如何利用Azure打造您企业自己的物联网

微软公司的Azure云平台已经远远超出了虚拟机和工作流程策划的范畴了。现在，其还可以支持物联网。微软一直在忙着将其Azure打造成为一款物联网（IoT）平台，以服务于那些有着大量连接设备的企业用户。让云服务来帮助您管理成千上万的设备，对于那些想要尽量避免各种复杂性，以及在企业内部运营操作的规模化缩放的巨额成本的企业组织而言当然是相当具有吸引力的。但是，其将如何真正发挥作用呢？

Azure的物联网套件：连接、分析、整合

在2015年9月，微软的Azure物联网套件正式开售。该套件将连接的设备、由这些连接的设备所生成的数据的分析、以及客户自己的系统或那些来自第三方供应商的系统进行了整合。

该套件的最重要的组成部分之一，是其物联网Hub(IoT Hub)，正式推出落后于该套件，最近才刚刚于2016年二月推出。该Hub是物联网设备和Azure云之间的接口。

企业用户可以将其看成是上百万款工业和消费设备的入口，使这些设备能够与运行在Azure基础设施上的应用程序进行交流。

该Hub的设计是能够规模化扩展到达数百万台设备，同时对这些设备实施集中监测，优化资源的利用。包括专门为物联网服务的设备注册表和数据存储，以及适用于个别物联网设备的安全功能。

开发人员配置他们自己的物联网Hub实例，然后可以被用于为每款设备提供配置，并具有自己独特的通信终端。这可以用几种语言来完成。

“微软的大多数物联网项目都往往倾向于把重点指向了物联网网关，其中有几种类型的协议可以唤起这些不同的终端设备的可靠性。”451 Research的物联网实践分析师伊恩·休斯表示说。

除了为设备提供REST应用程序编程接口(API)以访问物联网Hub，微软还提供了高级消息队列协议(AMQP)，其是一款用于在物联网空间中找到牵引力的商务信息的拥有丰富语言的设计。

这是微软的机制选择，休斯说。其还增加了MQTT支持(MQ遥测传输)，其是来自于IBM公司的专为小尺寸的机器对机器(M2M)的通信而设计的轻量级通信协议。

设备直接连接到云，但它们也可以通过将多款设备汇聚到一个单一分组的现场网关硬件进行连接。“网络计算的边缘是一种更有效的物联网方式，告诉一套本地的传感器’您正在做什么'，然后对其进行汇总，再发送。”休斯说。

收集数据

目前，很多企业组织仍然处在努力解决这个设备的连接问题的阶段，市场调研机构Forrester公司基础设施建设和运营部门的首席分析师Michele Pelino指出。她说：“最初的关于物联网的关注都是集中在围绕着连接方面。”她说。

企业组织正忙着试图以安全和可扩展的方式将他们的设备插入到云中。

通过将他们的设备连接到微软Azure的物联网基础设施，许多公司的下一个步骤便是要开始收集数据了，Pelino说。Pelino还补充说，这些平台有助于简化的不仅仅是连接和设备的管理，同时还将能够为这些连接的设备的信息带来洞察分析和见解”。

“而这对于微软而言就显得特别重要了，因为这正是其Azure平台发挥用武之地的所在了。”她说。

分析是Azure物联网工具集的一大重要组成部分，并且其是从对于所囊括连接的物联网设备的遥测开始。这可以从物联网Hub调控到Azure的其他服务。

这些包括微软公有云事件中心(Azure Event Hubs)，一款在Azure中的事件处理服务，吸纳了大量的事件，并使用这些事件在适当的地方触发其他业务的逻辑。

事件也可以被调整送入分析流，Azure的实时事件流和处理服务可以对数据进行分析，并寻找某些特定的触发事件。

开发人员的潜在挑战

而对于物联网开发人员而言，潜在的挑战之一是：数据管理。在现场安置足够多的设备，他们会产生出令人难以置信的海量信息，为云应用程序提供数据库服务的DataStax公司的首席布道者Patrick McFadin表示说。

“我希望能够将这些数据信息存储在本地的更有意义的地方，但我还需要在处理阶段能够访问存储，以获得回填的信息。”他说。例如，一款应用程序可能需要扫描从一台恒温器所收集到的一天的全部信息，以便找出在过去一天24小时内的最高温度。这需要数据的挖掘和评估存储的信息。

企业组织将把数据压缩作为理所当然的事，但他们也应该采取其他的措施来尽可能高效地存储他们的数据信息。

毕竟，哪怕存储设施再便宜，其仍然会带来为您企业组织的业务带来开销，而且如果您企业组织始终没有跟踪您的云资源的使用情况的话，价格的震荡仍然是相当危险的。为了避免这种情况，我们建议您企业组织不妨可以使用分层策略，甚至在数据在被存储之前，进行适当的汇总，McFadin补充说。

机器学习

在Azure中的物联网真正强大的实力其实是来自于微软已经提供的后端服务。开发人员可以访问这些服务，如机器学习，以便能够从现场设备所生成的海量潜在的数据中分析得出更多的洞察价值。

因为云解决方案就是被设计用于服务的，这些变得相对易于访问。

Harman Connected Services是一家物联网咨询顾问公司，该公司是微软2015年度最佳物联网合作伙伴奖的得主，该公司使用了物联网套件以构建其多款解决方案，其中包括一款专为美国国家橄榄球联盟(National Football League，NFL)的球员开发的智能头盔，可以帮助橄榄球教练和医务人员监控球员在运动赛场上的受伤情况;以及一款智能写字楼解决方案，可以监控的会议室使用状况。

该公司经常使用Cortana Analytics，微软的一系列分析功能，都公开的为Azure的开发人员们提供服务。开发者们可以在Azure中访问机器学习服务，以不同的方式来处理该物联网数据。

如果实时分析是必要的，那么您可以采用机器学习模块的应用程序作为一种服务，Harman Connected Services公司的咨询副总裁Sriram Jayaraman表示说。

“如果您企业组织正在解决数据分割的问题，比如’什么类型的事件正在发生’，那么您正在使用的是'冷'分析，我们并不将其作为一个Web服务来使用。”他补充道。在这种情况下，机器学习模型有效地提供了一个批处理作业。

当从物联网设备上的数据是内部的Azure，开发人员可以构建应用程序，如仪表板的设备监控。微软的开发人员会通过在物联网套件创建解决方案模板使得企业用户更容易实现这一点。

在编写的时候有两款应用程序，远程设备监控和预测性维护。这些代码是在Github上，因此企业用户可以进行一般性的部署或定制化以适合自己的需要。

这是一个该公司很可能会扩大的领域。在今年五月初，该公司就宣布了收购意大利的Solair公司的消息，Solair公司专门为具体的行业(包括制造业、零售业和运输业)创建基于物联网的服务。

Harman公司使用Azure Service Fabric云框架微服务平台——2016­年3月才正式推出预览版——以打造一款小型的、独立的功能的结合，形成一款物联网应用程序。这些服务在一个密集的机器池运行。这里的理念是，根据业务的具体需求来规模化应用程序的不同部分。

当在处理大量连接的设备时，这是非常方便的。这也使得开发人员能够快速调整特定功能，而无需通过未知的依赖性破坏应用程序的其余部分。

Azure的开发人员还可以创建设备的双向通信，通过在物联网Hub内的所谓的云到设备的“端点发送”在现场控制它们。

这些指令将来自于运行在Azure上的业务逻辑。例如，可以用来调节恒温器的温度，或者干脆来Ping命令一款设备，并确保它仍在运行并发送信息。

该远程设备监控模板中的应用程序已经包含了该功能，其是企业组织可以掌握物联网可以做些什么事情的一个标志。

整合

企业组织也将开始迁移到更高级的应用程序，他们将整合他们自己的后端系统，Dave Bartoletti解释说。Dave Bartoletti是Pelino在Forrester公司的同事，基础设施建设和运营部门的首席分析师。

在Azure中的分析或许能够预测一个部分何时会发送失败，但是然后要怎么办呢?“嗯，这就意味着我们可以将其连接到我们的服务体系，并提前三周通知服务，因此就有可能在这方面提供更多的人手。”他说。

这个整合过程是Azure的物联网故事的第三部分。微软为来自诸如甲骨文、Salesforce和Informix公司的产品提供了接口，以便使得企业用户可以在Azure和他们自己的系统之间交换数据，而无需将一切数据都托管在Azure。

现如今，绝大多数的企业组织仍然处在其物联网项目的早期阶段，业内分析人士告诉Computer Weekly的记者说。而工业部门以外的大部分项目仍然处在概念验证阶段。然而，尽管如此，也还是出现了一些较为引人瞩目的项目成功案例。

这些成功的项目案例包括：诸如Harman公司的案例和罗克韦尔自动化有限公司的基于Azure物联网的石油和天然气监测控制系统。随着企业组织逐渐解决了如何应对管理传感器和其他连接设备的大型阵列的复杂性的问题，在Azure物联网中的成熟案例将持续增加。
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