IoT uç cihazınız için bir işletim sistemi seçme kılavuzu

Şirketler Nesnelerin İnterneti'ni (IoT) kullanarak gerçek zamanlı veriler toplayabilir, eğilimleri analiz edebilir, içgörüler oluşturabilir, kaynakları izleyebilir ve sorunlara hızla yanıt verebilir. Çoğu IoT çözümünün kalbinde, veri gönderip almak için buluta kaydolabilen ve bağlanabilen bir cihaz bulunur. Bunlardan bazıları, cihazın kendisinde veya bir alan ağ geçidinde bazı veri işlemlerini gerçekleştiren uç cihazlar olabilir.
Tüm bunları mümkün kılan işletim sistemidir (OS)—ancak bu, herkese uyan tek bir yaklaşım değildir. IoT uç cihazları için doğru işletim sistemini seçmek isteyen cihaz üreticileri, bunun gerekli donanımı, uygulamaları ve bağlantı gereksinimlerini desteklediğinden emin olmalıdır. Gönderen Iot Windows için Azure RTOS için Azure Sphere , üzerindeki farklı işletim sistemleri Azure Iot teknoloji portföyü özgü özellikleri ve ihtiyaçlarına bağlı olarak itiraz olabilir faydaları vardır. Aşağıda, her cihaz üreticisinin IoT uç cihazları için bir işletim sistemi seçerken göz önünde bulundurması gereken dört alan ve temel soru yer almaktadır.

Akıllı uçta IoT cihazlarına duyulan ihtiyaç

Geleneksel IoT uygulama modeli, cihazların yerel olarak veri oluşturmasını ve ardından bu verileri iş öngörüleri üretmek için yüksek değerli yapay zeka (AI) veya makine öğrenimi (ML) ile işlendiği buluta göndermesini sağlamaktı. Bu iş öngörüleri daha sonra, cihazlara geri gönderilen eylemleri tetiklemek için sıklıkla kullanılır. Tahmin edebileceğiniz gibi, bu geleneksel modelin sınırlamaları vardır: gerçek zamanlı yanıtlarda gecikme, veri iletimini engelleyen ara sıra internet bağlantıları ve veri kümelerini analitik amaçlarla taşımayı zor ve maliyetli hale getiren veri ağırlığı.
Akıllı uç cihazların kullanımı, içgörü çıkarma ve eylemi yerel cihazın kendisine taşıyarak bu sorunların çözülmesine yardımcı olur. Belirli iş yüklerini ağın kenarına taşıyarak, cihazlar bulutla iletişim kurmak için daha az zaman harcayabilir, yerel değişikliklere daha hızlı tepki verebilir ve uzun çevrimdışı dönemlerde bile güvenilir şekilde çalışabilir. Akıllı kenarın ek faydaları arasında protokol çevirisi, veri normalleştirme ve şirket içi PII'yi kaldırarak artan veri gizliliği yer alır.

Bir IoT işletim sistemi seçmek için 4 soru

IoT uç cihazınızın gelişimini yönlendiren özel ihtiyaç veya kısıtlamalara bağlı olarak, karar verme sürecini yönlendirecek birkaç husus vardır. Cihaz üreticilerinin sıklıkla başladıkları ilk alanlardan biri, platforma aşinalık düzeyleridir. Bununla ilgili deneyiminiz varsa, muhtemelen düşündüğünüz ilk seçenek olabilir. Ancak, nihai bir karar vermeden önce bu dört soruyu da sormanızı öneririz.

1) Hangi düzeyde güvenilirlik ve uzun vadeli destek gereklidir?

Bu sorunun temeli, oluşturulan uç aygıtın türüne dayanmaktadır. Akıllı telefonlar ve giyilebilir cihazlardan tıbbi cihazlara veya otomatlara kadar her birinin kendi yaşam döngüsü vardır. Satış açısından bakıldığında, bu, tüketici satın alma davranışı tarafından belirlenir; yani, fiyat, dayanıklılık ve ürün özellikleri dahil olmak üzere bir kuruluşun veya bireyin bir ürünü nasıl satın aldığını etkileyen faktörler. Geliştirme açısından bakıldığında, bir cihazın yaşam döngüsü, işletim sistemi gibi yazılımının desteklenme süresinden etkilenir.
Düşük fiyat noktalarına sahip cihazların yaşam döngüleri daha kısa olma eğilimindedir ve bu nedenle, tüketiciler sık ??sık yeni sürümler satın alırlarsa, yıllar boyunca özellik güncellemelerini veya yazılım yükseltmelerini desteklemeleri gerekmeyebilir. Diğer cihazlar, kritik görev sistemleri için olabilir ve yıllarca sürmesi beklenir. Bu durumda, cihazınızın yıllarca korunmasına ve güncel kalmasına yardımcı olabileceğinden, uzun vadeli destek sunan bir işletim sistemi aramak çok önemlidir. Güvenilirlik ve uzun vadeli destek söz konusu olduğunda dikkate alınması gereken temel faktörler şunlardır:
  • Sabit amaçlı bir cihaz mı? Bu senaryo, yazılımın cihaza eklenmesini ve kullanıcıya eksiksiz bir ürün olarak lisanslanmasını ve ayrıca OEM'in işletim sistemi tarafından gerçekleştirilen işlevler de dahil olmak üzere ürünün tamamı için müşteri desteği sağlamasını gerektirme eğilimindedir.
  • Cihaz özel bir sistem mi (örn. satış noktası sistemleri, ATM'ler)? Özel sistemler tipik olarak tek bir önemli görevi yerine getirir ve diğer cihazlar kadar sık ??özellik güncellemesi gerektirmez, ancak bu, genellikle daha uzun bir servis seçeneğine ihtiyaç duydukları ve mümkün olduğunca kararlı ve güvenli tutulmaları gerektiği anlamına gelir. Bu nedenle işletim sistemiyle birlikte sunulan hizmet modeline bakmak önemlidir.
  • Cihaz uygulaması, işletim sisteminin belirli sertifikaları veya standartları karşılamasını gerektiriyor mu (örneğin, tıbbi cihazlar için ISO 62304)? Bu, cihazın kullanılacağı belirli sektöre bağlı olarak biraz daha nüanslı hale gelir. Ancak, yüksek düzeyde, işletim sistemi seçeneklerinizi sektöre özgü standartlar veya gereksinimler göz önünde bulundurarak değerlendirmek anlamına gelir.
  • Cihaz zengin bir kullanıcı arayüzü (UI) gerektiriyor mu? IoT çözümleri daha karmaşık hale geldikçe, birçoğu kapsamlı bir kullanıcı arayüzüne sahip bir işletim sistemine ihtiyaç duyacaktır. Bu, müşterilerin bir benzin pompası veya bilet kiosku gibi arayüzle düzenli olarak etkileşime gireceği ve sezgisel ve kullanımı kolay bir kullanıcı arayüzünden yararlanabileceği cihazlar için de önemli olabilir.
Cihaz üreticilerinin, cihazlarının uzun süre kararlı kalmasına ve desteklenmesine yardımcı olacak işletim sistemi yetenekleri aradığını bilen Microsoft, Windows for IoT platformunda cihaz oluşturmak için birden fazla sürüm sunar ; bunların tümü 10 yıllık uzun vadeli destekle desteklenir ve diğer Azure hizmetleri ve platformlarıyla kolay entegrasyon için tasarlanmıştır .

Windows 10 IoT Enterprise ve Windows 10 IoT Core ve Windows Server IoT 2019

Windows 10 IoT Core, az yer kaplayan cihazlar için idealdir, Windows Server IoT 2019 ise zorlu uç bilgi işlem iş yükleri için daha uygundur. Ardından, belirli bir dizi uygulama ve çevre birimine kilitlenmiş sabit işlevli cihazlar oluşturmak için özel özelliklere sahip Windows 10 IoT Enterprise var.
Windows 10 IoT Enterprise, hem kısa hem de uzun vadeli destek seçeneklerine sahiptir. Uzun vadeli hizmet kanalı (LTSC), IoT makineleri de dahil olmak üzere özel cihazlar için özel olarak tasarlanmıştır. Bu uzun vadeli destek seçeneği, on yıl boyunca 2-3 yılda bir düzenli güncellemeler sağlayarak sabit amaçlı ve özel cihazların daha uzun süre çalışmasına olanak tanır.

2) Performans gereksinimleriniz nelerdir?

Diğer bir yön, IoT çözümünüzün ihtiyaçlarını gerçek işletim sistemi yetenekleriyle uyumlu hale getirmektir; özellikle hesaplama veya işlem gücü ve gerçek zamanlı performansla ilgili olduğu için. Dikkate alınması gereken sorular şunları içerir:
  • Öngörülebilir veya garantili gecikme gereksinimleriniz nelerdir? Ne kadar düşük gecikmeye ihtiyaç duyarsanız, o kadar fazla güç tüketimini hesaba katmanız gerektiğini unutmayın (ve tam tersi).
  • Aygıt görevlerini gerçekleştirmek için hangi düzeyde işlem gücü gerekir? Yalnızca işletim sistemini değil, aynı zamanda çalışma zamanı uygulamalarını da desteklemek için gerekli olan faktör.
  • Ne kadar bellek gerekli? Bir işletim sistemi veya RTOS arasında seçim yaparken bellek boyutunun önemli bir karar verme faktörü olabileceğini unutmayın.
Bu alıştırmayı yaparken, yukarıdaki yeteneklere nasıl öncelik verdiğiniz, bir işletim sisteminde aradığınız özellikleri kesinlikle etkileyecektir. Örneğin, kilitlenme önleyici fren sistemi gibi milisaniyelik yanıtlara öncelik veren bir cihaz, bilet kioskunda bulduğunuzdan farklı bir işletim sistemi kullanabilir. Daha hızlı işlem hızlarına sahip bir işletim sisteminden yararlanan cihazlara örnek olarak fitness izleyicileri, akıllı telefonlar ve endüstriyel otomatik makineler verilebilir.

IoT uç cihazları için gerçek zamanlı işletim sisteminin avantajları

Azure RTOS (Gerçek Zamanlı İşletim Sistemi) , kaynakları kısıtlı cihazlarda güvenilir, ultra hızlı performans için küçük ama güçlü bir işletim sistemi içeren yerleşik bir geliştirme paketidir. Hız göz önünde bulundurularak geliştirildi, en popüler 32 bit mikro denetleyicileri ve yerleşik geliştirme araçlarını destekler.
Bir RTOS almayı düşündüğünüz uç cihazlar için, asıl amacının, çeşitli gömülü yazılım görevleri arasında işlem süresini tahsis etmek ve yazılımı genellikle "iş parçacığı" olarak adlandırılan bölümlere ayırmak olduğunu hatırlamak önemlidir. İleti dizileri arasındaki geçiş o kadar hızlı gerçekleşir ki, neredeyse aynı anda yanıt sürelerine izin vererek kullanıcılar tarafından neredeyse görünmez olur.
Bu işletim sistemi aynı zamanda birçok büyük silikon iş ortağının yongalarıyla da uyumludur ve bu, önceden var olan IoT çözümlerinizde uygulamayı kolaylaştırabilir. Ayrıca, minimum 2 KB boyutundaki küçük bellek ayak izi, sınırlı depolama alanına sahip küçük cihazlarda iyi çalışabileceği anlamına gelir. Azure RTOS, Azure Sphere dahil olmak üzere diğer Azure platformları ve cihazlarıyla da uyumludur. İkisi birlikte, gerçek zamanlı işleme yeteneklerine ihtiyaç duyanlar için idealdir.
Tıbbi cihazlar konusunda uzmanlaşmış bir şirket olan Welch Allyn Protocol Inc. , giyilebilir kablosuz monitörlerinde Azure RTOS ThreadX'in işlem hızından ve sınırlı bellek ayak izinden yararlandı. Bu işletim sistemine geçiş, Welch Allyn ekibinin üçüncü taraf bir sistemde hata ayıklamak için zaman harcamak yerine uygulamayı uygulamaya odaklanmasını kolaylaştırdı.

3) Bu işletim sistemi cihaza güvenlik getirecek mi?

Şüphesiz, oluşturduğunuz her cihazın tasarımına güvenlik faktörü eklemesi zorunludur. Bu, üzerinde çalıştırmayı seçtiğiniz işletim sistemine de uzanır. Güvenliği ihlal edilmiş bir IoT cihazı, diğer şeylerin yanı sıra verilerin çalınmasına veya süreçlerin kesintiye uğramasına neden olabilir. Aradığınız güvenlik özelliklerinin düzeyi, işlenen verilerin hassasiyetine ve akıllı uç aygıtının kullanılacağı sektöre veya uygulamaya bağlı olarak da değişebilir. Göz önünde bulundurulması gereken yönler şunları içerir:
  • Çok katmanlı yazılım savunmaları ve yenilenebilir güvenlik sunuyor mu?
  • Şifreleme ve sertifika tabanlı kimlik doğrulama ile güvenli bağlantılarınız var mı?
  • Dinamik bölümlendirmeyi destekliyor mu?
Windows for IoT sürümlerindeki güvenlik özellikleri söz konusu olduğunda, donanımın destekleme araçlarına sahip olması koşuluyla, Windows 10 IoT Core, kaynak kısıtlı IoT cihazlarına kurumsal düzeyde destek sağlamak üzere ayarlanmıştır. Bu arada, Windows Server IoT 2019, silikondan buluta güvenlik katmanlarıyla donatılmıştır. Benzer şekilde, Windows 10 IoT Enterprise, Windows Defender Gelişmiş Tehdit Koruması, Birleşik Yazma Filtresi (UWF) ve Uygulama Dolabı dahil olmak üzere sabit amaçlı cihazlar için temel ve gelişmiş güvenlik önlemleri içerir.

Azure Sphere: silikondan buluta IoT cihaz güvenliği ve tümleştirmesi

IoT için Windows, MPU sınıfı işlem gücüne veya zengin kullanıcı deneyimlerine sahip cihazlar için sınıfının en iyisi bir çözüm sunarken, Azure Sphere , IoT cihazlarını Microsoft güvenlik yenilikleri ve donanım, yazılım, ve bulut. Bu, Azure Sphere sertifikalı donanım, Azure Sphere işletim sistemi ve devam eden işletim sistemi ve güvenlik güncelleştirmeleriyle Azure Sphere Güvenlik Hizmeti'nden oluşan bağlı cihazlar oluşturabileceğiniz anlamına gelir. Azure Sphere OS, Linux tabanlıdır ve koruma katmanları ve devam eden güvenlik güncelleştirmeleri aracılığıyla derinlemesine savunma sunar.
Azure Sphere, derinlemesine savunma ve cihazları aktif olarak korumak için bir güvenlik temeli sunmanın yanı sıra, genel veya özel herhangi bir bulut hizmetiyle entegre olacak şekilde tasarlanmıştır. Azure Sphere'i çalıştırırken uygulama verileri için diğer bulutlara bağlanabilir veya Visual Studio ve Azure IoT'nin yanı sıra Azure Sphere'i kullanarak güçlü bir stratejiye olanak tanıyarak verimliliği iyileştirebilirsiniz Örneğin , geliştiricilerin temel altyapıyı yönetmeden IoT uygulamaları oluşturmasına olanak tanıyan tam olarak yönetilen bir hizmet olarak yazılım (SaaS) IoT uygulama platformu olan IoT Central , Azure Sphere'in tümleşik güvenlik çözümüyle eşleştirilebilir. Bunu yapmak, IoT cihazlarını ve ürünlerini oluşturmak, izlemek ve yönetmek için gereken temeli sağlar.
VERSE Teknolojisi, Azure Sphere kullandıDünyanın en büyük fırıncılık şirketlerinden Grupo Bimbo için IoT çözümleri yaratırken. Bimbo için, farklı uç cihazlar ve sensörler için platforma akan tüm verileri bağlayan Azure IoT Hub'dan, tüm bu verileri depolayan Azure SQL Veritabanına, şirketin prototip oluşturmasına, yanıt vermesine ve rekabetten daha hızlı yapılandırın. Ayrıca Azure Sphere ile VERSE, fabrikalarda uçtan uca güvenlik sağlamak için yeni nesil sensörler oluşturmak için çalıştı. Sensörler yalnızca fabrika içindeki fiziksel varlıkların güvenliğinin izlenmesine yardımcı olmakla kalmaz, aynı zamanda bu hassas sensör verileri korunmaya devam eder. Bu genel bağlantı ve entegrasyon kolaylığı, VERSE'nin Bimbo fabrika cihazlarından oluşan bir patchwork'ü uçtan uca birlik ile bir bulut platformuna dönüştürmesine izin verdi.

4) Bu işletim sistemi ölçeklenebilirlik sunuyor mu?

Çoğu işlem zamanla değişir, ancak IoT çözümünüzde büyük bir büyüme bekliyorsanız, her tür cihaz için ölçeklenebilen bir işletim sistemine öncelik vermek isteyeceksiniz. Ölçeklenebilir bir işletim sistemine sahip bir IoT uç cihazı oluşturmak, gelecekte farklı bir sisteme uyum sağlamak için kapsamlı değişiklikler yapmanız gerekmeyeceği anlamına gelir. Ölçeklenebilir bir işletim sistemi, çıktı hızını değiştirmeden ek kaynakları işleyebilir; hatta bazıları birden fazla cihaza ve coğrafyaya yayılabilir. Windows 10 IoT Core, Windows 10 IoT Enterprise ve Windows IoT Server dahil olmak üzere Windows for IoT sürümlerinin tümü, sistem ölçeklenebilirliği ve birlikte çalışabilirlik göz önünde bulundurularak tasarlanmıştır.

Diğer Haberler