Архитектура и ключевые модули интернета

Архитектура интернета вещей

IoT-архитектура, как мы уже упоминали, охватывает множество технологий. Каждый архитектор должен понимать, какое влияние выбранное проектное решение будет оказывать на всю систему в целом и каждую из её частей по от- дельности. Сложности и многогранность интернета вещей связаны с тем, что эта технология гораздо более комплексная, чем традиционные технологии: её отличает не только большой размах, но и сочетание различных, часто не свя- занных между собой типов архитектуры. Количество возможных проектных решений поражает воображение. Например, на момент написания данной книги в мире существует более 700 IoT-провайдеров, предлагающих облач- ные хранилища, SaaS-компоненты, системы управления IoT, системы без- опасности IoT и любые виды анализа данных. Добавьте сюда огромное коли- чество различных протоколов персональных, локальных и глобальных сетей, которые постоянно меняются и корректируются в зависимости от региона. Выбор неподходящего протокола персональной сети может привести к про- блемам с обменом данными и заметно низкому качеству сигнала, и ситуацию можно исправить, только добавив больше узлов в сеть. Архитектор должен учитывать интерференцию в локальных и глобальных сетях: каким образом данные снимаются с граничных устройств и передаются в интернет? Архи- тектор должен оценить отказоустойчивость системы и стоимость возможной потери данных. Какой уровень должен отвечать за отказоустойчивость си-
Экосистема интернета вещей  45
стемы – нижние уровни или уровень протокола? Архитектор также должен выбрать интернет-протоколы: MQTT или CoAP и AMQP, – а также необходимо продумать, как все это будет работать в случае перехода на другой облачный сервис. Также нужно решить, в какой точке будет осуществляться обработка данных. На этом этапе можно рассмотреть туманные вычисления как способ обработки данных рядом с источником, что решает проблему запаздывания и, что важнее, позволяет снизить загрузку сети и расходы при передаче дан- ных по глобальным сетям и облачным сервисам. Далее мы рассматриваем все варианты анализа полученных данных. Неподходящий инструмент аналити- ки может стать причиной захламления системы избыточными данными или заставит вас пользоваться алгоритмами, которые требуют слишком больших вычислительных ресурсов для работы на граничных узлах. А как запросы, на- правляемые от облака к датчику, повлияют на работу батарейки самого дат- чика? Помимо всего этого широкого диапазона возможных вариантов, мы не должны забывать о системе безопасности, поскольку созданная нами IoT- система становится крупнейшей мишенью для атак в городе. Как вы видите, выбор огромен и каждое решение влияет на остальные. На данный момент нам доступно более 1,5 млн различных комбинаций архитектурных решений (рис. 2.2).



Иерархическое представление сети 5G в помещении
МЭМС-датчик Bluetooth 5
для персональной сети IoT, 1–150м