El inicio de la industria 4.0 y el crecimiento exponencial de los dispositivos conectados ha llevado a la llegada de soluciones remotas de gestión de dispositivos IoT. IoT puede considerarse un ecosistema, Puede conectar múltiples dispositivos inteligentes a través de redes inalámbricas como Bluetooth., Wifi, y lora. Dispositivos inteligentes como balizas, sensores, y los rastreadores son comunes, a cada uno se le asigna una dirección IP única para su identificación. Después de conectarse a la administración de dispositivos, una gran cantidad de datos se recopilan y transmiten automáticamente sin intervención humana, ayudando en el monitoreo y resolución de problemas. En este articulo, profundizaremos en la definición y otros temas relacionados con la gestión remota de dispositivos IoT.
¿Qué es la gestión remota de dispositivos IoT??
La gestión remota de dispositivos IoT se refiere al monitoreo, gerente, y controlar dispositivos conectados a Internet desde una ubicación o plataforma central. En lugar de tener que estar físicamente al lado de los dispositivos para configurar ajustes o solucionar problemas, La gestión remota permite a los administradores gestionar de forma segura flotas completas de activos de IoT distribuidos a través de herramientas basadas en la nube..
La gestión remota de dispositivos IoT es indispensable para operar dispositivos conectados dispersos de manera eficiente a escala. Los sistemas básicos brindan monitoreo y control remoto, mientras que las plataformas avanzadas utilizan análisis de datos de telemetría para una supervisión detallada.. En todo, La capacidad de diagnosticar problemas inminentes de forma preventiva es muy valiosa..
Cómo administrar Dispositivos IoT remotamente
Hay varios pasos clave para implementar una solución de gestión remota de dispositivos IoT:
Paso 1 – Aprovisionamiento: Dispositivos de incorporación
El aprovisionamiento es el primer paso en la gestión remota de dispositivos IoT, donde un dispositivo inteligente necesita estar conectado a Internet para funcionar correctamente. El aprovisionamiento trae nuevos dispositivos IoT a la red. Implica:
- Complete la primera conexión entre la solución IoT y el dispositivo registrando el dispositivo.
Puede registrar un solo dispositivo o varios dispositivos a la vez. Los dispositivos comúnmente se agrupan para un control eficiente, y luego puede enviar comandos a diferentes dispositivos al mismo tiempo. Por ejemplo, Se podría registrar una flota de robots de reparto en un solo grupo..
- Configure el dispositivo de acuerdo con los requisitos de la solución específica.
Esto puede implicar conectarse a plataformas en la nube específicas., pasarelas, establecer protocolos de comunicación, etc.. La configuración inicial establece una base sobre la que construir.
Paso 2 – Autenticación: Verificación de identidades
La autenticación confirma las identidades de los dispositivos antes de permitir el acceso remoto a IoT, prevenir de manera efectiva las intrusiones y mantener la confidencialidad de la información patentada. Para habilitar la autenticación, los administradores deben configurar los ajustes de seguridad del dispositivo y de la red para autorizar o bloquear los intentos de acceso.
Aunque el proceso de autenticación para dispositivos es diferente, cada dispositivo tiene un certificado o clave diferente para verificar la autenticidad de la identidad. El número de modelo y el número de serie son algunas de las credenciales utilizadas para verificar la identidad..
Paso 3 – Configuración: Personalización de la funcionalidad
Como mencionamos anteriormente, La gestión de configuración de IoT es una forma de personalizar la funcionalidad de los dispositivos IoT. Después de instalar el nuevo dispositivo, La configuración adicional adapta los dispositivos conectados a sus funciones requeridas mediante:
– Integrando lógica y comportamientos personalizados a través de la codificación
– Ajuste de la configuración para optimizar el rendimiento
– Modificación de configuraciones para admitir nuevos casos de uso
Por ejemplo, un sistema HVAC de un edificio podría reconfigurarse para autoajustar las temperaturas establecidas.
Paso 4 - Control: Operar dispositivos de forma remota
Debería poder controlar los dispositivos después de que se aprovisionen., autenticado, configurado, y conectado a la red a través de dispositivos. Administre de forma remota los comportamientos de los dispositivos IoT después de la configuración.:
– Configurar acciones automatizadas para que sucedan ante ciertos desencadenantes
– Seguimiento de estados de dispositivos y estados operativos
– Emita comandos a grupos de dispositivos desde el panel de administración
Esto permite a los administradores coordinar dispositivos sin acceso físico..
Paso 5 - Supervisión: Generando conocimientos
Otro objetivo clave de la gestión remota de dispositivos IoT es la gestión remota de IoT a través de Internet.. Monitorear dispositivos IoT genera información valiosa como:
– Análisis del tiempo de actividad desde los paneles del sistema
– Informes de rendimiento predefinidos (p.ej. datos de temperatura)
– Alertas & Notificaciones de problemas críticos que requieren intervención oportuna.
Estos ayudan a los administradores a optimizar y solucionar problemas de la red..
Paso 6 – Diagnóstico: Identificar problemas
Después de completar el proceso, el administrador puede diagnosticar toda la red del dispositivo y el estado de salud del dispositivo. Estos procesos permiten a los administradores realizar diagnósticos desde la plataforma de gestión sin tener que visitar físicamente cada punto de instalación de dispositivos, solución de problemas y solución de problemas de forma eficaz y rápida.
Paso 7 – Mantenimiento del software & Actualizaciones: Mejora de la funcionalidad
Los dispositivos IoT requieren atributos complejos definidos por software para administrar su seguridad y funcionalidad. Los dispositivos IIoT pueden durar una década o más. Por lo tanto, para gestionar dispositivos IoT remotos, los administradores deben poder enviar actualizaciones de firmware para mejorar la funcionalidad de cualquier dispositivo a través de la red en cualquier momento. A continuación se enumeran varios ejemplos de actualizaciones de software.:
– Instalación de nuevas actualizaciones de firmware para corregir errores y mejorar funciones
– Entregar parches de seguridad para garantizar que la protección de seguridad esté actualizada
– Uso de Python para actualizar el código de la funcionalidad del dispositivo para adaptarse a los requisitos comerciales cambiantes
– Configuraciones de ajuste como frecuencias de informes de estado
Beneficios de remocionar IoT Ddispositivo metrogestión ssoluciones
Hay una multitud de beneficios que impulsan la adopción de plataformas dedicadas de administración remota de dispositivos IoT, que incluyen:
Localización automática: Puede buscar rápidamente una flota completa de dispositivos o encontrar cualquier dispositivo IoT que desee usar una combinación de atributos como el estado del dispositivo, Identificación del dispositivo, y escriba para tomar medidas o solucionar problemas.
Gestión remota: El Internet de las Cosas conecta múltiples dispositivos, a veces cientos o miles de ellos. La administración remota de dispositivos IoT le permite administrar o actualizar dispositivos de forma remota y mantener la salud de su clúster de dispositivos. También puede realizar de forma remota operaciones en toda la flota, como reinicios, parches de seguridad, y reinicios de fabrica.
Seguridad mejorada: Los dispositivos de Internet de las cosas, como enrutadores y estaciones base, corren el riesgo de ser pirateados. Por lo tanto, las actualizaciones de seguridad son fundamentales para proteger las redes. Con monitoreo continuo, se detecta un comportamiento anormal en el tráfico de datos y cualquier intento de cambiar la configuración y se activa un dispositivo de alarma.
Escalabilidad: La capacidad de ampliar una implementación depende de la capacidad de una organización para monitorear y administrar dispositivos IoT de forma remota a través de una interfaz de administración central o dispositivos móviles en el sitio..
optimización de la red: Las organizaciones necesitan herramientas para implementar cambios de software para optimizar el uso de datos, duración de la batería, y funcionalidad para dispositivos en el borde de la red.
Tiempo de comercialización más rápido: La plataforma de administración de dispositivos IoT ayuda a los desarrolladores a minimizar el tiempo requerido para los esfuerzos de desarrollo y prueba
Costo más bajo: La administración de dispositivos IoT detecta fallas en los dispositivos, que ayuda a predecir el mantenimiento. Esto evita que los incidentes menores se vuelvan más grandes y requieran menos tiempo de mantenimiento., lo que a su vez conduce a menores costos operativos.
¿Cuándo necesita la administración remota de dispositivos IoT?
Hay algunas situaciones que exigen la implementación de una plataforma de gestión remota de IoT dedicada, que incluye:
- Gestionar un gran volumen de activos de IoT distribuidos – Permite administrar de manera eficiente miles de dispositivos implementados en múltiples sitios.
- Dispositivos en lugares peligrosos/de difícil acceso, como minas, puentes y presas- Proporciona seguridad, acceso en línea a activos en lugares peligrosos que los empleados no deben ingresar manualmente.
- Activos críticos para el negocio que exigen alta disponibilidad – Admite una rápida identificación y resolución de fallas para minimizar el costoso tiempo de inactividad.
- Se requieren actualizaciones frecuentes de software/firmware – Simplifica las implementaciones de actualizaciones inalámbricas a gran escala.
- Requisitos de cumplimiento normativo – Los controles integrados ayudan a cumplir con las regulaciones que exigen controles de acceso, registros de actividad, y toallitas remotas.
Tipos de dispositivos IoT de uso común
Los dispositivos IoT comunes incluyen Balizas Bluetooth, sensores, y varios objetos inteligentes conectados. Una entidad conectada puede tener docenas de sensores incorporados para identificar y reaccionar al entorno.. Una entidad conectada puede tener docenas de sensores incorporados para identificar y reaccionar al entorno.. El sensor genera información e intercambia datos con otros sistemas conectados antes de enviar un informe a la nube..
- Sensor de temperatura
El sector de la salud industrial y el transporte de la cadena de frío necesitan especialmente estos sensores para mantener los productos a una temperatura específica..
- Sensor de humedad
Los sensores de humedad se pueden utilizar para calcular la cantidad de vapor de agua y el nivel de agua en la atmósfera y se utilizan comúnmente en sistemas de calefacción., alcantarillas de cocina, represas, y aire acondicionado.
- Acelerómetro
El acelerómetro se utiliza para detectar la tasa de cambio en la velocidad de los objetos en relación con el tiempo.. A menudo se usan en podómetros inteligentes y monitoreo de flotas.. Adicionalmente, son ampliamente utilizados en los sistemas de protección antirrobo, que notifican cuando un objeto estacionario o una persona ingresa a una habitación
- Sensor de monitoreo de energía
Los sensores de seguimiento de energía se utilizan principalmente en medidores de agua inteligentes, que ahorran el tiempo y el esfuerzo de la lectura manual del medidor y mejoran la precisión.
- Rastreador de ubicación
Nuestra vida diaria es ahora inseparable de soluciones de localización. Hay una variedad de sensores de ubicación habilitados para IoT en el mercado que puede aplicar a su carga o a la persona que desea rastrear. Cuando se implementan varios rastreadores, la visibilidad en tiempo real de todos los dispositivos se vuelve particularmente importante.
Características de la gestión remota de dispositivos IoT
Los sistemas de monitoreo remoto de IoT requieren algunas funciones para brindarle un mayor nivel de control sobre los dispositivos remotos.
Alertas instantáneas
Las alertas instantáneas le permiten recibir cambios importantes sobre el estado a tiempo. Sus alertas solo son significativas si pueden desactivarse o responderse adecuadamente. Si la notificación informa de un problema que no se puede resolver de forma remota, debe proporcionar suficiente información para que sepa qué hacer a continuación. Estas ventanas emergentes deben entregarse a las personas que pueden tomar medidas.. Otro enfoque es realizar la gestión de eventos. Cuando observa la causa raíz de las alertas de fallas críticas, puede saber qué otras notificaciones se pueden configurar para ayudar a evitar que vuelva a ocurrir el mismo problema.
Recopilación de datos efectiva
Sus dispositivos IoT pueden implementarse en ubicaciones remotas, por lo que es necesario tener un método eficiente de recopilación de datos.. Hay dos métodos importantes para obtener datos.: notificación push o sondeo. Para sistemas de monitoreo IoT, un enfoque basado en push puede ser más conveniente, pero se deben considerar compensaciones. Estas compensaciones generalmente incluyen protocolos de comunicación apropiados. Es importante asegurarse de que los protocolos compatibles con su dispositivo tengan una forma eficiente de recopilar datos. Pero también es necesario utilizar protocolos abiertos para garantizar la interoperabilidad entre múltiples dispositivos..
Gráficos para el análisis de tendencias
El sistema de monitoreo remoto de IoT puede proporcionar datos para cualquier período definido. sin embargo, La información sin procesar en sí misma no se puede utilizar directamente, pero puede ayudarnos a captar la información.. sin embargo, la información en bruto en sí misma no es directamente utilizable, pero puede ayudarnos a captar la información. Es mejor tener un sistema de monitoreo que le permita ejecutar algún tipo de consulta en una base de datos y luego mostrar los datos visualmente.. Hay muchos otros tipos de representaciones visuales de datos, mientras que el gráfico de líneas es la mejor manera de lograr lo que desea..
Tecnologías inalámbricas para gestionar dispositivos IoT de forma remota
IoT se gestiona conectando dispositivos a una red e intercambiando información y transmitiendo datos. Por lo tanto, Se deben seleccionar métodos de comunicación de IoT apropiados al iniciar la estrategia de gestión remota de IoT.. Los siguientes son algunos métodos de comunicación utilizados para la transmisión de datos de Internet de las cosas.
Wifi
WiFi es una red de área local que intercambia datos con dispositivos electrónicos conectados. Su rápida transferencia de datos lo hace adecuado para transferencias de archivos pero también consume mucha energía.. La tecnología WiFi se basa en el estándar IEEE 802.11n y se utiliza principalmente en hogares y empresas., proporcionando un rango de cientos de Megabits por segundo.
Bluetooth
La tecnología Bluetooth es un importante protocolo de IoT que es muy adecuado para dispositivos móviles y se usa ampliamente para comunicaciones de corto alcance.. Es adecuado para enviar pequeños datos a productos personales como relojes inteligentes o sensores.. Consume relativamente poca energía y tiene el potencial de ampliarse a todos los mercados para la innovación..
LoRaWAN
LoRaWan, abreviatura de red de área amplia de largo alcance, es un dispositivo de Internet de las cosas utilizado para baterías inalámbricas remotas y uno de los métodos de comunicación de Internet de las cosas más populares, conocido por su interacción a larga distancia con muy bajo consumo de energía. Adicionalmente, también puede detectar señales por debajo del nivel de ruido. Es común en ciudades inteligentes que conectan millones de dispositivos.
NFC
NFC es una tecnología inalámbrica diseñada para distancias cortas, hasta 10 centímetros. Funciona mediante el uso de inducción electromagnética entre dos antenas de bobina cerca de un campo electromagnético.. Los clientes pueden usar NFC para transferencias instantáneas de archivos y pagos sin contacto. Como protocolo de comunicación de corta distancia, el consumo de energía es bajo.
ZigBee
ZigBee es también un protocolo de comunicación inalámbrico de dispositivos de Internet de las cosas de corto alcance basado en IEEE. 802.15.4 estándar. La frecuencia de funcionamiento es de 2,4 GHz y la velocidad de datos es de 250 kbps. Las ventajas son el bajo consumo de energía., seguridad, persistencia, escalabilidad y gran número de nodos. ZigBee puede transmitir datos a distancias de hasta 200 metros y tiene hasta 1024 nodos en una red.
RFID
RFID utiliza campos electromagnéticos para identificar y rastrear etiquetas adheridas a objetos. El dispositivo captura datos de la etiqueta y los envía a la base de datos..
onda z
Z-wave es una tecnología de comunicación RF inalámbrica de baja potencia. Adecuado para productos de automatización del hogar como controladores de lámparas y sensores. Con topología de red en malla, hasta 232 Los dispositivos se pueden controlar y la distancia de comunicación puede alcanzar 40 metros.
sig zorro
SigFox tiene como objetivo reducir el costo de la cobertura de área amplia en los dominios de aplicación. Permite cualquier comunicación que requiera un mínimo consumo de energía, basado en la funcionalidad bidireccional, para bienes de consumo, Al por menor, transporte, y comunicaciones relacionadas con la energía.
MQTT
MQTT es un protocolo ligero para entregar flujos de datos desde sensores a aplicaciones y middleware. Se encuentra en la parte superior de la capa TCP/IP y consta de 3 componentes: corredor, suscriptor y editor. Los editores recopilan datos y los transmiten a los suscriptores.. El corredor prueba a los editores y suscriptores para verificar su autorización..
MQTT proporciona tres patrones para lograr la calidad de servicio:
- QoS0 envía como máximo una vez: el menos confiable, pero el modo más rápido. Se enviaron publicaciones pero no se recibió confirmación
- QoS1 envía al menos una vez: Un mensaje puede ser enviado al menos una vez, pero aún se pueden recibir mensajes duplicados
- QoS2 envía exactamente una vez: es el patrón más fiable, pero también es el patrón que requiere más ancho de banda y requiere una copia de control para asegurarse de que el mensaje se envíe solo una vez..
AMQP
AMQP es un protocolo de suscripción y publicación estándar abierto de la industria financiera. Proporciona comunicación asíncrona de suscripción o publicación a través de mensajería.. La función de almacenamiento y reenvío garantiza la fiabilidad incluso cuando la red está interrumpida. AMQP es probablemente el único protocolo viable para aplicaciones de extremo a extremo en el Internet de las cosas, A menudo se utiliza en maquinaria industrial pesada o SCADA sistemas.
DDS
El protocolo del servicio de distribución de datos está diseñado específicamente para la comunicación en tiempo real, seguro, intercambio de datos escalable y de alto rendimiento entre dispositivos conectados independientemente de las plataformas de software y hardware. Admite arquitecturas con menos agentes y multidifusión para garantizar QoS e interoperabilidad de alta calidad. Se puede utilizar para la implementación de IoT industrial, incluidos los servicios de alta tecnología, como los coches autónomos, gestión de redes inteligentes, control de tráfico aéreo y robótica.
LwM2M
LwM2M es un M2M liviano diseñado para satisfacer las necesidades de procesamiento de dispositivos con recursos limitados. Define muchas funciones de administración de dispositivos IoT, tales como la gestión y el control de la conexión de la operación remota del dispositivo, así como actualizaciones de firmware y software.
OCPP
OCPP es un protocolo que permite que los sistemas de carga de vehículos eléctricos se comuniquen con un sistema de gestión central. Se utiliza para transmitir una previsión de 24 horas de la capacidad local disponible al operador del punto de recarga.
Desafíos de metroUna época DIoT distribuido Ddispositivos
Al mismo tiempo que ofrece un valor inmenso, Las implementaciones remotas de dispositivos IoT también plantean desafíos – especialmente cuando se trata de miles de activos distribuidos en lugar de un conjunto fijo de equipos en un solo sitio. Los puntos débiles y los desafíos comunes que se enfrentan al administrar redes y equipos de dispositivos IoT remotos incluyen:
- Industria fragmentada, Estándares emergentes
IoT sigue siendo una tecnología emergente, Industria en rápida evolución sin estándares universales en todos los protocolos de conectividad., formatos de datos, etc.. Gestionar con éxito diferentes hardware, modelos, y los tipos de conectividad son esenciales.
- Restricciones de la batería
Apoyar el funcionamiento de bajo consumo de energía para maximizar la duración de la batería de los activos y al mismo tiempo recopilar y transmitir datos adecuados requiere un equilibrio cuidadoso.. Las actualizaciones inalámbricas frecuentes también pueden agotar rápidamente las baterías conectadas.
- Cobertura de red & Limitaciones de ancho de banda
Los activos en ubicaciones remotas a menudo tienen disponibilidad irregular de telefonía celular o WiFi. Incluso en áreas conectadas, transmitir mucha telemetría de sensores puede sobrecargar el ancho de banda disponible. Es clave evaluar cuidadosamente la conectividad disponible y establecer umbrales de frecuencia de transmisión de datos..
- Escala creciente & Complejidad
A medida que se conectan e implementan más activos, los dolores de cabeza de gestionar miles de dispositivos heterogéneos y el aumento de volúmenes de datos pueden acumularse rápidamente. Elegir soluciones diseñadas específicamente para escalar fácilmente es fundamental.
Plataforma de gestión remota de dispositivos IoTs
Puede encontrar plataformas en la nube para varias soluciones de IoT en el mercado. A continuación se muestran tres de las principales plataformas remotas de gestión de dispositivos IoT dirigidas a aplicaciones empresariales.:
IoT de AWS
AWS IoT proporciona servicios en la nube y software de dispositivos para conectar sus dispositivos IoT a otros dispositivos e integrarlos en las soluciones de AWS IoT.. Se pueden proporcionar los protocolos siguientes:
LoRaWAN
MQTT
MQTT sobre WSS
HTTP
Azure IoT
AWS IoT es una plataforma en la nube que brinda servicios para múltiples mecanismos de seguridad, por ejemplo, encriptación y control de acceso de los datos recopilados por los dispositivos, así como servicios de monitoreo y auditoría de configuración, a través de seguridad escalable y de borde abierto para soluciones de IoT en la nube.
IoT de Google Cloud
La plataforma Google Cloud IoT le permite desbloquear información sobre la red global de dispositivos. Sus interacciones totalmente administradas le permiten conectarse, analizar, y almacene datos en la nube o en el perímetro. Puede aprovechar las fortalezas de los componentes básicos de Cloud IoT de Google para obtener valor de los datos del dispositivo, desde la ingestión de datos hasta la inteligencia.. Con esta plataforma, se puede detectar en tiempo real la necesidad de mantenimiento y optimización de su rendimiento.
Conclusión
Si está planificando el proyecto de IoT o desea actualizar la red de equipos implementados, La gestión remota de dispositivos IoT es esencial para su solución.. La plataforma sirve como clave para mantener su dispositivo en línea actualizado y optimizado para satisfacer las necesidades específicas de su aplicación.. Todos estos beneficios le brindarán el mejor ROI de su inversión..
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