借助更好的模拟器,避免物联网项目失败

May 29, 2020 Kenton Williston

物联网项目, 物联网软件平台

物联网项目中最关键的一个时刻就是从概念验证转变至部署就绪的时候。在此阶段有很多隐患,但有一个问题往往会被忽略,那就是扩展对性能的影响。

概念证明项目并非总是受制于现实的网络环境。在实验室里,工程师可能会仅限于对几台设备进行测试,而现实的应用程序则通常有几百甚至几十万个节点。

当连接到网络的设备数量不断增加时,之前的隐患就会显现出来。端到端延迟和带宽瓶颈在流量较低时可能显示这并不是问题。关键任务的信息可能会被丢失或延迟。与概念验证示例相比,协调整个建筑物或大陆中的数千个传感器的流量的难度要大得多。

模拟器可以避免物联网项目失败

最近的 Beecham Research 撰写的《物联网项目失败的原因》报告也验证了这一观点,它强调,适当的网络模拟对于成功进行扩展至关重要。成熟物联网部署的复杂性和庞大的网络连接性使模拟对原型创作过程至关重要。而且,如果说模拟是唯一可以对广泛物联网建模的方法,那么我们便可依此推理,最终用户需要一台能够执行该任务的模拟器。

在此空间中的一个解决方案就是 Gambit 的 MIMIC 物联网模拟器。此环境可以提供基于网络的浏览器 UI、广泛的文档,并支持各种物联网场景,包括在全国不同地区进行的大规模部署。

MIMIC 没有尝试模拟物理硬件,相反,它模拟了物联网设备使用物联网平台在整个网络上进行通信时产生的流量。这使客户可以设计符合其需求的测试场景。视频 1 显示该工具如何模拟多部车辆在送货路线上的行驶情况,包括意外停车等问题。

 

视频 1。  MIMIC 物联网模拟器有很多使用案例,其中一个便是可以重建运送车队的行为。

 

MIMIC 物联网模拟器可以模拟设备和网关。它旨在利用能够扩展处理任何物联网测试需求的事件驱动架构,支持对物联网部署、智能城市技术和智能农业的测试。

开源与商业化模拟器

当然,还有其他模拟网络流量的方法,例如开源工具。那么为什还要考虑商业化工具呢?

像 MIMIC 这样的模拟器的优势在于它承诺提供定期更新的功能,具有例如对大量涌进的 MQTT5 提供支持等的新功能。易于使用是其另一个优势。除了直观的 UI 之外, Gambit 还有不断增长的有用的博客文章和视频教程资料库。最重要的是,Gambit 可以支持大量适用于 PoC 开发和实时部署的采用英特尔® 技术的高性能硬件。

而这方面的各种开源程序尽管是免费的,但使用起来却较为困难,它们不是总能扩展到必要的网络规模,而且更新也不定期。而且,它们可能都不支持您的生产硬件,这让 PoC 到部署的过渡变得更具挑战性。

创建极端情况

如前所述,将物联网解决方案推广至充分运行过程中的一个主要问题是,很难预测可能会发生什么问题。Gambit 为最终用户提供大量的工具来模拟设备在非理想情况下的运行方式,以解决这一问题。工程师可以编写程序,模拟在某些方面出现故障的情形,或者模拟出现特定问题时的情景,以观察应用程序如何应对该情况。

在控制系统场景中,传感器可以生成动态遥测,而执行器可以接受命令来实现现实的变化,例如,可以打开并关闭的中继器,用来根据环境条件启动/关闭设备。

视频 2 展示了采用实施了稳态反馈回路的典型物联网控制系统的双向情景。传感器可以报告温度,如果太热,就会引发控制系统启动冷却系统执行器。这会使温度下降,直到执行器关闭为止。但是,如果温度不能降下来会怎样。控制系统的设计是否考虑到这种紧急情况?

 

视频 2。MIMIC 模拟具有复杂规则的控制系统。

 

让最终用户拥有这种灵活性非常重要,这可以帮助他们在问题发生前就解决潜在的问题。根据 Beecham 的报告,物联网部署遇到的一个主要问题是,最终用户认为他们需要花费大量的时间来创建原型硬件和相关的后台应用程序。后台连接通常被认为是一个得到解决的问题,而非一个需要自身进行仔细分析的复杂主题。

在问题发生之前模拟解决问题

大规模部署物联网可能真的很难。在开始部署之前模拟预期的行为可以让网络工程师和 IT 工作人员更快地发现问题,并在其他潜在问题出现之前就解决问题。

在实验室解决问题意味着现场实施时就不需要解决这些问题了。“回归测试是另一个自然特征”, Uwe Zimmermann,Gambit Communications 的 CTO 这样说道。“在QA 部门部署模拟器可以很好地确保昨晚构建过程中的任何变化都不会为任何方面带来麻烦。”

在部署过程中碰到阻碍的公司更有可能完全放弃,而没有人愿意在项目中途转换硬件,因为他们不完全了解执行手头任务所需的硬件有哪些。如果最终用户在部署第一个传感器之前就可以更准确地模拟其网络和连接设备,那么就会更容易地了解这个项目需要什么资源和设备了。

作者简介

Kenton Williston

Kenton Williston is the Editor-in-Chief of insight.tech and served as the editor of its predecessor publication, the Embedded Innovator magazine. Kenton received his B.S. in Electrical Engineering in 2000 and has been writing about embedded computing and IoT ever since.

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