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应用逐步落地 云端平台成AIoT效能关键
 

【作者: 王明德】2019年05月23日 星期四

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云端平台是物联网的核心,近年来AI与物联网整合形成的AIoT,让云端的角色与功能再次进化,在庞大商机的吸引下,不同类型的厂商纷纷投入云端平台,并在「软体即服务」(Software as a Service,SaaS)、「平台即服务」(Platform as a Service,PaaS)、「基础设施即服务」(Infrastructure as a Service,IaaS)等三大区块推出相关平台。


3大服务平台各取其利

在IaaS领域,目前主要Google Cloud Platform(GCP)、Amazon Web Service(AWS)、Microsoft Azure(Azure)等三大云端平台,IaaS提供大型云端基础建设,并不针对特定领域设计,PaaS则是链结上层IaaS与下层SaaS的云端平台服务,台湾工业电脑大厂研华的WISE-PaaS就属此类。


过去市场一度认为IaaS有可能会跳过PaaS直接连结SaaS,进而挤压到PaaS的生存空间,不过SaaS厂商众多、需求小而碎,从整体云端系统的运作来看,直接连结到架构庞大的IaaS未必是最隹解,还是需要透过PaaS在中间整合界接,因此PaaS近年来逐渐稳固,较大的厂商如研华,也针对不同应用区块发展出特定的PaaS平台,对上下层平台来说,都是最隹化做法。



图1 : 近年来AI与物联网整合形成的AIoT,让云端的角色与功能再次进化。(source: Infoware)
图1 : 近年来AI与物联网整合形成的AIoT,让云端的角色与功能再次进化。(source: Infoware)

至於SaaS则是由各系统整合商或大型终端厂商所设计的服务平台,这类型平台必须充分掌握所属的领域特色,设计出专属功能,例如新代科技的「新代云端数位平台」就是利用该公司在机械产业的经验,推出可汇整各设备传回的资讯,并分析出其资讯所隐含讯息的机联网SaaS。


就全球产业特色来看,IaaS必须要有庞大资源、业界知名度、专业信赖感等三大条件才有机会,包括台湾厂商在内的全球厂商,仍以PaaS与SaaS为主要市场,而要布局此市场,必须要有三大策略。



图2 : AIoT设备必须以云端网路串连的远端控制,并可透过简易介面,进行智慧化管理。(source: ADVA Optical Networking)
图2 : AIoT设备必须以云端网路串连的远端控制,并可透过简易介面,进行智慧化管理。(source: ADVA Optical Networking)

第一是早已在进行并获致相当成果的产业专用设备,产业设备关系到企业运作,客制化与稳定度是第一要求。第二步策略则是智慧管理,AIoT设备必须以云端网路串连的远端控制,并可透过简易介面,进行智慧化管理,要达到智慧化管理目标,第三步策略则是软体服务,这包括系统更新与随需即选服务两部份,软体系统更新是类似微软Windows的更新服务,使用者可视设备运作状况,自行安排更新时间,随需即选服务则类似iPhone上的App Store,设置不同功能的应用程式,设备管理者再依本身需求选购适合程式。


「云」「端」各司其职 客户需求优先

至於云端在AIoT领域的应用,主要分为前端与後端,台湾厂商主要的产品布局,则多集中於前端设备部份。其实现在已有多种AIoT终端设备案例,例如机场护照人脸通关系统就是其一,这类系统不可能将所有的资料储存在终端设备上,而必须透过连结去读取後端的资料库,前端只负责撷取护照资料与人脸特徵,前後各司其职,系统便能顺利运作。


因此在云端系统中的终端设备设计,必须注意几个重点,包括使用行为与方式、安装环境、标准品、客制化、系统整合、验证方法等,由於自动化系统为企业营运工具,各企业的需求不同,因此客制化程度都相当高,设计者必须针对不同应用设计出适合产品,不仅需要云端方面的技术,设备本身的硬体规格也相当重要,这有赖於设计者长期在各领域培养的专业知识,不太可能一蹴可及。


至於在应用的层面,云端系统由於其分散式管理及协同整合的功能,也让云的多种面貌一一展开。现在云端系统业者依照客户不同的需求,所发展出的云端运算系统就有不同的面貌,也因为云端运算的发展,也快速的改变了世界对IT系统运作的期待;这种新的计算模式,在任何时间、地点提供「动态」的IT资源,也为企业提供了不同的想像。


以IBM的开发测试云为例,就可看出云端应用的多元便利性。由於创新研发是自动化设备业的必备条件,开发及测试当然成为其主要课题;像IBM这样的跨国企业,在不同的环境下,不同的专业团队透过不同的工具,在没有一致性的品管流程中,导致研发水准叁差不齐。开发测试云透过云端的标准化及自动化规格,应用在开发测试流程,在相同的平台水准下,节省专案时程及提高专案品质,并透过资源的动态调配,达到最隹化利用。


云与端互连结关键在系统整合

此外,在云端运算的应用层面,以云端技术进行AIoT设备的系统管理,是其中的重要面向。由於AIoT系统为特定领域专属系统,服务对象较为单一,而且是以任务为导向的系统规划,要达成智慧管理的目标,主要是整合智慧资讯与智慧控制,贴近客户的需求以即时做出决策;不论是家庭自动化、车队管理或是其他应用面向,最重要的部分在於资讯的共享与决策的整合,这也是云端运算系统可以达成的目标。


云端运算的智慧管理系统设计,重点在於各系统不仅是单一上下关系,从「端」到「云」均可应用连结,所以包括感测及输出装置与控制设备的搭配、网路整合及传输模式、储存设备的分散式处理与扩充性,以及应用层针对需求的不同所强化的不同资讯搜集,均是重要关键;赵英杰认为,导入云端运算後,让M2M的终极目标快速成型,资讯整合更能共有共享。



图3 : 机联网是智慧制造系统的基本架构,此架构也需要透过专业厂商建置的SaaS加以管理。(source:SICK)
图3 : 机联网是智慧制造系统的基本架构,此架构也需要透过专业厂商建置的SaaS加以管理。(source:SICK)

最後则是云端资安。由於云端运算系统导入後,让自动化系统不再只是封闭的控制系统,而是有权限的开放给不同人使用,其所产生的资讯安全问题,也成为一重要课题。AIoT云端运算的安全威胁,最大的可能性会是资料遭窃取所造成的相关损失;云端运算系统呈现的共享性,自然等於是对外部攻击打开一道欢迎之门。


成熟的云端资讯安全管理,可分三个层面来进行探讨。对使用者管理部分,必须设定使用的权限,有哪些事情该知道、有哪些资讯该拥有,以及使用者的角色均必须考量;在操作人员管理层面,透过建立责任区分、工作轮替、人员权限等,均必须清楚呈现。至於制度的管理,针对资讯安全的防御责任与防御措施、安全认知的教育训练、系统及管理的弱点补强与针对攻击威胁的防御措施,都是系统建置时需要考虑的重要项目。


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