将DevOps应用于物联网IoT解决方案

terry 2年前 (2023-09-23) 阅读数 77 #AI人工智能

物联网（IoT）的概念是由麻省理工学院的阿什顿和教授于1999年提出的，其最早的模式可以追溯到20世纪60年代的越南战争。美军通过在道路两侧放置大量传感器来监控越军的物资运送状况。如今，根据2021年最新发布的《“十四五”数字经济发展规划》，“物联网”一词已被提及5次，并被评为数字经济七大关键领域之一。毫无疑问，它是最具潜力的产业之一。一，这也是一种趋势。据全球领先咨询公司麦肯锡分析预测，2025年将有309亿台设备连接到物联网，经济总量将达到4万亿，每年11.1万亿美元。

物联网应用对生产生活的赋能体现在方方面面：借助传感器，即使在数千公里外也能监控设备的运行和维护；随着智能音箱的普及，语音通话可以享受智能生活；覆盖道路视频监控实时传输到行驶中的车辆，车路协同实现无人驾驶……

互联网的兴起是国家政策大力支持和物联网技术逐渐成熟的结果技术。行业动力愈加强劲，发展步伐不断提升，各领域企业都在研究和试验数字经济发展的巅峰。

加快产品推向市场无疑是市场成功的决定性因素。为了实现这一目标，大型物联网公司的关注点主要集中在物联网开发平台上。其可扩展的应用程序和服务开发流程减少了测试和编码工作量，并通过降低产品上市速度来提高交付时间成本。

其实物联网发展到今天最大的障碍就是公司内部架构还没有适应。面对复杂多变的物联网环境，传统企业缺乏高效率、强团队合作的文化和氛围。

如果公司管理层早点认识到物联网市场的本质，就会发现提高竞争力的最大障碍是公司的开发和运维架构。当处理来自不同类型网络设备或多个传输节点的大量数据时，软件开发团队的人员、流程和工具所使用的集成方法决定了该解决方案能够在市场中占据什么位置。在这种情况下，DevOps成为了物联网公司的最佳选择。 DevOps于2008年在多伦多敏捷大会上首次提出。经过近15年的尝试和各界精英的磨练，DevOps通过快速周转、高速和敏捷为物联网解决方案带来了巨大的改进。

众所周知，连接到互联网的设备需要持续部署软件，但许多公司目前没有应对持续部署项目挑战的经验。本文阐述了物联网的难点和痛点，并展望了物联网行业未来的发展趋势。

01。 IT与IoT的DevOps比较

IT是Information Technology的简称，是众所周知的信息产业。在IT领域，应用DevOps相对简单。

应用于物联网解决方案的 DevOps 与应用于简单软件工程实践的 DevOps 之间存在一些根本差异。在IT领域，应用DevOps相对简单。 ▲在IT行业应用DevOps

从图中可以看到，在软件开发中实施DevOps比较简单，但这在物联网行业就完全不同了。当添加连接设备、传感器、连接协议或网关时，整个实践变得非常复杂，如下几点所示：

复杂且分布式的开发管道：DevOps 实施和物联网 IT 软件中的纯实施是相同的，但其不同的开发流程如固件、服务器代码、移动应用程序和桌面应用程序都必须部署在不同的节点上。硬件设计和升级的复杂性日益增加，对每条装配线的专业知识和流程提出了更高的要求。确保指定装配线的正确性和稳定性并不困难，但整合所有装配线以确保整体产品质量是一个严峻的挑战。必须对整个流程进行管理和更新——集成开发、构建、验证和测试，以确保代码可以随时更新或修复，从而保证产品的整体质量。

传统设备的解决方案支持：云基础设施产品的出现带来了设备管理、更新和维护的新需求。摄像头、传感器等传统设备行业也正在向物联网方向发展，这再次增加了DevOps部署的难度：设备之间的端到端工作流程也需要经过严格的测试。具有自主学习和云端数据采集/分析功能的新型恒温器已经成为家庭自动化产品市场的标杆，也给相应产品解决方案的设计者和测试团队带来了巨大的挑战。

环境即代码：管理多个虚拟化设备和服务器基础设施之间的关联性已成为产品工程师迫切需要解决的问题。传统的“基础设施即代码（IaC）”概念需要扩展到“环境即代码”的概念：无论是私有云还是公有云，企业的消费模式正在从资本支出转向运营支出。 - 只支付您需要的费用。这需要虚拟化边缘设备来集成云数据分析和测试用户终端设备。

复杂的产品线：不同市场领域定制化需求的出现，带来了数条复杂的产品线，从而导致更复杂的生产环境的出现，产品开发阶段和维护的重复。据说难度很大。

多样的发布节奏：不同的产品解决方案由不同的固件、Web应用、移动应用和PC应用组成，具有不同的发布节奏。 Web 更新应用程序更新可能每月发布一次，但设备更新版本发布可能需要 3-6 个月。除非有一个彻底的过程来定期集成代码，否则开发不同的版本会使产品发布计划变得非常困难。 DevOps 可以在实用性和 IoT 更新频率之间取得平衡。

虽然如今大多数物联网开发人员已经可以实现 50-60% 的 DevOps 工作流程，但大多数人对于使用敏捷方法有不同的选择，这进一步增加了物联网生态系统的复杂性。。

目前市场上主流的物联网持续集成业务工具仍需完善：需要集成多个分散的开发流程、进行大型机和定制构建等，包括自动化的环境配置和代码检查、回归测试和测试报告生成。

模拟传感器和物理设备（VCloud、VSphere）可以增强物联网的持续测试，CI工具（Jenkins、Bamboo等）可以实现自动化测试框架的创建，而这些不同的技能、工具当这些流程紧密结合时，您将获得物联网的 DevOps。

02。嵌入式设备保护和内存保护

由于物联网部署节点较多，因此需要更全面地考虑信息安全问题。从广义上讲，物联网领域的数据风险分为三类：静态数据、动态数据和云端数据。服务器或云可能存在计算风险和篡改物理终端设备硬件的风险。物联网DevOps需要强大的安全策略，包括身份验证、无线更新等。

2016年10月21日，美国东海岸遭遇大规模网络中断。原因是美国域名解析服务提供商Dyn当天遭受了强大的DDoS攻击（分布式拒绝服务攻击）。因此，涉及的网站包括 Twitter、PayPal、GitHub 等。这是黑客控制多个物联网设备发起的典型 DDoS 网络攻击。攻击流量来自感染 Mirai 僵尸网络的设备。其中，最重要的受感染设备是CCTV摄像机（闭路电视，闭路电视）。、DVR（数字录像机）和路由器。 ▲DDoS攻击影响区域分布图