物聯(lián)網(wǎng)的實施很復雜,互連設(shè)備和IT服務(wù)的集成在網(wǎng)絡(luò)、通信、數(shù)據(jù)量、實時數(shù)據(jù)分析和安全性方面構(gòu)成了重大挑戰(zhàn)。物聯(lián)網(wǎng)實施涉及許多不同的技術(shù),需要復雜的開發(fā)周期,包括重要的測試和持續(xù)的監(jiān)控。
為了克服這些挑戰(zhàn),IT部門必須考慮一下問題:
(1) 制定全面的技術(shù)策略以解決復雜性;
(2) 為物聯(lián)網(wǎng)實施方案定義參考體系結(jié)構(gòu);
(3) 項目設(shè)計、開發(fā)和部署所需的技能;
(4) 定義物聯(lián)網(wǎng)管理流程和策略;
(5) 物聯(lián)網(wǎng)治理模型應(yīng)該解決的必要問題。
物聯(lián)網(wǎng)治理可以看作是業(yè)務(wù)治理、IT治理和企業(yè)架構(gòu)(EA)治理在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用。實際上,物聯(lián)網(wǎng)治理是對IT治理的擴展,物聯(lián)網(wǎng)治理特別關(guān)注物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的生命周期、物聯(lián)網(wǎng)管理的數(shù)據(jù)以及企業(yè)IT環(huán)境中的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序。物聯(lián)網(wǎng)治理定義了對IT治理的更改,以確保其分布式架構(gòu)的概念和原則得到適當?shù)墓芾?,并能夠?qū)崿F(xiàn)既定的業(yè)務(wù)目標。下圖為物聯(lián)網(wǎng)治理模型示例:
一、制定物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)戰(zhàn)略
成功的物聯(lián)網(wǎng)項目需要IT部門定義一個技術(shù)戰(zhàn)略,包括開發(fā)參考體系架構(gòu)、確定技術(shù)平臺以及設(shè)計、開發(fā)和操作物聯(lián)網(wǎng)所需的流程。團隊一定要制定物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)戰(zhàn)略,否則整個組織中的各個團隊將定義自己的方法,這些方法往往會導致分散的計劃,這將使企業(yè)付出更多的成本,但成功的幾率卻更少。
技術(shù)戰(zhàn)略可以包括階段性活動和明確定義的角色、職責和可交付成果(如下圖所示)。
技術(shù)策略必須定義解決所有業(yè)務(wù)、技術(shù)和操作的要求和約束。它還必須滿足當前和未來的業(yè)務(wù)需求,并適應(yīng)業(yè)務(wù)和技術(shù)變化。
二、定義物聯(lián)網(wǎng)參考體系結(jié)構(gòu)
為確保多個物聯(lián)網(wǎng)項目的一致性,物聯(lián)網(wǎng)解決方案應(yīng)采用可復用的框架,并開發(fā)一個標準參考體系結(jié)構(gòu),指導各個物聯(lián)網(wǎng)項目實施。每個項目不得定義其集成設(shè)備或與物聯(lián)網(wǎng)平臺通信的獨特方式。物聯(lián)網(wǎng)參考架構(gòu)必須滿足不同組織單位的需求,并為所有物聯(lián)網(wǎng)項目定義技術(shù)標準。
物聯(lián)網(wǎng)參考體系結(jié)構(gòu)提供了一組用于開發(fā)物聯(lián)網(wǎng)解決方案的體系結(jié)構(gòu)模式、標準和最佳實踐。通過減少項目中設(shè)計活動的數(shù)量和復雜性,使用物聯(lián)網(wǎng)參考體系結(jié)構(gòu)中成熟的體系結(jié)構(gòu)構(gòu)件將降低項目風險和成本。企業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)參考體系結(jié)構(gòu)可以基于標準物聯(lián)網(wǎng)參考體系結(jié)構(gòu)或行業(yè)參考體系結(jié)構(gòu)。
物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)需要連接到所有類型的設(shè)備,并安全地收集和存儲數(shù)據(jù)。完整的物聯(lián)網(wǎng)解決方案需要包括生態(tài)系統(tǒng)的所有組件,包括設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)、軟件、服務(wù)以及安全性。物聯(lián)網(wǎng)參考體系結(jié)構(gòu)必須全面考慮物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)的所有方面(如下圖所示)。
數(shù)據(jù)是從設(shè)備生成的,而從這些數(shù)據(jù)中獲得的洞察是由用戶或自動化操作使用的。實時數(shù)據(jù)和接近實時的分析能夠及時采取行動。行業(yè)類型和數(shù)據(jù)的性質(zhì)決定了如何更好的選擇參考體系結(jié)構(gòu)。
隨著企業(yè)在物聯(lián)網(wǎng)過程中的成熟應(yīng)用,從簡單的資產(chǎn)監(jiān)控發(fā)展到包括優(yōu)化和不同資產(chǎn)參數(shù)的高級預測。然而,收集和存儲來自設(shè)備的數(shù)據(jù)只是第一步。物聯(lián)網(wǎng)解決方案的價值可以通過增加更多的分析和優(yōu)化能力來提高。物聯(lián)網(wǎng)參考體系結(jié)構(gòu)也必須包含這些更高級的應(yīng)用。
最后,擁有一個偉大的物聯(lián)網(wǎng)解決方案是毫無價值的,除非它是安全的。必須保護物聯(lián)網(wǎng)所有層不受漏洞和潛在攻擊的影響。所以物聯(lián)網(wǎng)參考體系結(jié)構(gòu)必須確保安全性。
在企業(yè)對描述的物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)有了清晰的了解之后,可以創(chuàng)建詳細的技術(shù)參考體系結(jié)構(gòu)來支持該生態(tài)系統(tǒng)。下圖顯示了一個略為簡單的物聯(lián)網(wǎng)解決方案參考體系結(jié)構(gòu),供企業(yè)根據(jù)其特定需求采用。
物聯(lián)網(wǎng)參考體系結(jié)構(gòu)需要考慮以下方面,以便物聯(lián)網(wǎng)項目得以更好的實施:
(1) 應(yīng)用層管理大量傳感器數(shù)據(jù)的收集、處理、分析和近實時保存,支持極高的數(shù)據(jù)速率,遠遠高于一般IT基礎(chǔ)設(shè)施實現(xiàn)預測分析功能,要解決安全問題,如數(shù)據(jù)安全、基于角色的數(shù)據(jù)訪問和控制功能;
(2) 平臺層提供傳感器數(shù)據(jù)管理、應(yīng)用程序集成和設(shè)備管理支持internet規(guī)模的消息傳遞,包括數(shù)據(jù)收集、發(fā)布/訂閱、數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)、數(shù)據(jù)調(diào)度、管理地址安全;
(3) 通信層提供一個可靠的網(wǎng)絡(luò),用于捕獲和控制傳感器數(shù)據(jù),支持將數(shù)據(jù)從設(shè)備可靠地傳輸?shù)轿锫?lián)網(wǎng)平臺地址安全;
(4) 物理設(shè)備層支持多種傳感器、設(shè)備和網(wǎng)關(guān),支持遠程監(jiān)控和管理地址安全,如安全引導、固件升級、入侵檢測和安全事件日志記錄。
三、開發(fā)團隊中配備正確的角色或技能
在企業(yè)制定了技術(shù)戰(zhàn)略和參考體系結(jié)構(gòu)之后,組織必須在技術(shù)方面培訓專業(yè)人員。企業(yè)需要在物聯(lián)網(wǎng)實施方案的所有層次上擁有足夠的技能。
1、物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)團隊中的物聯(lián)網(wǎng)角色
物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)團隊的主要角色和職責包括:
IoT架構(gòu)師,要與IT部門中的基礎(chǔ)設(shè)施架構(gòu)師和安全架構(gòu)師密切合作。物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)師定義一個端到端物聯(lián)網(wǎng)解決方案架構(gòu)(基于采用的物聯(lián)網(wǎng)參考架構(gòu)),制定所有關(guān)鍵架構(gòu)決策。物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)師的主要職責之一是定義物聯(lián)網(wǎng)平臺戰(zhàn)略和基于物聯(lián)網(wǎng)平臺的所有解決方案組件的集成。物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)師還為物聯(lián)網(wǎng)解決方案的開發(fā)、部署和管理制定標準和指導方針。
物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)人員,定義并實現(xiàn)數(shù)據(jù)收集、消息傳遞、應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)分析。
數(shù)據(jù)分析師,定義數(shù)據(jù)收集計劃、數(shù)據(jù)模型、數(shù)據(jù)映射和總體數(shù)據(jù)分析和報告方案。
物聯(lián)網(wǎng)測試人員,執(zhí)行整體解決方案測試,同時還執(zhí)行設(shè)備能力測試和安全測試。
設(shè)備供應(yīng)商,根據(jù)數(shù)據(jù)收集要求和物聯(lián)網(wǎng)解決方案架構(gòu)最終確定設(shè)備規(guī)范,為物聯(lián)網(wǎng)方案選擇正確的設(shè)備。設(shè)備供應(yīng)商與物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)師和基礎(chǔ)設(shè)施架構(gòu)師合作,建立連接物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的通信網(wǎng)絡(luò)。設(shè)備供應(yīng)商也是最終確定設(shè)備管理政策和原則的關(guān)鍵參與者,包括設(shè)備安全(物理和網(wǎng)絡(luò)安全)。
安全架構(gòu)師,支持物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)師定義端到端安全解決方案。此角色包括以下技能:分析數(shù)據(jù)、基礎(chǔ)設(shè)施和應(yīng)用程序安全需求,就網(wǎng)絡(luò)操作環(huán)境安全考慮提供建議開發(fā)隱私解決方案和安全治理實踐設(shè)計、規(guī)劃和實施安全編碼實踐和安全測試方法,執(zhí)行安全測試和執(zhí)行安全審計測試和評估管理第三方供應(yīng)商的安全相關(guān)工具,以確保滿足安全目標。
2、物聯(lián)網(wǎng)卓越中心(CoE)
物聯(lián)網(wǎng)卓越中心(IoTCenter of Excellence,CoE)也可以是企業(yè)IT部門中的一個關(guān)鍵組織,并可以使所有利益相關(guān)者都專注于一個共同的目標。物聯(lián)網(wǎng)CoE的功能包括定義管理設(shè)備生命周期的適當流程,確定適合企業(yè)的適當技術(shù),以及定義從業(yè)務(wù)需求到運營的物聯(lián)網(wǎng)解決方案管理政策、標準和指南。一個專門的物聯(lián)網(wǎng)卓越中心(CoE)是一個組織為提高物聯(lián)網(wǎng)成功實施的可能性而可以做的最重要的補充之一。
物聯(lián)網(wǎng)解決方案架構(gòu)師在物聯(lián)網(wǎng)解決方案的規(guī)劃和治理中起著關(guān)鍵作用,并與業(yè)務(wù)架構(gòu)師、企業(yè)架構(gòu)師和安全架構(gòu)師密切合作。所有與物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的工作和活動都必須通過該CoE進行,以消除重復并實現(xiàn)更快的投資回報。
物聯(lián)網(wǎng)CoE為物聯(lián)網(wǎng)解決方案的建立和采用提供了全面的管理,物聯(lián)網(wǎng)CoE將減少阻礙物聯(lián)網(wǎng)解決方案采用的政治問題和復雜性。物聯(lián)網(wǎng)CoE的職責包括:
(1) 制定物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)原則和指導思想;
(2) 建立并強制使用物聯(lián)網(wǎng)參考體系結(jié)構(gòu);
(3) 促進采用最佳實踐方案;
(4) 規(guī)劃設(shè)備組合,包括能力需求、選擇標準、資源調(diào)配和生命周期管理;
(5) 制定管理設(shè)備供應(yīng)商和物聯(lián)網(wǎng)平臺供應(yīng)商的策略;
(6) 建立治理模型,并強制、監(jiān)視和控制其采用;
(7) 協(xié)調(diào)包括業(yè)務(wù)和IT在內(nèi)的各利益相關(guān)者之間的溝通;
(8) 從先前的物聯(lián)網(wǎng)項目中獲取或重用資產(chǎn);
(9) 提供物聯(lián)網(wǎng)專家技能和專家資源;
(10) 提供工具支持;
(11) 提供技術(shù)轉(zhuǎn)移和培訓;
(12) 進行架構(gòu)(architecture)評審,以確保符合物聯(lián)網(wǎng)原則。
四、定義物聯(lián)網(wǎng)管理流程和策略
流程和策略是任何治理模型的操作部分。它們是遵循、應(yīng)用和實施的活動,以管理所有物聯(lián)網(wǎng)項目計劃。以下模型顯示了物聯(lián)網(wǎng)治理和管理模型的關(guān)鍵過程和活動。
除了管理物聯(lián)網(wǎng)解決方案開發(fā)外,物聯(lián)網(wǎng)治理模型還定義了這些領(lǐng)域的原則、流程和標準:
(1) 設(shè)備組合管理,涉及設(shè)備的生命周期融資、設(shè)備共享、IT流程以及維持特定物聯(lián)網(wǎng)目標狀態(tài)所需的相應(yīng)更改。
(2) 設(shè)備和平臺供應(yīng)商管理有助于識別和管理物聯(lián)網(wǎng)方案所需的正確供應(yīng)商。由于沒有一個團隊或供應(yīng)商能夠提供完整的物聯(lián)網(wǎng)解決方案,因此它還側(cè)重于建立伙伴關(guān)系戰(zhàn)略來開發(fā)端到端物聯(lián)網(wǎng)解決方案。物聯(lián)網(wǎng)的供應(yīng)商管理非常重要,原因如下:
物聯(lián)網(wǎng)解決方案的復雜性。任何物聯(lián)網(wǎng)項目都涉及許多不同的技術(shù)和硬件/軟件組件;
特定領(lǐng)域的專業(yè)知識。除了技術(shù)能力外,物聯(lián)網(wǎng)解決方案還需要特定領(lǐng)域的分析專業(yè)知識來為客戶創(chuàng)造業(yè)務(wù)價值。技術(shù)和行業(yè)領(lǐng)域技能的結(jié)合需要與正確的團隊和供應(yīng)商建立合作關(guān)系,以確保他們在正確的時間和階段上參與進來;
操作管理,涉及設(shè)備生命周期管理、設(shè)備監(jiān)控、容量和性能、安全性、更改管理和設(shè)備注冊表,還包括操作和管理物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境所需的各種工具和基礎(chǔ)設(shè)施的更改。
許多企業(yè)希望能夠利用物聯(lián)網(wǎng)解決方案帶來的好處。然而,如果沒有一個適當?shù)闹卫砟J?,這些計劃中的大多數(shù)可能會失敗,或者不會帶來預期的收益。物聯(lián)網(wǎng)管理模型需要制定適當?shù)募夹g(shù)戰(zhàn)略和參考架構(gòu),以推動整個組織所有物聯(lián)網(wǎng)計劃的標準化和最佳實踐。此外,物聯(lián)網(wǎng)管理模式需要確定具有適當技能的角色,并定義職責,以簡化所有此類計劃;理想情況下,應(yīng)建立物聯(lián)網(wǎng)卓越中心。最后,物聯(lián)網(wǎng)治理模型需要定義適當?shù)闹卫砹鞒毯筒呗裕匀婀芾硭形锫?lián)網(wǎng)生命周期活動。安全和隱私問題是實施基于物聯(lián)網(wǎng)項目的主要瓶頸之一,因此,物聯(lián)網(wǎng)治理流程的開發(fā)必須考慮到這些安全問題,而不是將安全作為物聯(lián)網(wǎng)解決方案中事后考慮的事情。
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