第305期 / March 6, 2023

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蘇花路廊科技專案-iVita物聯網應用設備管理平台

作者/蘇柏源

[發表日期:2023/3/6]

作者簡介

目前於凌群電信事業群負責軟體產品化規劃與市場推廣工作,擅長外部合作聯盟、商業分析、評估產品策略主軸。業餘創作人、旅行者、音樂人、廣泛閱讀者,堅信豐富的生活才能回饋在工作的效率上。

iVita的開發計畫緣起

「蘇花路廊科技專案」採用「5G物聯網」部署型態進行場域問題改善的成果驗證,整體方案彙集多家設備裝置器材,需在驗證場域中進行妥善整合與運轉優化調整。

物聯網的應用在不同場景和垂直應用領域下,本來就會有各種不一樣的條件去組合搭配,單以製造業領域,高度自動化生產組裝的汽車工廠、半導體晶圓製造、食品工廠等,相關機具機台以及場域設備、裝置、通訊協定、資料格式等,都會有很大的規格落差,尤其涉及到某些應用需求的達成,因此,當有特殊的標準或功能要求的裝置與設備時,都會讓這類型專案的整合困難度提升,各專案做法不容易統一、且難以複製。

除了上述技術多樣性與複雜性因素外,現實中更大的挑戰其實通常發生在預算。在大部分推廣機會中,預算所造成的方案與價值發揮空間限制是最顯著的。

就現實經濟層面來看,能走在技術完整性高、垂直與水平整合方式完備的作法,始終都是少數高價品牌供應商的一種自利遊戲,大部分的國內專案,難以如此理想採用這些一步到位甚至具備專屬技術整合優勢的產品導入做法。

和IT行業生態不同,物聯網市場有大量碎片化、微型區隔化的OT(Operational Technology;OT;運營技術)專業領域壁壘的門檻,存在跨領域通透性和專業知識技能難以交流共享的問題,加上5G企業專網的橫空出世,這種對一般OT與IT人員都是很不容易掌握的電信技術加入的變數,使得採用5G企業專網為技術核心的物聯網應用場域,必然會存在技術整合、可複製性低與長期可維運性的挑戰。

凌群電腦在「蘇花路廊科技專案」中,針對這種可複製性的管理整合需求,參考過去電信網管專案的開發經驗與設計思考,根據本場域計畫中需要統一管理的項目和資料呈現,發展出「iVita智慧物聯網應用設備管理平台」,依實現初期的可用性驗證結果,應用到後續不同應用場景,持續擴展平台的支援完整性,而有機會落實成為「軟體產品化」的研發成果。

問題解決的著手

檢視歷史可以帶來一些洞見。數十年前IT產業早期發展情況也和今日智慧物聯網領域有某種程度的相似性,所謂的IT技術多半是有多個分散的系統與元件構成的各自封閉體系,存在大量的專屬技術與依據不同專案客製的組成,可複製性、可共享性、可彈性組合運作程度都很低。當時主力廠商想的也和今天一樣,如何將自己的利益透過封閉與壟斷極大化。

一直到乙太網路這種低價、低技術門檻、授權未壟斷、好維護、人力培養快速的出現,帶一種技術創新的市場破壞後,才慢慢將這些散落的個別系統橫向打通,創造了一種水平互運整合的新模式。

整個過程開始出現局部整合、局部標準化與快速普及化,包括現在常見的各類型網路設備、資安設備、開放式作業系統在商用的普及、x86技術與套裝應用軟體的快速成熟等,很快在產業過渡期中打破了過去被IT巨人壟斷的態勢。

在5G智慧物聯網應用中,IT變革走向就是先進行局部整合與局部標準化,將原本很散落、來自各種倡議的技術做法,透過建立統一服務的模式進行打包、模組化,將跨領域技術可掌握的部分抽取出來,進行一種中介轉譯建模,從比較小範圍開始著手作為延伸發展的基礎,長期就有機會實現水平整合去滿足不同的物聯網專案需求,降低各類型業主對智慧物聯網計畫的進入門檻。

預期這樣的成果,初期有機會在同質性大範圍的應用場域進行推廣,例如本計畫所開發的情境是將5G智慧物聯網應用於道路交通改善、安全性提升的資料整合與資料分析,隨著IoT試煉經驗累積,透過內化的領域知識,將可以持續優化系統設計,可以涵蓋的適用範圍更廣。

專案開發

凌群電腦在過往投入的大型電信IP傳輸網路的網管專案需求開發時,累積了軟體架構資料處理經驗,在本「蘇花路廊AIoT應用」中,即採用同樣的軟體發展概念模式催生「iVita物聯網應用設備管理平台」,兼容不同於一般資料中心或電信網路的多元監控運用。

下圖為本計畫期初佈建運行範圍項目示意:


《圖一》蘇花路廊5G智慧專網基礎構成


iVita從5G UE終端裝置、核網元件、智慧影像分析相關組成、泛IT領域相關的網路設備、防火牆、伺服器工作站等,建立多元狀態監測模式,並對資料整合發展共同處理方式,利於統一採用Restful API或Pub-Sub發佈訂閱模式,來提供各類型第三方系統的介接運用。本場域施作是透過落地資料處理發佈至Artemis ActiveMQ方式供統一訂閱;非傳統IT設備則開發可自訂腳本的週期性監測,以因應試煉場域的嚴苛環境,而有許多穩定性疑慮的通訊與整體運作品質。


《圖二》機房與路側整體服務狀態儀表板


因為本場域中散落路廊各處的裝置與服務,各自存在不同的監控限制,除了設備裝置本身支援不同的通訊協定以及可供取得分析呈現的資料顆粒度、完整性各有不同、所處地點的通訊品質不一等,實務上必須採用分群化的個別處理模式來有效取得對維運有幫助的狀態資訊;所取得之資料亦並非僅用一次性的構面去呈現個別狀態,而是一種長期持續運作累積的資料分析,因此對大量資料數據賦予長期維運優化與強化建議的管理性意義。


《表一》依據物聯網裝置屬性個別調整之監測方式


持續發展計畫

持續在物聯網監控的基礎上建立起流程管理派工的機制,並以平台機制統合協調相關人力、物力與時間資源,對於技術、Know-How跨領域分散且多樣化的5G AIoT應用將可大幅減少持續營運的成本。

另外針對5G裝置與核網,存在著更深入的效能分析、服務開通/撤銷、視覺化管理的進階需求,在套裝標準化輸出的發展策略上,將持續利用更多合作經驗,以完成可模組化部分之建構,未來也將計畫朝向軟體微服務化拆分部署,以因應智慧物聯網場域中,因為包羅萬象的裝置屬性,造成極度分散化的變更調整特性,並打破封閉式壟斷的維運管理主張,降低物聯網場域跨領域人才取得不易的門檻。


《圖三》採微服務架構概念的分散式物聯網資料處理平台