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        蜂窩物聯網的字符串

            在我職業生涯的最后十年里,我一直致力于為開發人員開發軟件和硬件工具。我參與過的每個產品——從WebUI工具和移動應用程序開發服務到面向開發人員的IoT工具——都是為了幫助開發人員更快地完成工作而創建的。旨在促進協作并降低復雜技術的學習曲線的工具,以便團隊和公司可以更快地解決問題。每個產品都專注于解決與在該領域構建解決方案相關的所有復雜性。
        物聯網
            在物聯網中,我們擁有的不僅僅是復雜性。我們將軟件世界的所有復雜性與我們周圍物理世界的健康劑量混合在一起。
         
            在蜂窩物聯網中,我喜歡將這種復雜性稱為“蜂窩物聯網的字符串”。它們是開發人員在構建IoT解決方案時通常無法控制的東西,或者它們純粹是慣性存在的。它們會減慢開發人員的速度、切斷選擇或提供不必要的重復工作。它們引導我們尋找可能不太理想的替代方案,但在我們為減少摩擦而瘋狂的努力中,我們覺得值得權衡。
         
            雖然蜂窩空間中有很多這樣的字符串,但這些是我最??吹降淖址?/div>
         
            難以編程的調制解調器
         
            開發者護欄
         
            設備生命周期管理陷阱
         
            不包括安全
         
            從原型到規模的曲折路徑
         
            難以編程的調制解調器
         
            這個命令集——通常被稱為“AT命令集”,因為許多命令以字符串“AT”開頭——是由DennisHayes在1981年開發的,作為與撥號調制解調器接口的標準命令集。如果您曾經不得不直接使用蜂窩或Wi-Fi調制解調器工作,那么您無疑對Hayes命令集很熟悉。它很簡潔,是在指令集旨在節省空間的時代創建的。因此,它與機器代碼一樣對開發人員友好。
         
            它仍在許多調制解調器上使用,包括大多數蜂窩物聯網設備。
         
            對于那些不熟悉AT命令集的人,以下是打開蜂窩IoT模塊、設置其APN、配置LTE頻段和開始掃描塔所需的命令的簡要示例:
         
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            對于包括我自己在內的許多開發人員來說,AT命令是神秘且無法訪問的。它們不直觀,并且從一個模塊到另一個模塊不同。向應用程序添加連接模塊是一種痛苦的方式。然而,如果您希望將蜂窩調制解調器集成到您的物聯網解決方案中,它仍然是現代世界的方式。
         
            開發者護欄
         
            使用蜂窩物聯網調制解調器的挑戰是眾所周知的,并且確實存在解決方案來創建對開發人員友好的抽象。問題在于,這些抽象通常帶有做太多或太少的護欄,以幫助加速構建連接的解決方案。
         
            一些供應商創建了狹窄的護欄,并將復雜性抽象為開發人員友好的API。問題是,他們還強迫您采用他們的主機微控制器、他們的RTOS,甚至是一種特定的編程語言。盡管抽象出AT命令集很好,但在堆棧的其余部分中切斷開發人員的選擇是要付出高昂代價的。
         
            其他供應商為您提供寬闊的護欄。他們只向您出售SIM卡或需要您提供自己的SIM卡和計劃的硬件。這種方法確實降低了物聯網和M2M數據計劃的成本,但它在另一個方向上搖擺得太遠了。開發人員可以獲得更便宜的連接,但只能自己構建其余的解決方案堆棧。結果,開發人員最終陷入了相當于“作家障礙”或“空白頁綜合癥”的境地,因為可供選擇的東西太多了。
         
            當今所采用的護欄的非此即彼的性質使開發人員面臨著一個艱難的選擇:接受太多的限制,還是在缺乏指導的情況下繼續前進?
         
            設備生命周期管理陷阱
         
            如果成本模型不是為考慮實際使用而構建的,您如何設計現實世界的物聯網設備?
         
            除了神秘的界面和護欄之外,開發人員還必須應對管理設備和數據的成本,其中大部分是隱藏的。每個設備都有一個價格,但有些有多個:您預先支付的價格、您為數據支付的價格,以及您為改變設備狀態(例如,在激活或停用時)而支付的價格。
         
            當設備具有多個價格組成部分或影子成本時,可能很難確切知道您的IoT解決方案將花費您多少。尤其是在現實情況下,物聯網產品并沒有走上一條從貨架上飛下來、立即部署到現場并永遠使用下去的快樂之路。
         
            相反,大多數物聯網設備往往會經歷一個非常一致的生命周期:
         
            他們閑置的庫存和分銷階段。
         
            首次使用時激活。
         
            在這段時間里,它們的使用量低于正常使用率,但設備仍處于“在線”狀態并產生費用。
         
            一段時間的臨時損壞,通常需要數月時間才能確定并解決問題。
         
            設備修復后重新調試。
         
            設備永久退役的時期。
         
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            典型的設備生命周期
         
            現在假設您為這些階段的每個階段支付相同的月度數據費用,無論實際使用情況如何,以及激活、重新調試和停用的費用。蜂窩物聯網領域面臨的挑戰是,設備生命周期中的每個階段都會產生難以計劃和預算的運營商費用和交易成本。因此,當大多數開發人員查看IoT設備時,他們并不知道其真實成本。
         
            如果成本模型不是為考慮實際使用而構建的,您如何設計現實世界的物聯網設備?
         
            不包括安全
         
            密鑰和證書管理是每個IoT解決方案的重要組成部分。還有一系列安全問題,這是開發人員一直意識到的一個話題,但許多供應商并沒有融入他們的產品中。由于所有主要的物聯網云服務現在都需要TLS,在缺乏內置安全性的情況下,開發人員被迫將密鑰和證書存儲在固件中,以將他們的設備連接到云服務。
         
            使用固件中的密鑰和證書,您的IoT設備將成為攻擊者可以用來獲取您王國的(字面)密鑰的另一個敏感載體。
         
            從原型到規模的曲折路徑
         
            最后,原型和生產解決方案之間存在脫節,即使對開發人員友好的工具比比皆是。作為開發人員,我們應該認為自己很幸運,由于Arduino、Adafruit、SparkFun和RaspberryPi基金會等公司,今天可以進行原型設計。但是,由于人們對這些設備的“制造商友好”程度給予了很多關注,因此它們經常被認為未準備好投入生產。物聯網工程師很樂意在原型階段使用這些可訪問的工具來證明一個想法,但是當需要構建“真正的”解決方案時,將這些原型扔掉并重新開始。
         
            但是,如果這些工具對于MarsIngenuity直升機來說足夠好,那么它們對于我們的解決方案也應該足夠好。物聯網解決方案供應商絕對可以做更多的事情來最大限度地減少一次性思維方式,這些工具使原型制作從一開始就變得容易,并且可以無縫地升級到試點和生產規模。
         
            復雜性殺死
         
            綜合起來,蜂窩物聯網的字符串創建了一個復雜性規則的開發人員敵對環境。從一開始,從選擇董事會到構建原型再到部署和擴展試點的道路上充滿了障礙和障礙,使許多計劃難以成功。

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