什么是远程物联网设备管理以及它如何工作？

工业 4.0 的兴起和互联设备的迅猛增长，催生了远程物联网设备管理解决方案。物联网可以被视为一个生态系统，它可以通过蓝牙、WiFi 和 LoRa 等无线网络连接多个智能设备。信标、传感器和追踪器等智能设备非常常见，每个设备都分配有唯一的 IP 地址用于身份识别。连接到设备管理后，无需人工干预，即可自动收集和传输大量数据，从而有助于监控和故障排除。本文将深入探讨远程物联网设备管理的定义及其他相关主题。

什么是远程物联网设备管理？

远程物联网设备管理是指从中心位置或平台监控、管理和控制联网设备。远程管理使管理员无需亲自到设备旁配置设置或排除故障，即可通过基于云的工具安全地管理整个分布式物联网资产群。

远程物联网设备管理对于高效地大规模运营分散的连接设备至关重要。基础系统提供监控和远程控制，而高级平台则利用遥测数据分析进行深入的监控。总而言之，能够预先诊断即将发生的问题至关重要。

创新中心 管理 物联网设备 远程

实施远程物联网设备管理解决方案有几个关键步骤：

步骤 1 – 配置：加入设备

配置是物联网远程设备管理的第一步，智能设备需要连接到互联网才能正常工作。配置是指将新的物联网设备接入网络。它包括：

1. 通过注册设备完成IoT解决方案与设备的首次连接。

您可以一次注册一台设备，也可以同时注册多台设备。为了实现高效控制，设备通常会分组，这样您就可以同时向不同的设备发送命令。例如，一组送货机器人可以注册到一个组下。

2. 根据具体解决方案的要求配置设备。

这可能涉及连接到指定的云平台、网关、设置通信协议等。初始配置建立了构建的基线。

第 2 步 - 身份验证：验证身份

在允许物联网远程访问之前，身份验证可以确认设备身份，从而有效防止入侵并确保专有信息的机密性。为了启用身份验证，管理员应设置设备和网络安全设置，以授权或阻止访问尝试。

虽然设备的身份验证过程各不相同，但每个设备都有不同的证书或密钥来验证身份的真实性。型号和序列号是用于验证身份的一些凭证。

步骤 3 – 配置：自定义功能

如上所述，物联网配置管理是一种定制物联网设备功能的方法。新设备安装后，进一步的配置可以通过以下方式定制连接的设备，使其符合其所需功能：

– 通过编码集成定制的逻辑和行为

– 微调设置以优化性能

– 修改配置以支持新的用例

例如，可以重新配置建筑物的 HVAC 系统以自行调节设定温度。

步骤 4 – 控制：远程操作设备

您应该能够在设备预配、身份验证、配置并通过设备连接到网络后对其进行控制。配置后远程管理 IoT 设备行为包括：

– 设置在某些触发时发生的自动操作

– 跟踪设备状态和运行状况

– 从管理仪表板向设备组发出命令

这使得管理员无需物理访问即可协调设备。

步骤 5 – 监控：生成洞察

远程物联网设备管理的另一个关键目标是通过互联网远程管理物联网。监控物联网设备可以产生有价值的洞察，例如：

– 来自系统仪表板的正常运行时间分析

– 预定义性能报告（例如温度数据）

– 针对需要及时干预的关键问题发出警报和通知

这些有助于管理员优化和排除网络故障。

步骤 6 – 诊断：识别问题

完成此流程后，管理员可以诊断整个设备网络和设备的健康状况。这些流程使管理员能够从管理平台执行诊断，而无需亲自访问每个设备安装点，从而有效、快速地排除故障并解决问题。

步骤 7 – 软件维护和更新：增强功能

物联网设备需要复杂的软件定义属性来管理其安全性和功能。工业物联网设备的使用寿命可达十年甚至更久。因此，为了管理远程物联网设备，管理员应该能够随时向网络上的任何设备发送固件更新，以增强其功能。以下列出了一些软件更新的示例：

– 安装新的固件更新以修复错误并增强功能

– 提供安全补丁以确保安全保护措施是最新的

– 使用 Python 更新设备功能代码以适应不断变化的业务需求

– 调整状态报告频率等配置

的好处 r情感物联网 device m管理 s方案

采用专用远程物联网设备管理平台有诸多好处，包括：

自动定位： 您可以快速搜索整个设备群，或者找到您想要使用设备状态、设备 ID 和类型等属性组合来采取行动或排除故障的任何物联网设备。

远程管理： 物联网连接着众多设备，有时多达数百甚至数千台。远程物联网设备管理使您能够远程管理或更新设备，并维护设备集群的正常运行。您还可以远程执行设备群范围内的操作，例如重启、安全补丁和恢复出厂设置。

增强的安全性： 路由器和基站等物联网设备面临被黑客攻击的风险。因此，安全更新对于保护网络至关重要。通过持续监控，可以检测到数据流量中的异常行为以及任何更改配置的尝试，并触发警报设备。

可扩展性： 扩大部署的能力取决于组织通过中央管理界面或现场移动设备远程监控和管理物联网设备的能力。

网络优化： 组织需要工具来部署软件更改，以优化网络边缘设备的数据使用、电池寿命和功能。

更快的上市时间： 物联网设备管理平台帮助开发人员最大限度地减少开发和测试所需的时间

更低的花费： 物联网设备管理可以检测设备故障，从而帮助预测维护需求。这可以防止小事故演变成大事故，并减少维护时间，最终降低运营成本。

何时需要远程物联网设备管理

有几种情况需要实施专用的远程物联网管理平台，包括：

• 管理大量分布式物联网资产——允许有效管理部署在多个站点的数千台设备。
• 位于危险/难以进入的场所（如矿井、桥梁和水坝）的设备 - 为员工不应手动进入的危险场所的资产提供安全的在线访问。
• 要求高可用性的业务关键型资产 - 支持快速故障识别和解决，以最大限度地减少代价高昂的停机时间。
• 需要频繁更新软件/固件——简化大规模无线更新部署。
• 法规遵从性要求——内置控制有助于遵守有关访问控制、活动记录和远程擦除的法规。

常用的物联网设备类型

常见的物联网设备包括 蓝牙信标、传感器以及各种智能互联设备。一个互联实体可以内置数十个传感器，用于识别和响应环境。一个互联实体可以内置数十个传感器，用于识别和响应环境。传感器输出信息并与其他互联系统交换数据，然后将报告发送回云端。

• 温度传感器

工业医疗保健领域和冷链运输特别需要这样的传感器来将货物保持在特定的温度。

• 湿度传感器

湿度传感器可用于计算大气中的水蒸气量和水位，通常部署在供暖系统、厨房下水道、水坝和空调中。

• 加速度计

加速度计用于检测物体相对于时间的速度变化率。它们常用于智能计步器和车队监控。此外，它们还广泛用于防盗保护系统，当静止物体或人员进入房间时，该系统会发出通知。

• 能源监测传感器

能量跟踪传感器多用于智能水表，节省人工抄表的时间和精力，提高准确性。

• 位置追踪器

我们的日常生活现在离不开 位置跟踪解决方案市面上有各种支持物联网的位置传感器，您可以将其应用于货物或想要追踪的人员。当部署多个追踪器时，所有设备的实时可见性变得尤为重要。

远程物联网设备管理的特点

物联网远程监控系统需要一些功能来为您提供对远程设备的更高级别的控制。

即时警报

即时警报使您能够及时收到有关状态的重要变化。您的警报只有在能够正确停用或响应的情况下才有意义。如果通知报告了无法远程解决的问题，它应该提供足够的信息，以便您知道下一步该怎么做。这些弹出窗口需要发送给能够采取行动的人员。另一种方法是执行事件管理。当您查看严重故障警报的根本原因时，您可以知道可以设置哪些其他通知来帮助防止同一问题再次发生。

有效的数据收集

您的物联网设备可能部署在远程位置，因此您需要一种高效的数据收集方法。获取数据有两种重要方法：通知推送或轮询。对于物联网监控系统，基于推送的方法可能更方便，但需要考虑权衡利弊。这些权衡通常包括选择合适的通信协议。确保您的设备支持的协议能够高效地收集数据非常重要。此外，使用开放协议也有助于确保跨设备的互操作性。

趋势分析图表

远程物联网监控系统可以提供任意指定时间段的数据。然而，原始信息本身并非直接可用，但可以帮助我们掌握信息。然而，原始信息本身并非直接可用，但可以帮助我们掌握信息。最好有一个监控系统，能够跨数据库执行某种类型的查询，然后以可视化的方式显示数据。数据的可视化表示形式有很多种，而折线图是实现目标的最佳方式。

远程管理物联网设备的无线技术

物联网通过将设备连接到网络并交换信息和传输数据来进行管理。因此，在启动远程管理物联网策略时，应选择合适的物联网通信方法。以下是一些用于物联网数据传输的通信方法。

WiFi

WiFi 是一种局域网络，用于与连接的电子设备交换数据。其快速的数据传输使其非常适合文件传输，但同时也非常耗电。WiFi 技术基于 IEEE 802.11n 标准，主要用于家庭和企业，提供每秒数百兆比特的覆盖范围。

蓝牙

蓝牙技术是一项重要的物联网协议，非常适合移动设备，并广泛用于短距离通信。它适用于向智能手表或传感器等个人产品发送小块数据。它功耗相对较低，并有潜力扩展到所有市场，促进创新。

LoRaWAN

罗拉文是长距离广域网络 (Long Range Wide Area Network) 的缩写，是一种用于远程无线供电的物联网设备，也是最流行的物联网通信方式之一，以远距离交互和极低功耗而闻名。此外，它还能探测到低于噪声水平的信号。它在连接数百万台设备的智慧城市中非常常见。

NFC支付

NFC 是一种专为短距离（最远 10 厘米）设计的无线技术。它的工作原理是利用电磁场附近两个线圈天线之间的电磁感应。客户可以使用 NFC 进行即时文件传输和非接触式支付。作为一种短距离通信协议，NFC 的功耗较低。

ZigBee的

ZigBee 也是基于 IEEE 802.15.4 标准的短距离无线物联网设备通信协议。工作频率为 2.4GHz，数据速率为 250kbps。其优点包括低功耗、安全性、持久性、可扩展性和高节点数。ZigBee 的数据传输距离最远可达 200 米，一个网络中最多可容纳 1024 个节点。

RFID

RFID利用电磁场识别和追踪附着在物体上的标签。设备从标签中获取数据并将其发送到数据库。

Z波

Z-wave 是一种无线低功耗射频通信技术。适用于灯具控制器和传感器等家居自动化产品。采用网状网络拓扑结构，最多可控制 232 个设备，通信距离可达 40 米。

西格福克斯

SigFox 旨在降低应用领域广域覆盖的成本。它基于双向功能，支持任何功耗最低的通信，适用于消费品、零售、交通运输和能源相关的通信。

MQTT

MQTT 是一种轻量级协议，用于将数据流从传感器传输到应用程序和中间件。它位于 TCP/IP 层的顶层，由三个组件组成：代理、订阅者和发布者。发布者收集数据并将其传输给订阅者。代理会测试发布者和订阅者，以检查他们的授权。
MQTT 提供了三种实现服务质量的模式：

• QoS0 最多发送一次：可靠性最低，但速度最快。已发送发布，但未收到确认
• QoS1 至少发送一次：一条消息至少可以发送一次，但仍可能收到重复的消息
• QoS2 只发送一次：它是最可靠的模式，但也是最占用带宽的模式，需要控制副本来确保消息只发送一次。

空气质量计划

AMQP 是来自金融行业的开放标准订阅和发布协议。它通过消息传递提供异步订阅或发布通信。其存储和转发功能即使在网络中断的情况下也能确保可靠性。AMQP 可能是物联网端到端应用唯一可行的协议，常用于重型工业机械或 SCADA 系统。

DDS

数据分发服务 (DSS) 协议专为在互联设备之间实现实时通信、可靠、可扩展且高性能的数据交换而设计，不受软硬件平台的限制。它支持更少组播和代理的架构，以确保高质量的服务质量 (QoS) 和互操作性。它可用于工业物联网部署，包括自动驾驶汽车、智能电网管理、空中交通管制和机器人等高科技服务。

长宽M2M

LwM2M 是一种轻量级的 M2M，旨在满足处理资源受限设备的需求。它定义了许多物联网设备管理功能，例如远程设备操作连接管理和监控，以及固件和软件更新。

OCPP

OCPP 是一种使电动汽车充电系统能够与中央管理系统通信的协议，用于向充电站运营商传输本地可用容量的 24 小时预测。

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远程物联网设备部署虽然能带来巨大的价值，但也带来了挑战——尤其是在处理数千个分布式资产（而非单个站点的一组固定设备）时。管理远程物联网设备网络和设备时面临的常见痛点和挑战包括：

• 行业分散，标准新兴

物联网仍然是一个新兴的、快速发展的行业，在连接协议、数据格式等方面没有通用的标准。成功管理不同的硬件、模型和连接类型至关重要。

• 电池限制

支持低功耗运行以最大限度地延长设备电池寿命，同时仍能收集和传输足够的数据，需要谨慎权衡。频繁的无线更新也会快速耗尽连接的电池。

• 网络覆盖和带宽限制

偏远地区的资产通常蜂窝网络或 WiFi 信号不稳定。即使在联网区域，传输大量传感器遥测数据也会占用大量可用带宽。因此，仔细评估可用的网络连接并设置数据传输频率阈值至关重要。

• 规模和复杂性不断增加

随着越来越多的资产接入和部署，管理数千台异构设备和不断增长的数据量所带来的挑战也日益凸显。选择专为轻松扩展而设计的解决方案至关重要。

远程物联网设备管理平台s

市场上有各种物联网解决方案的云平台。以下是三个面向商业应用的领先远程物联网设备管理平台：

AWS物联网

AWS IoT 提供云服务和设备软件，用于将您的 IoT 设备连接到其他设备并将其集成到 AWS IoT 解决方案中。可提供以下协议：

LoRaWAN

MQTT

通过 WSS 进行 MQTT

HTTP

Azure物联网

AWS IoT 是一个云平台，通过开放边缘和可扩展的安全性为云 IoT 解决方案提供多种安全机制的服务，例如设备收集的数据的加密和访问控制，以及配置监控和审计服务。

谷歌云物联网

Google Cloud IoT 平台助您洞察全球设备网络。其完全托管的交互功能使您能够在云端或边缘连接、分析和存储数据。您可以利用 Google Cloud IoT 构建模块的优势，从数据提取到智能分析，从设备数据中获取价值。借助此平台，您可以实时检测设备性能的维护和优化需求。

结语

如果您正在规划物联网项目，或希望升级已部署的设备网络，远程物联网设备管理对您的解决方案至关重要。该平台是确保您的设备保持在线更新和优化的关键，以满足您的特定应用需求。所有这些优势都将为您的投资带来最佳回报。

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