Ontwerppraktijken voor AWS IoT-oplossingen

Met de toename van IoT-apparaten heeft men een oplossing nodig om de apparaatgegevens te verbinden, te verzamelen, op te slaan en te analyseren. Amazon-webservices biedt verschillende services waarmee verbonden apparaten gemakkelijk en veilig kunnen communiceren met cloudapplicaties en andere apparaten voor verschillende gebruikersscenario's.

Door Internet of Things (IoT)-oplossingen te migreren of te ontwerpen naar het AWS-platform, kan men zich concentreren op de kernactiviteiten zonder het gedoe van infrastructuurbeheer en -bewaking. Dit zorgt voor een hoge beschikbaarheid voor de klanten. Als de juiste AWS-services worden gebruikt voor de eisen van de klant, kunnen IoT-oplossingen resultaten opleveren op een meer beveiligde, betrouwbare en schaalbare manier, zegt Chandani Patel, Tech lead bij Volansys Technologies .

Ontwerp om betrouwbaar op schaal te werken

IoT-systemen moeten gegevens met hoge snelheid en grote hoeveelheden verwerken die zijn vastgelegd door apparaten en gateways. De architectuur van het cloudsysteem moet schaalbaar zijn om een ​​overvloed aan gegevens aan te kunnen. De beste aanpak is om gegevens naar wachtrij-, buffer- of realtime in-memory databases te sturen voordat ze in de opslag worden opgeslagen.

Het apparaat kan gegevens publiceren naar AWS Kinesis, of de AWS IoT-regel kan worden gebruikt om gegevens door te sturen naar AWS SQS en Kinesis om deze op te slaan in tijdreekswinkels zoals AWS S3, Redshift, DataLake of Elasticsearch voor gegevensopslag. Deze gegevensopslag kan worden gebruikt om een ​​aangepast dashboard of AWS QuickSight-dashboards te genereren.

Grote datavolumes door datapijplijnen leiden

De veiligste en beste manier om ervoor te zorgen dat alle gegevens worden verwerkt en opgeslagen, is door alle gegevens over apparaatonderwerpen om te leiden naar een SNS die is ontworpen om gegevensvloedverwerking af te handelen, zodat inkomende gegevens betrouwbaar worden onderhouden, verwerkt en afgeleverd op het juiste kanaal. Om het schaalbaarder te maken, kunnen meerdere SNS-onderwerpen, SQS-wachtrij, Lambda voor een andere/groep AWS-apparaatonderwerpen worden gebruikt. Men zou moeten overwegen de gegevens op te slaan in een veilige opslag zoals een wachtrij, Amazon Kinesis, Amazon S3 en Amazon Redshift voordat ze worden verwerkt. Deze praktijk zorgt ervoor dat er geen gegevens verloren gaan als gevolg van overstromende berichten, ongewenste uitzonderingscode of implementatieproblemen.

Automatiseer apparaatregistratie en upgrades

AWS IoT biedt een reeks functionaliteiten die kunnen worden gebruikt voor batchimport met een reeks beleidsregels die kunnen worden geïntegreerd met het dashboard of het productieproces, waarbij een apparaat vooraf kan worden geregistreerd bij AWS IoT en certificaten op het apparaat kunnen worden geïnstalleerd. Later kan de inrichtingsstroom voor apparaten het apparaat claimen en koppelen aan de gebruiker of een andere entiteit. AWS biedt de mogelijkheid om OTA-upgrades voor apparaten te activeren en te volgen.

Door ingebouwde mogelijkheden in het apparaat te ontwerpen voor geautomatiseerde levering en gebruik te maken van de juiste tools die AWS biedt om de inrichting en het beheer van apparaten af ​​te handelen, kunnen systemen de gewenste operationele efficiëntie bereiken met minimale menselijke tussenkomst

Adopteer schaalbare architectuur voor aangepaste componenten

Omdat het IoT-systeem verbinding maakt met apparaten van buitenaf, eindigt het bereik niet bij het verbinden, besturen en rapporteren van apparaten. Denk aan het toepassen van de nieuwste technologieën zoals Data Science en Machine Learning of het integreren van componenten van derden in IoT-systemen zoals IFTTT, Alexa of Google Huis. De architectuur van IoT moet ervoor zorgen dat de externe componenten eenvoudig kunnen worden geïntegreerd in de oplossing zonder prestatieproblemen.

Controleren op offline toegang en verwerking

Soms is het niet nodig om al uw machinegegevens in de cloud te verwerken. In veel gevallen is er geen continue internetverbinding beschikbaar. Voeg voor een dergelijk scenario AWS Greengrass toe aan de rand. Greengrass verwerkt en filtert gegevens lokaal aan de rand en vermindert de noodzaak om alle apparaatgegevens stroomopwaarts te verzenden. Men kan alle gegevens vastleggen, deze voor een beperkte tijd bewaren en naar de cloud sturen bij foutgebeurtenissen of op aanvraag/verzoek. Als er behoefte is aan tijdreeksgegevens, kan men een periodiek proces plannen dat apparaatgegevens naar de cloud stuurt, die kunnen worden gebruikt voor toekomstige verbeteringen zoals AWS Machine Learning-modellen en cloudanalysetools.

Juiste selectie van gegevensopslag

IoT-systemen genereren met hoge snelheid, grote hoeveelheden en verscheidenheid aan gegevens. Elk IoT-apparaat of apparaatonderwerp kan verschillende indelingen hebben, die mogelijk niet kunnen worden beheerd via een enkele database of een vergelijkbaar type gegevensopslag. Architect moet voorzichtig zijn bij het kiezen van database-indeling en gegevensopslag. Soms werkt een enkele gegevensopslag prima, of een hybride gegevensopslag voor verschillende doeleinden helpt om een ​​hoge doorvoer te bereiken. Veelgebruikte statische gegevens kunnen worden opgeslagen in de ElastiCache, wat helpt om de prestaties te verbeteren. Dergelijke praktijken helpen om schaalbaarheid en onderhoudbaarheid van het systeem te bereiken.

Filter en transformeer gegevens voordat ze worden verwerkt

Alle binnenkomende gegevens naar het IoT-systeem moeten mogelijk worden verwerkt of getransformeerd, waarna ze kunnen worden doorgestuurd naar de opslag zoals ze zijn. AWS IoT-regel biedt actie om berichten om te leiden naar verschillende AWS-services. Een architect moet alle gegevens in verschillende vormen duiken, d.w.z. verwerkingsbehoefte, genegeerde/statische gegevens (zoals Config) en directe opslag.

AWS IoT helpt bij het realiseren van snelle apparaatconnectiviteit, veilige gegevensopname, eenvoudig apparaatbeheer, ondersteuning voor meerdere protocollen en nog veel meer.

De auteur is Chandani Patel Tech lead, Volansys Technologies

Over de auteur

Chandani werkt als Tech lead bij Volansys Technologies. Ze is een AWS Certified Solution Architect, AWS Business &Technical Professional die cloudoplossingen, IoT-oplossingen en ML/Data Science mogelijk maakt. Ze is Cloud Solution Architect met diepgaande expertise in het ontwerpen, ontwikkelen en ontwerpen van cloudoplossingen voor public clouds (Azure, AWS, Google &Bluemix), private clouds en hybride clouds.