Rozwiązania IoT w Amazon Web Services

Czym jest IoT?

IoT to zbiór urządzeń mogących wzajemnie się komunikować, wpływać na siebie oraz integrować się za pomocą sieci do scentralizowanego punktu wymiany danych. Internet Rzeczy może tworzyć dowolne urządzenie, a kiedy ono stanie się częścią tego ekosystemu, ułatwia życie użytkownika czy podnosi standardy bezpieczeństwa. Dla firm, które dostarczają urządzenia tego typu, IoT dostarcza szeregi istotnych danych na temat ich produktów.

Internet Rzeczy wykorzystujemy w każdej infrastrukturze Smart, jaka może przyjść nam na myśl: Home (np. regulacja barwy oświetlenia, uruchamianie urządzeń w sposób automatyczny), Watch (np. mierzenie podstawowych wartości ciała), Cars (np. autonomiczne auta, jeżdżące „same”), Farming (np. inteligentne systemy nawadniania), Shipping (np. samotowaryzacja), City (np. regulacje oświetlenia, systemy ostrzegania), Healthcare (np. systemy monitoringu pracy serca), Production (np. inteligentne systemy produkcyjne) oraz wiele innych.

Dzięki IoT deweloperzy są w stanie tworzyć nowe modele biznesowe i ulepszyć te istniejące, poprzez analizę własnych produktów czy aktualizacje oprogramowania. Klient ma szansę wytwarzać nowe produkty – bardziej dopasowane do zapotrzebowania.  Bazując na zebranych informacjach, można rozwiązać wszelkie problemy fabryczne, lepiej reagować na zmiany oraz systematycznie zmieniać model firmy na bardziej bliski jej odbiorcom.  Z  samego Amazon Web Services korzysta już wiele globalnych marek, min. LG, NASA, Philips, czy Volkswagen.

Wyzwania projektowe

Projekty Iot niosą ze sobą tak wiele korzyści, jak i wyzwań. Jednym z nich jest kwestia bezpieczeństwa – nierzadko firmy stają się ofiarami ataków hakerskich. Rozwiązaniem tego problemu jest nieustanne monitorowanie kondycji działania sieci, co nie jest tak  łatwym przedsięwzięciem, jakby mogło nam się wydawać.

AWS

 W zależności od modeli biznesowych, klient może, ale nie musi opierać IoT na infrastrukturze chmurowej – pomimo jej wielu zalet. Cloud dostarcza wiele narzędzi analitycznych, których stworzenie i konfigurowanie na własną rękę mogłoby stworzyć niemały problem. AWS – Amazon Web Services – jest to platforma umożliwiająca deweloperom wykorzystywanie chmury pod kątem projektów AWS IoT. Większość ich usług dzielone są na trzy kategorie: Device Software – budowanie lub wybieranie urządzeń, operujących platformą, Connectivity & Control Services  - warstwa pośrednia, odpowiadająca za komunikację pomiędzy produktami, Analytics Services – wyciąganie wniosków na podstawie całego szeregu produktów projektu IoT.

Portfolio usług IoT w AWS

W wspomnianych wcześniej kategoriach działa zbiór aplikacji, które pracują ze sobą, tworząc zamknięty i skuteczny obieg działań. W pierwszej warstwie działają producenci danych – urządzenia.

Aby dodać nasze urządzenie lub zmienić je pod kątem IoT potrzebne są dwa produkty: mikrokontrolery i mikroprocesory. W zależności od uwarunkowań tego urządzenia, AWS ma do zaproponowania kilka możliwości: system operacyjny oparty na freeRTOS lub C-SDK (do komunikacji z IoT w chmurze) oraz dla mikroprocesorów o większej ilości mocy obliczeniowej, firma przygotowała produkt AWS IoT Greengrass (do komunikacji z IoT w chmurze, pozwala na skorzystanie z benefitów usług chmurowych). Greengrass oferuje klientowi również: lokalny punkt logicznego przetwarzania zebranych danych i zarządzania nimi, wnioski z działań maszyn, wyodrębnianie i ładowanie własnych rozwiązań na Greengrass (np. modele AI).

Druga kategoria, Connectivity & Control Services, stanowi pewnego rodzaju „przełącznik”, który odpowiada za komunikację i kontrolę pośród urządzeń. Jedną z usług działającą w tym sektorze jest AWS IoT Core – rdzeń całej platformy AWS IoT, który jest odpowiedzialny uwierzytelnianie i autoryzację produktów. Dba on o bezpieczeństwo, utrzymuje połączenia z urządzeniami i usługami, umożliwia komunikację z produktami - nawet offline oraz oferuje katalog wszystkich naszych maszyn. Drugą z usług sektora Connectivity & Control Services jest AWS IoT Device Management, która pozwala nam na masowe rejestrowanie nowych urządzeń oraz indeksowanie wszystkich maszyn, zbieranie logi i monitorowanie naszych rozwiązań. DM odpowiada również za uaktualnienia i rozwiązywanie problemów urządzeń. W celu zapewnienia projektowi bezpieczeństwa powstała usługa AWS IoT Device Defender. Działa na zasadzie polityk bezpieczeństwa, które stworzy klient lub tych już stworzonych przez Amazon.

Ostatnia sekcja - Analytics Services – zawiera usługę AWS IoT SiteWise, które głównie sugerowana jest firmom z branży produkcyjnej.  Oprócz standardowej komunikacji, usługa oferuje nam podłączenie się do istniejących baz danych naszej fabryki, zamodelowanie reprezentacji maszyn oraz schematu danych w fabryce, pobieranie danych do storage’u w chmurze, do tego umożliwia stworzenie aplikacji do tworzenia wizualnych dashboardów na zebrane dane. Kolejną usługą warstwy analitycznej jest AWS IoT Analytics. To rozwiązanie pomaga nam zbierać, procesować i analizować przesyłane nam dane. AWS IoT Events to serwis pozwalający nam na definiowanie stanów w oparciu o dane z wielu różnych źródeł – procesów biznesowych, na stan których mają różne sensory, z różnych miejsc i fabryk. W Events można rozszerzyć zdobyte informacje na aplikacje np. biznesowe – te wszystkie źródła składają się na zamodelowany stan. Za pomocą logicznych reguł można te stany definiować i na podstawie etapów przejścia, wywoływać automatyczne akcje. AWS Iot Things Graph, za pomocą graficznego interfejsu użytkownika umożliwia zaimplementowanie logiki interakcji pomiędzy różnymi kategoriami urządzeń. W tym miejscu klient może zamodelować każde urządzenie, stany, definiować web-serwisy.