管理物联网在某些方面就像管理蚁群。与蚂蚁一样，网络中的每台设备都有自己的使命，而且在许多情况下，这些设备数量庞大。IoT 设备管理对于访问和维护在关键任务应用中执行任务和数据报告的设备至关重要。必须对这些设备的安全性和正常运行时间进行监控，并使用补丁和增强功能进行更新。为使管理员能够执行这些任务，物联网中的部署需要与IoT 应用管理工具集成。
例如，如果设备脱机，管理员需要能够访问该设备以排除故障。这只是一个例子，但却非常重要。脱机设备可能在数英里之外，或安装在一个巨大的工业罐内，或安装在灯杆顶端。而它的重要性可能丝毫不亚于安装在走廊尽头数据中心的设备。
在这篇博文中，我们将提供有关IoT 设备管理的更多见解，包括一些使用案例，这些案例说明了安全、高质量的工具对于远程IoT 连接管理、监控、自动化和维护的至关重要性。
什么是IoT 设备管理？
IoT 设备管理是指远程访问、诊断和管理已部署的IoT 设备功能的能力。有几个关键因素可以说明为什么这种能力至关重要。
这些因素包括网络的规模、设备是否可以物理访问以及设备在地理上的分散程度。无论设备的数量或位置如何，您都需要对这些设备进行检查，并定期通过固件更新或下载安全补丁来更新它们的功能和智能，以确保它们是最新的、安全的和合规的。
使用案例举例
- 您有许多设备（几十台、几百台或几千台），需要从远程或中央位置对它们进行安全访问，以进行固件更新并了解这些设备的健康状况。
- 您的设备被部署在移动、难以到达或有物理危险的地点。例如，DigiIoT 设备被安装在公共汽车、火车、城市十字路口、水井、矿井、路灯和交通灯顶部、桥梁和水坝、粮仓、水处理厂、制造设施、工业储罐和其他远程应用中。
- 您需要在某些情况下收到警报，例如设备意外离线、试图安全漏洞或需要更换电池。
- 您要明智地使用人力资源，只有在需要时才派人实地考察，而不是在一切正常的情况下进行不必要的例行检查。
- 您的设备安装在关键任务应用中，停机或故障可能会给您的企业带来收入损失或罚款，损失惨重。
Digi Remote Manager® 可通过 "单一窗口 "提供这些见解和功能。
如果没有这一关键功能，IoT ，网络管理员就无法主动监控其部署的设备网络，也无法及时更新其安全性，从而导致设备易受攻击、过时、不合规和无法连接。
IoT 设备管理基础知识
IoT 网关设备管理涉及将设备集成到网络、监控设备并确保其持续健康和正常运行的多个不同步骤。
供应
设备配置是IoT 管理的第一步。这一步用于首次设置，以便创建账户、设置网络连接等。正如我们将要讨论的，供应与配置类似。这两个过程都涉及定制设备。供应将设备从其原始的现成设置修改为设备集成到网络中所需的设置。配置可以随时进行。
Digi Remote Manager 使 零接触配置 可在第一时间进行配置，以实现快速、准确和经济高效的现场安装，并在需要更新时随时进行远程配置。
认证
身份验证是在设备注册到IoT 系统时对其身份进行确认的过程，也是在登录时对用户进行身份验证的过程。
适当的IoT 设备身份管理和验证可确保只有经授权的设备才能注册，以防止入侵并对专有信息保密。
要启用身份验证，管理员需要建立设备和网络安全设置，以便授权或阻止访问尝试。
配置
IoT 正如我们在配置部分所讨论的，配置管理是一种定制IoT 设备功能的方法。例如，您可以为设备添加更多复杂功能和智能，用更多代码优化其功能，或根据新要求修改其设置。
设备和网络就像有生命的有机体，在初始配置阶段之后，它们往往需要进一步配置。Digi Remote Manager 能够一次配置任意数量的设备，即使要配置的这组设备最初都具有完全相同的功能。
控制
一旦设备通过身份验证、配置、安装并连接到网络，您就需要能够远程控制它们。在大多数情况下，设备的行为将在配置和身份验证阶段建立，以实现设备流程的自动化。例如，您可以启动以下流程 开启风扇 用于作物管理、建立边缘计算功能、唤醒和报告行为以及传感器和网关通信。
不过，管理员还需要IoT 设备控制功能，以便在一段时间内通过多种方式访问整个网络的设备。这些例子包括
- 凌驾于自动流程之上，满足短期应用需求
- 调整设置
- 远程重启设备
- 确保每台设备正常运行，并根据应用需要进行优化
Digi Remote Manager 无论设备的数量或地理位置如何，Digi RM 都能对整个设备网络进行远程访问和控制。除了访问 Digi 设备外，Digi RM 还能通过串行连接，安全地在带外访问 PLC 和其他远程设备。
监测
远程监控IoT 设备是IoT 设备管理的关键目标之一，可支持一系列应用目标：
- 系统指标：通过仪表盘查看设备正常运行时间和整个网络中发生的其他事件。
- 数据报告：对用户定义的数据点进行深入分析。这些数据点可包括储罐液位、混凝土浇筑温度等测量数据以及其他传感器数据。利用这些洞察力
- 通知：建立用户定义的事件通知，以支持关键决策和预测性维护。为防止关键系统故障、数据丢失或性能下降，管理员需要了解整个网络中可能影响性能的变化。
- 安全性：高度集成的IoT 设备管理平台（如Digi Remote Manager ）的一个主要优势是能够检测和补救安全漏洞（如试图更改设备配置），并向系统管理员提供有关这些事件的通知。
诊断
有了我们迄今为止讨论过的IoT 设备管理流程，管理员就有能力对整个设备网络以及任何单个设备的健康状况进行诊断。这些流程使管理员能够从管理平台执行诊断，以便快速有效地排除故障和修复问题。
远程诊断功能有多种好处：
- 快速识别系统问题，避免代价高昂的停机时间
- 远程修复问题，包括访问 "带外 "脱机设备的能力
- 避免为排除故障和解决问题而"开卡车 "的高昂成本
软件更新
IoT 如今的设备都很智能，具有复杂的软件定义属性，可管理其功能和安全性。软件使IoT 设备焕发生机，确立其在设备网络中的角色，实现其边缘计算功能，并管理病毒和网络攻击的预防工作。
要使IoT 设备保持最佳运行状态，管理员需要具备随时向整个网络的任何或所有设备发送固件更新的能力。以下是软件更新的几个示例：
- 安装制造商固件更新，以增强功能和修复漏洞。
- 发送安全补丁，确保安全防御系统是最新的。
- 使用 Python更新设备功能的编码，以适应不断变化的业务需求。
- 增加状态报告的频率，以便更密切地监控敏感流程；或减少报告频率，以节省网络带宽和成本。
维护
保持设备部署的可见性、获取警报和排除故障的能力，是IoT 设备管理最重要的方面之一。在 IIoT（工业IoT ）部署中，设备的使用寿命可能长达十年或更长。因此，随着时间的推移，不可避免地需要进行功能增强、安全补丁和固件更新。
设备维护是指不断调整设备以满足业务应用需求的工作，与监控、诊断和软件更新齐头并进。以上各节提供的所有例子都说明了IoT 系统管理解决方案（如Digi Remote Manager ）的复杂需求，以便对IoT 应用程序进行持续监控和维护。
如果没有执行这些持续维护任务的策略，团队就不得不想办法手动执行这些更新。在许多情况下，结果就是设备部署的安全性失效，不符合合规性要求。
与云平台和业务流程集成
许多IoT 应用程序旨在为企业内的分析师、操作员和业务决策者提供关键数据。这些业务活动要求IoT 设备管理平台与亚马逊网络服务、微软 Azure 和谷歌云等第三方IoT 云提供商无缝集成。这可以借助IoT 设备管理协议和网络服务（如 MQTT 和 HTTP）来实现。
我们将以Digi Remote Manager 为例，它与云服务无关，并允许您使用 RESTful 网络服务接口与这些第三方服务轻松集成。Digi RM 提供IoT 通信管理工具，促进与第三方服务的连接，并将正确的数据发送到正确的目的地。例如
- Digi RM 可充当蜂窝路由器和网关等边缘设备与第三方云服务之间的协调器，以实现实时业务智能。
- 它可以将第三方应用程序的更新和代码推送到已部署设备的整个安装过程中。
- 如果您选择更换平台，Digi RM 可以帮助您将整个部署迁移到不同的第三方云应用程序，实现无缝切换。
有关其他信息，包括 MQTT 协议（低带宽）和 HTTP 协议（高带宽）的使用，请参阅我们的白皮书IoT 设备管理：通过Digi Remote Manager 实现安全、可扩展的部署。
上下文IoT 设备管理
IoT 部署的规模、复杂程度、目标和要求各不相同。但有一点是肯定的。随着IoT 设备和网络功能的增加，对整个网络设备的复杂性和针对性功能的需求也在增加。上下文IoT 设备管理就是要满足特定应用的具体需求和变量，而IoT 设备管理平台则使之成为可能。
以下是几个高级示例，说明由于数据需求和设备功能要求的不同，需要对IoT 设备进行上下文管理：
- 农业：IoT ，农业应用中的设备必须提供一系列不断变化的数据，从温度和湿度条件到车辆的位置，甚至是可移动的灌溉系统。
- 太阳能系统：这些设备不会在地理位置上移动，但如今许多太阳能电池板会根据太阳的位置和天气条件调整定位。
- 电动汽车充电：电动汽车充电站可与应用程序集成，使驾驶员能够找到充电站。它们还可以报告使用情况、是否需要维修等。每种类型的数据都必须出于不同目的发送给不同的用户。
IoT 基本设备管理的功能和限制
基本的IoT 设备管理使IoT 网络管理员能够建立和管理一些常见的IoT 连接和功能要求，这些要求几乎与所有IoT 应用程序有关。
范围
通信范围是设备内置电源管理和设备集成或外部连接的天线的函数。因此，如果没有任何先进的IoT 设备管理工具，通信距离是由组织控制的，但有了IoT 设备管理平台，通信距离的测试和报告就容易多了。
带宽
已部署的IoT 应用中的带宽是设备内置功能（如调制解调器类型（如 3G、4G LTE 或 5G））和可用网络的函数。高级（上下文）IoT 设备管理工具并不需要管理这一功能，但它们提供了测试带宽和获得整个网络可见性的能力。
电池寿命
电池寿命取决于设备设计及其应用。例如，部署在偏远油井中的设备每次发送数据时都会消耗电池电量。边缘计算技术可以帮助优化这些过程，并通过IoT 设备管理解决方案（如Digi Remote Manager ）进行管理。
IoT 设备管理的功能和优势
Digi Remote Manager它提供了轻松部署、管理和优化设备网络功能所需的关键功能。以下是一些主要优势：
- 远程管理：网络上的每台设备都发挥着重要作用，即使网络设备的数量多达数千台或数百万台。上下文IoT 设备管理提供了随时管理和更新这些设备的能力，以便排除故障或增强功能。
- 安全性：集成的安全工具可以检测和修复安全漏洞，同时还能从管理界面全天候查看和报告这些事件。
- 可扩展性：扩大部署规模的能力取决于组织从中央管理界面或现场移动设备远程监控和管理设备的能力。请参阅我们的ElectriCities 案例研究，了解一个出色的示例。
- 网络优化：为了优化网络边缘设备的数据使用、电池寿命和功能，企业需要部署软件变更的工具。
聪明地管理IoT 设备
无论您是在规划IoT 项目，还是在寻求升级已部署的设备网络，IoT 设备管理都是您规划中的重要组成部分。IoT 设备管理平台的功能可以节省时间、降低成本、提高安全性，并提供您所需的关键监控和管理工具，使您的设备保持在线、最新并针对您的特定应用需求进行优化。所有这些优势都能为您的投资带来尽可能高的投资回报率。
下一步工作
注：本文最初发表于 2020 年 7 月，更新于 2024 年 2 月。