mǎn)足硬件要求并與公司的核心競(jìng)爭(zhēng)力保持一致。

　　有能力支持這兩種模型的合作伙伴為設(shè)計(jì)人員提供了靈活性，并允許內(nèi)部和外部資源優(yōu)化。一個(gè)好的合作伙伴將提供一套強(qiáng)大的技術(shù)選項(xiàng)，并且不偏不倚地選擇最佳組合以滿(mǎn)足最大化系統(tǒng)功能的要求。在合作伙伴選擇過(guò)程中，確保解決方案集成商具有特定領(lǐng)域的經(jīng)驗(yàn)也很重要，這將大大有助于面向未來(lái)的互操作性，并獲得必要的行業(yè)和機(jī)構(gòu)認(rèn)證，以解決安全性和合規(guī)性問(wèn)題。這里的一個(gè)例子是醫(yī)療保健。遠(yuǎn)程患者監(jiān)測(cè)是醫(yī)療市場(chǎng)遠(yuǎn)程醫(yī)療領(lǐng)域的一項(xiàng)蓬勃發(fā)展的應(yīng)用?？紤]一個(gè) OEM 或 ISV，其核心競(jìng)爭(zhēng)力在于與患者監(jiān)測(cè)相關(guān)的分析。他們將需要專(zhuān)門(mén)構(gòu)建的設(shè)備和無(wú)線(xiàn)連接來(lái)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(shè)備認(rèn)證的合作伙伴，又擁有提供健康保險(xiǎn)流通與責(zé)任法案 （HIPAA） 隱私和安全合規(guī)解決方案的經(jīng)驗(yàn)。除了這些功能之外，合作伙伴還必須能夠解釋諸如通過(guò)公共互聯(lián)網(wǎng)安全傳輸與為整個(gè)應(yīng)用程序創(chuàng)建虛擬專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)之間的權(quán)衡之類(lèi)的事情。權(quán)衡可以是成本、總擁有成本、支持模型和提供的安全級(jí)別，與市場(chǎng)感知價(jià)值、上市時(shí)間和差異化機(jī)會(huì)相比。

　　系統(tǒng)部署：最后一塊拼圖

　　一旦應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)完成，在現(xiàn)場(chǎng)部署解決方案是互操作性和安全性最關(guān)鍵的地方。將設(shè)備連接到網(wǎng)絡(luò)、配置設(shè)備（通?？缍鄠€(gè)運(yùn)營(yíng)商）以及有效地通過(guò)防火墻建立隧道只是成功部署可能需要的一些任務(wù)。這些戰(zhàn)術(shù)細(xì)節(jié)針對(duì)用戶(hù)體驗(yàn)進(jìn)行了優(yōu)化，創(chuàng)建了一個(gè)解決方案，使最終用戶(hù)“看不見(jiàn)”技術(shù)，讓他們能夠?qū)Ｗ⒂诋a(chǎn)品提供的好處。例如，人們希望他們的可穿戴健康監(jiān)測(cè)設(shè)備能夠自動(dòng)連接到家中的 Wi-Fi 和家外的蜂窩網(wǎng)絡(luò)，而不會(huì)中斷服務(wù)。他們不希望因?yàn)槲恢米兓坏貌煌Ｖ购透脑O(shè)置。使這種透明化的能力是成功部署的關(guān)鍵要素。這些不僅是流程中的關(guān)鍵步驟，而且還通過(guò)向最終用戶(hù)提供的服務(wù)為新的收入流提供了機(jī)會(huì)。

　　可以在設(shè)備本身中設(shè)計(jì)其他功能，以允許監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行狀況或安全性，并在出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)發(fā)出通知?？梢蕴砑訙囟葌鞲衅鳌_擊和振動(dòng)傳感器等功能或記錄系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間的能力，并根據(jù)校準(zhǔn)點(diǎn)（例如平均故障間隔時(shí)間或 MTBF）進(jìn)行分析，以主動(dòng)安排日常維護(hù)和部件替代品。解決方案集成商可以提供這些服務(wù)以及其他服務(wù)，例如技術(shù)呼叫中心、保修維修和安裝。

　　在沒(méi)有明天標(biāo)準(zhǔn)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(duì)于尋求利用物聯(lián)網(wǎng) （IoT） 提供的增長(zhǎng)潛力的公司而言，需要一定程度的規(guī)模以實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)最大化。隨著 M2M 模型的部署超出其在遠(yuǎn)程信息處理中的傳統(tǒng)根源，標(biāo)準(zhǔn)將開(kāi)始出現(xiàn)，以使 M2M 信號(hào)鏈的支持元素之間的互操作性至少在給定的細(xì)分市場(chǎng)中通用。像 oneM2M 這樣的組織正在努力制定這些標(biāo)準(zhǔn)，但在此期間，與合作伙伴合作是前進(jìn)的最實(shí)際、最有效和最高效的方式。選擇一個(gè)合作伙伴，例如 Avnet Embedded 的 Rorke Global Solutions （RGS） 部門(mén)，它帶來(lái)了廣泛的技術(shù)選擇和不同的集成水平，與實(shí)施解決方案的免費(fèi)服務(wù)生命周期一起至關(guān)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(lǐng)域的經(jīng)驗(yàn)，從而成倍地增加成功的可能性。花時(shí)間評(píng)估和選擇合適的合作伙伴將帶來(lái)更快的部署，更好的最終客戶(hù)滿(mǎn)意度，并從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看優(yōu)化收入。

　　審核編輯：郭婷