物联网“端云一体化研发交付平台”建设指南

2022-08-10

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据中国物联网产业生态联盟预测,继计算机、互联网和移动通信之后,物联网将引领信息产业革命的新一次浪潮,成为未来社会经济发展、社会进步和科技创新的最重要的基础设施。


另据预测,到2025年,将有1000亿以上的设备接入物联网,处理全球网络超过70%的流量,数据量将到达160ZB级别。同时,物联网是国家发改委定义“新基建”在信息基础设施层面的重要一环。


某知名物联网产业观察研究小组曾提出了八个物联网产业未来的发展趋势:


1. 物联网取代移动互联网成为信息产业的主要驱动;
2. 5G与NB-IoT深度融合促进物联网网络基础建设;
3. 边缘计算与云计算双轮驱动带动物联网应用;
4. 蜂窝物联网模组技术演进改变市场格局;
5. NB-IoT首催智能家居等物联网应用场景爆发;
6. 物联网智慧小镇优先于智慧城市应用推广;
7. 消费物联网将取得跨越式发展;
8. 安全状况堪忧,物联网安全事故大幅增长。


本文,就来聊一聊其中的第三点——边缘计算与云计算双轮驱动带动物联网应用”,物联网“遇上”云原生,将会为物联网应用发展带来一场什么样的革命?


边缘计算日趋成熟,与云计算结合实现双轮驱动物联网发展


物联网边缘网关在物联网中扮演重要角色。一方面从云端接收指令对电表、充电桩、电梯等边缘设备加以控制,一方面收集相关数据回传云端处理。边缘网关设备在硬件上广泛采用ARM芯片并具备丰富的上下游通讯接口,软件层面采用开放性的Linux和Docker容器成为主流。随着5G和NB-IoT的发展,可以说边缘计算已经日趋成熟,与云计算相关技术一起成为支持物联网高速发展的基石。


物联网应用交付


物联网应用的高速发展的核心推动力


海量的移动应用推动了移动互联网发展,物联网的快速发展也一定是以物联网应用的繁荣发展为核心。不同于传统应用,物联网应用面临研发、分发和管理诸多方面的技术挑战,生态的建设和形式也不同于移动互联网。因此,有了”边缘计算”、“云计算”的双轮驱动,还需要有支撑物联网应用快速研发创新、灵活的应用分发和管理,以及建设和运营物联网应用生态的能力。


1. 创新研发:如何快速开发“端 + 云” 的复杂业务应用以满足多变需求,如何便利地开发和调试千里之外的设备?


2. 分发管理:如何将端侧应用交付到不同区域、不同型号的海量设备,如何将云侧应用按需交付到任意云端?


3. 物联网生态建设:如何打造物联网领域的Apple Store, 如何能让开发者通过复用模块快速创新研发并分享成果?


以上问题的破解之道是什么?


物联网“遇上”云原生,落地物联网端云一体化应用交付平台


行云创新利用前沿云原生技术,打造物联网端云一体化应用交付平台,通过蓝图规范、可视化架构设计、端云一体应用交付调度、Web IDE等若干能力模块,帮助企业构建物联网研发交付管理平台,实现物联网业务从架构设计、代码开发和远程调试、自动化测试、一键式交付到端和云侧等物联网应用全生命周期的支持。同时,通过以应用商店为核心,助力企业打造物联网应用开发者生态,形成物联网模块和应用交易市场,构建企业内部或是行业内的物联网领域App Store。


物联网应用交付平台

物联网研发交付管理平台架构图


1. 开发支撑模块,可以基于“项目”开发各类云侧、端侧或是混合态应用


在底层采用容器管理能力,但并没有将复杂的容器,Kubernetes, KubeEdge 概念直接暴露给用户,避免用户极为高昂的学习成本,而是采用开发者日常理解的概念,如:项目、架构图、代码、组件、测试用例等进行平台设计,便于用户快速掌握系统使用,利于平台推广和开发者社区、生态的建设。



2. 以图形化拖拉拽方式设计物联网应用


借鉴工业领域模块化组装的概念,以图形化通过拖拉拽边缘模块、云侧模块的能力,快速构建物联网业务。 设计好的架构图以自研蓝图规范格式存储,可以一键式交付到任意端侧和云侧环境。用来组装应用的模块来自于企业内部或是社区内开发者贡献于应用商店的内容,开发者随时可以设计、分享新的模块。


拖拉拽方式设计物联网应用


3. Web IDE实现基于网页的物联网应用程序开发和远程调试


物联网开发中一大痛点是需要连接设备加以调试。采用Web IDE方式巧妙地解决这一问题。Web IDE 本质是运行在云上,所以无需在客户端电脑上连接真实设备,只需要打通云和设备的连接,即可实现远程开发和调试。同时,由于代码不落地,所以物联网研发过程中数字化资产更加安全。


4. 应用分发和调度器模块,解决向 “端+云” 交付复杂业务的难题


端侧的特点是设备众多,需要远程实现应用的灵活更新。调度器模块与设备侧 KubeEdge集群管理软件互动(也支持Docker Swarm, K3S等其它边缘侧容器管理技术),实现对海量边缘设备的灵活应用分发。同时,可以将同一个业务应用的不同模块选择性地交付到云侧(如需要采用云侧的计算力),利用调度器模块实现了对不同云供应商差异性的屏蔽,可以实现业务在不同云端的灵活交付。


5. 基于架构图实现物联网应用运维


基于设计好的架构图,一目了然地查看在端侧和云侧各业务模块的运行情况,并可以通过查看日志对问题进行定位和分析,进入终端对远程设备进行操作。更是基于服务网格技术实现在架构图动态地展现业务状态和告警情况。



6. 可以支撑业务极其复杂的微服务架构物联网应用研发、分发和管理


平台不仅仅能处理于简单的业务应用,对于特别复杂的业务,尤其擅长。如下是一个区块链应用,可以开发并部署于边缘设备侧,实现基于边缘计算力的区块链应用。类似地,金融交易、数据处理等业务场景也都可以得到支持。


7. 构建物联网领域的Apple Store和开发者生态


以物联网应用商店为中心,构建一个开发者社区,逐渐丰富商店内各类物联网模块和应用,可以实现充分的知识共享和成果复用,最终形成生态效应。基于此种场景,也可以实现专有平台,支撑对各类供应商的物联网项目开发测试和管理工作。



总结


物联网未来是以应用领域为先导的,紧跟技术潮流并及时适应客户需求的快速变化是物联网行业发展的重要趋势。行云创新物联网应用交付管理平台,包含从开发,调试,发布、运维、监控等全流程管理。实现业务在云上敏捷开发,边缘可信运行,随心所欲能力发布,可视化的运维能力,支持赋能企业深耕核心业务,持续释放潜在业务价值。


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