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克服物聯(lián)網(wǎng)可擴(kuò)展性問題的三個(gè)技巧
克服物聯(lián)網(wǎng)可擴(kuò)展性問題的三個(gè)技巧
在幾乎所有技術(shù)項(xiàng)目中要考慮的最重要方面之一是可擴(kuò)展性，物聯(lián)網(wǎng)也不例外。事實(shí)上，如果您已經(jīng)知道您的 IoT 解決方案將不斷添加更多設(shè)備并需要處理越來越多的數(shù)據(jù)，那么您應(yīng)該首先考慮 IoT 的可擴(kuò)展性。
可擴(kuò)展性：系統(tǒng)通過添加額外資源來處理越來越多的工作的能力；由于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)特有的挑戰(zhàn)，這仍然是許多開發(fā)人員的癥結(jié)所在。此外，如果不及早解決，此類挑戰(zhàn)可能會發(fā)展為可能導(dǎo)致維護(hù)時(shí)間增加和延遲問題的問題。讓我們討論三個(gè)有助于克服物聯(lián)網(wǎng)最棘手的可擴(kuò)展性問題的技巧。
為什么物聯(lián)網(wǎng)存在可擴(kuò)展性問題？
在開始討論解決方案之前，讓我們花點(diǎn)時(shí)間考慮一下為什么存在 IoT 特有的可擴(kuò)展性問題。它們包括：
缺乏規(guī)劃階段：當(dāng)開始一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目時(shí)，需要一個(gè)強(qiáng)有力的概念證明 (POC) 和規(guī)劃階段。鑒于物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目具有多種技術(shù)和組織因素，因此在規(guī)劃階段需要考慮很多方面。然而，很多時(shí)候，這些方面是未知的或被忽視的，因?yàn)樗鼈兤鸪蹩雌饋頍o關(guān)緊要。話雖如此，它們可能會對項(xiàng)目的增長能力產(chǎn)生巨大影響。
與未來設(shè)備兼容性的不確定性：您可能知道，有大量新的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備進(jìn)入市場。事實(shí)上，據(jù)估計(jì)，到2024 年，物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)將達(dá)到 830 億。最重要的是，所有這些設(shè)備都帶有新的或更新的功能、硬件和/或軟件。更重要的是，即使是最小的設(shè)備也可以改變它們與物聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議交互的方式。這意味著五年后添加或更換新設(shè)備的過程可能與今天完全不同。這將需要更改架構(gòu)、軟件或協(xié)議本身。
預(yù)算限制：物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)人員可能不愿意現(xiàn)在投資以避免將來出現(xiàn)問題。當(dāng)我們看到他們的觀點(diǎn)時(shí)，您會不會投資汽車、房屋或健康保險(xiǎn)？還有，為什么要冒這個(gè)險(xiǎn)？大規(guī)模投資物聯(lián)網(wǎng)，讓您安心。
提示 #1) 從小處著手并擴(kuò)大規(guī)模
首先，如果您希望負(fù)責(zé)任地?cái)U(kuò)展，最好限制一段時(shí)間內(nèi)的增長。如果您從幾個(gè)可管理的設(shè)備開始您的項(xiàng)目，隨著時(shí)間的推移定期添加一兩個(gè)，您將不必更改整個(gè)基礎(chǔ)架構(gòu)，也不會花費(fèi)太多時(shí)間來適應(yīng)它們。
話雖如此，如果您確實(shí)采納了這個(gè)技巧，那么值得知道的是，您花在適應(yīng)新設(shè)備上的時(shí)間最終可能比替代設(shè)備花費(fèi)更多的時(shí)間。這是因?yàn)楫?dāng)您立即實(shí)施可擴(kuò)展系統(tǒng)時(shí)，您可以一次添加多個(gè)設(shè)備。
像大多數(shù)事情一樣，這一切都取決于您的特定物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目。如果它比較小，你可以逐漸建立起來。但是，如果您正在尋找長期增長和可擴(kuò)展性，則值得考慮更大的圖景。
技巧 #2) 使用簡單的架構(gòu)
其次，從一開始就為您的項(xiàng)目選擇正確的架構(gòu)可以減少未來的問題。此外，選擇一個(gè)考慮到未來的選項(xiàng)很重要，而MQTT 與 REST是您必須做出的決定。
在 IoT 設(shè)備之間進(jìn)行通信時(shí)，對于較小的項(xiàng)目，使用 MQTT 協(xié)議的一對多系統(tǒng)似乎是一個(gè)好主意。然而，從長遠(yuǎn)來看，它可能沒有那么有效。這是因?yàn)樗木幊虖?fù)雜性、延遲和安全問題，以及需要不斷維護(hù)。從長遠(yuǎn)來看，您應(yīng)該使用更簡單的架構(gòu)。
也就是說，REST API 為開發(fā)人員帶來了幾個(gè)好處，包括易用性、更好的安全性和改進(jìn)的可擴(kuò)展性。
提示 #3) 合并一個(gè)去中心化的 AEP 平臺
第三，使用分散的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用支持平臺 (AEP) 有效擴(kuò)展您的物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目。為了解釋它的優(yōu)點(diǎn)，讓我們看看替代方案。“傳統(tǒng)”AEP 解決方案，例如 lAWS
IoT 或 Microsoft Azure，通過云在 IoT 設(shè)備之間發(fā)送數(shù)據(jù)。因此，對于客戶端與設(shè)備交互，數(shù)據(jù)必須轉(zhuǎn)到外部集中式數(shù)據(jù)庫并臨時(shí)存儲在那里。
這對于設(shè)備安全來說不是很好，因?yàn)榧词箶?shù)據(jù)從客戶端到數(shù)據(jù)庫以及從數(shù)據(jù)庫到設(shè)備加密，存儲在數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)仍然容易受到網(wǎng)絡(luò)攻擊。此外，由于需要通過云的額外步驟，傳統(tǒng)的 AEP 解決方案意味著更多的延遲問題，因?yàn)樗袛?shù)據(jù)流量都必須通過相同的中央“中繼”設(shè)置運(yùn)行。
另一方面，去中心化的 AEP 平臺建立了從客戶端到設(shè)備的直接連接。一旦建立了 P2P（點(diǎn)對點(diǎn)）連接，連接的唯一限制是客戶端和設(shè)備的計(jì)算能力以及兩個(gè)目的地的互聯(lián)網(wǎng)吞吐率。
這確保了物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備之間的低延遲、可擴(kuò)展性范圍，并消除了數(shù)據(jù)攔截的風(fēng)險(xiǎn)。簡而言之，分散的 AEP 解決方案使您可以通過降低安全風(fēng)險(xiǎn)和對通信速度的影響最小化來更輕松地?cái)U(kuò)展 - 無論您的規(guī)模有多大。
最后，不要忘記測試！
我們的分手建議經(jīng)常被忽視：測試。每當(dāng)您嘗試大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)時(shí)，請確保您不斷測試可能影響成功設(shè)備可擴(kuò)展性的所有方面。
隨著項(xiàng)目規(guī)模的擴(kuò)大，不斷進(jìn)行測試至關(guān)重要。嘗試記錄延遲水平、連接的設(shè)備、使用的帶寬量、發(fā)送和接收的消息，以及任何其他可能影響項(xiàng)目為增長做好準(zhǔn)備的方面。
雖然物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目面臨著獨(dú)特的可擴(kuò)展性挑戰(zhàn)，但采取必要的措施對最大限度地減少這些問題大有幫助?？偠灾瑢τ陉P(guān)注可擴(kuò)展性的 IoT 開發(fā)人員來說，重要的是要認(rèn)識到其挑戰(zhàn)、制定強(qiáng)有力的計(jì)劃階段、從一開始就投入必要的時(shí)間和金錢，并明智地選擇架構(gòu)。