基于物联网的设备管理

一、物联网设备管理的重要性

随着物联网的快速发展，设备数量呈爆发式增长。据统计，到 2025 年，连网设备的数量将达到约 745 亿台。如此庞大的设备数量，使得数据泄露的风险急剧增加。

首先，安全是物联网设备管理的关键。黑客常常以终端设备为目标，试图获取对中央控制系统的访问权限。由于物联网设备与主网络互连，很容易成为黑客攻击的对象。例如，2018 年以来，随着总体网络安全趋势的暴露，全球范围内大量正在使用中的物联网设备如今已沦落为网络犯罪分子的乐园。因此，加强这些连网设备的安全性至关重要。

其次，软件升级和修复对于物联网设备的正常运行不可或缺。每台设备都需要软件升级才能不断优化性能，当设备出现问题时，也需要及时修复，否则安全性将受到损害。就像一些物联网设备制造商通过软件升级来修复漏洞，提高设备的安全性和稳定性。

身份验证也是物联网设备管理的重要环节。网络上的每台设备都应该经过身份验证，确保只有安全的设备才能连接到网络，从而减少被黑客攻击的机会。

互操作性是物联网设备面临的重大挑战之一。IT 网络中的不同物联网设备将具有不同的通信协议，物联网设备管理平台必须支持跨异构设备的正常工作，实现设备之间的无缝连接和协同工作。

可扩展性同样重要。随着物联网设备数量的不断增加，物联网设备管理将确保所有通过网络连接的设备都能顺利运行，满足不断增长的业务需求。

最后，数据反馈对于物联网设备管理也极为关键。由于网络上连接了如此多的设备，需要更好的设备生命周期管理来收集与每台设备性能相关的完整数据，为决策提供有力支持。

二、物联网设备管理的方法与挑战

（一）管理方法

1. 设备接入：物联网设备在接入网络时，数据握手、身份验证、分配设备信息等步骤至关重要。例如，接入过程中可能会对设备的身份进行严格验证，确保只有合法的设备才能接入网络。据统计，目前一些先进的物联网设备管理系统能够在几秒钟内完成设备接入的身份验证过程，大大提高了设备接入的效率和安全性。
2. 设备配置：根据不同的应用场景需求，对网络中的每个 IoT 设备进行参数配置是实现高效管理的关键。比如在光伏应用中，可以将特定区域的设备分组在一起，方便统一管理和监控。这样的配置方式能够提高设备的协同工作能力，提升整体系统的性能。
3. 运营诊断：大多数物联网设备由于内存或计算资源有限，难以自行分析设备本身存在的问题。因此，集中式物联网设备管理功能就显得尤为重要。通过集中管理，可以提前了解物联网网络中的缺陷，及时采取措施进行修复，避免问题扩大化。
4. 设备安全：设备安全是物联网设备管理中不可或缺的一部分。可以采用加密技术、访问控制等手段来确保设备的安全性。例如，对设备传输的数据进行加密，防止数据被窃取或篡改；设置严格的访问权限，只有授权人员才能访问设备。
5. 设备维护：设备维护不仅包括更新设备固件，还应注意任何可能在新版本固件中未测试出来的 BUG。使用 OTA 更新设备固件可以批量执行，提高维护效率。同时，定期对设备进行巡检，及时发现并解决潜在问题。
6. 设备报废：明确的报废政策和流程可以减少安全风险和环境污染。企业弃用的物联网设备可能会带来巨大的安全风险，外部非法网络设备可以通过设备捕获数据。因此，在设备报废时，应采取安全的方式进行处理，如数据清除、物理销毁等。

（二）必备功能

1. 设备批量载入：软件通过网络密钥和设备身份信息载入，可远程执行建立安全连接。这一功能可以大大提高设备载入的效率，减少人工干预。例如，在大规模的物联网设备部署中，可以通过批量载入功能快速将设备接入网络，并确保设备的安全性。
2. 远程故障修复：支持远程修复以快速解决用户问题减少人工工作。当设备出现故障时，通过远程故障修复功能，可以快速定位问题并进行修复，无需技术人员现场操作。据统计，远程故障修复功能可以将设备故障修复时间缩短 50% 以上，大大提高了设备的可用性。
3. 报告和分析：附带分析功能，能实时显示详细报表并检测异常情况。通过对设备数据的分析，可以及时发现设备的异常情况，并采取相应的措施进行处理。例如，通过分析设备的运行数据，可以预测设备的故障风险，提前进行维护，避免设备故障的发生。
4. 高安全性：提供详细设备日志，实时异常通知帮助诊断问题快速分析。设备日志可以记录设备的运行情况和操作记录，为设备故障诊断提供重要依据。同时，实时异常通知可以及时提醒用户设备出现的异常情况，以便用户及时采取措施进行处理。

（三）挑战

1. 安全性：黑客易以终端设备为目标，需加强设备安全性。随着物联网设备数量的不断增加，黑客攻击的目标也越来越多。因此，加强设备的安全性是物联网设备管理面临的重要挑战之一。
2. 软件升级和修复：设备需软件升级正常运行，出现问题需及时修复。由于物联网设备的软件不断更新，因此需要及时进行软件升级和修复，以确保设备的正常运行。
3. 身份验证：每台设备应经过身份验证确保安全连接网络。身份验证是确保设备安全连接网络的重要手段，但是由于物联网设备数量众多，身份验证的难度也相应增加。
4. 互操作性：不同设备通信协议不同，管理平台需支持跨异构设备正常工作。由于不同的物联网设备可能采用不同的通信协议，因此管理平台需要支持跨异构设备的正常工作，实现设备之间的互联互通。
5. 可扩展性：面临大量设备管理挑战。随着物联网设备数量的不断增加，管理平台需要具备良好的可扩展性，以满足不断增长的设备管理需求。
6. 数据反馈：需更好设备生命周期管理收集完整数据。为了更好地管理物联网设备，需要收集与每台设备性能相关的完整数据，以便进行设备生命周期管理和决策分析。

三、物联网设备管理的优势

（一）改进的安全性

物联网设备管理能够带来显著的安全提升。随着连接设备数量的增加，未经授权访问和数据泄露的风险也在不断攀升。通过实施访问控制策略、监控设备活动和实施数据加密等手段，企业可以大幅降低安全威胁的风险。例如，据统计，采用严格的访问控制策略后，企业遭受安全攻击的概率可降低 70%。此外，定期的固件和软件更新可以及时解决设备中可能出现的任何安全漏洞，进一步增强设备的安全性。

（二）提高效率

物联网设备管理还可以通过允许企业远程监控和管理设备来提高效率。这意味着企业可以减少现场维护的需求，从而节省成本并提高生产力。工业企业可以远程监控他们的设备，在问题变得严重之前发现潜在的问题，避免昂贵的停机时间。通过分析设备数据，企业还可以确定需要优化和改进的领域，提高效率，降低运营成本。以某制造企业为例，采用物联网设备管理后，现场维护次数减少了 40%，设备故障停机时间减少了 60%，大大提高了生产效率。

（三）增强可靠性

通过远程监控设备并确保它们得到适当维护，物联网设备管理可以提高设备的可靠性。对于任务关键型设备，即使少量停机也会对操作产生重大影响。使用物联网设备管理工具，企业可以实时监控设备性能，快速识别和解决可能出现的任何问题，确保设备以最佳方式运行，减少停机时间并提高可靠性。据统计，实施物联网设备管理后，设备的可靠性可提高 50% 以上。

（四）可扩展性

物联网设备管理解决方案可以扩展，以满足从小型企业到大型企业等各种规模组织的需求。随着设备数量的增加，企业可以很容易地向系统添加新设备，而不需要大量的开销。通过使用集中式设备管理平台，企业可以从单个界面管理多个设备，简化了管理流程，减少了手动干预的需要。例如，某企业在业务扩张过程中，通过可扩展的物联网设备管理平台，轻松管理了数千台新增设备，而无需增加大量的人力和物力成本。

四、物联网设备管理的未来展望

随着物联网技术的不断发展，设备数量持续增长，物联网设备管理在未来的重要性愈发凸显。预计到 2030 年底，连网设备的数量将上升到 250 亿台。如此庞大的设备规模，使得智能管理成为必然趋势。

智能管理将为人们的生活带来更多便利。例如在家庭自动化领域，通过高效的物联网设备管理，智能冰箱、智能音箱、智能灯光等设备能够更加协同地工作，根据用户的习惯和需求自动调整，为人们打造更加舒适、便捷的生活环境。在医疗保健方面，智能物联网设备管理能够确保远程健康监测系统的稳定运行，实时收集患者数据，为医生提供准确的诊断依据，降低医疗服务成本。在交通运输领域，智能车辆控制和智能交通管理将更加依赖于完善的物联网设备管理，提高交通效率，降低事故风险。

然而，在享受物联网带来便利的同时，我们必须认真对待设备安全和管理。安全问题始终是物联网设备管理的核心挑战之一。随着设备数量的增加，黑客的攻击目标也越来越多，安全风险呈指数级增长。因此，未来的物联网设备管理需要不断加强安全防护措施，如强化设备身份验证、定期更新固件、实施数据加密等。同时，还需要建立更加完善的安全监测和预警机制，及时发现和应对潜在的安全威胁。

为了推动物联网的发展，未来的物联网设备管理需要朝着更加开放、标准化的方向发展。目前，消费物联网设备领域仍存在一些问题，如设备管理生态系统相对封闭，不同供应商的设备兼容性较差等。为了解决这些问题，需要建立一个真正开放的物联网设备管理生态系统，实现设备所有权和管理始终在消费者的控制下，独立于应用程序供应商的状态。这需要物联网行业进行开放设备管理标准化工作，建立统一的通信协议和用户体验标准，为消费者消除摩擦。

物联网设备管理在未来具有广阔的发展前景。通过不断加强安全防护、推动开放标准化发展，物联网设备管理将为人们的生活带来更多便利，推动物联网行业迈向新的高度。