物联网 (IoT) 驱动 NFV 的选用

2016-12-17 11:46:00 作者:C114中国通信网 分类 : 比特网

概述

物联网 (IoT) 正在增强物理世界(数十亿台设备和传感器)与基于 IT 系统之间的 交互。物联网固有的全方位数据所提供的洞察力可以创造前所未有的新商机。物 联网数据分析有助于企业提高运营效率,并为客户提供增值服务。由于需要管理 和保障大量设备安全、分析巨大数据流、根据特定垂直需求定制物联网平台,因 此物联网也带来迄今为止最复杂的 IT 挑战。

物联网基础设施正从垂直孤立的单一用途解决方案转向跨行业的多用途协作式应 用。构建物联网系统需要将复杂的应用、数据库和分析系统与智能网络联接在一 起。要获得典型物联网解决方案的各种效能,我们需要与一些合作伙伴和软件应 用(独立软件供应商,ISV)展开合作。

由于数十亿新设备连接到互联网,物联网的发展为服务提供商 (SP) 带来了巨大 的机遇。除了提供连通性,SP 还可以为物联网应用的垂直定制提供安全、可靠 的平台,包括收集、管理和分析海量物联网数据的能力等。物联网的主要价值在 于为从传感器到应用的数据建立了一条快速高效完整的价值链通道以产生商业价 值。例如,SP 可以将其数据呈现给这些应用,让企业能够从这些服务中创造商 业价值。这需要一个能够跨用例和跨垂直行业使用这些数据的物联网水平平台。

通过物联网互联的数十亿新设备正在改变网络的建设和运营方式。除了运营商 的可靠性,网络还应具备:

·         安全连接和管理数百万异构物联网元件的能力

·         低时延的实时感知功能

·         可扩展性以及动态迁移负载的能力

·         用于实现垂直定制的可编程性

网络功能虚拟化 (NFV) 软件定义网络 (SDN) 是助力 SP 为物联网提供安全网 络资源的关键要素。通过 ISV 合作伙伴,SP 可以使用 NFV 组建经济高效、安全 的物联网网络。NFV SDN 提供分布式智能来分析和管理整个网络的流量。借 NFV,网络可以满足物联网 SP 对成本、灵活性和敏捷性的要求。

慧与公司 (HPE) 为企业和 SP 提供了一套端到端平台,用于开发高度定制的物联 网应用。通过降低复杂性和风险,HPE 减少了开发和部署物联网应用过程中的门 槛。云和 NFV 创新推动着物联网经济发展,这使 HPE能向市场提供可以承载任 何应用的物联网赋能服务并且纳入各种 ISV 合作伙伴。HPE 的成绩有目共睹, 作为物联网部署的战略性合作伙伴,能够为之提供所必需的安全性、自动化和管 理服务。

物联网的崛起

智能设备和管理平台共同形成了我们的智能世界,而物联网则让这两者互连。 从健康和卫生监测、智能电表、一体化物流到自动驾驶无人机,这个世界正在快 速形成一个超连接世界。互联设备呈指数级增长,因此产生了大量的有价值数据, 而这些数据需要存储、分类和分析。数据和数据分析的这种爆炸式增长正在通过 新的、更高端的方式重新定义流程和创造新的商机。

物联网市场正通过能跨垂直行业互连的协作式应用从孤立的单一用途网络迅速发 展为水平多用途系统。物联网规模和复杂度的快速增长将使赋能物联网的运营商 获得蓬勃发展(参见图 1)。赋能物联网的运营商可提供网络连通性、设备管理、 安全性和可定制的应用。

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1:物联网市场的发展演变

SP 的物联网机遇

服务提供商面临着重大发展机遇,可以从不断增长的物联网市场获得经济利益。 最直接的机会就是为数十亿物联网终端(它们需要通过一个集中控制点发送和接 收数据)提供无线服务。除了连通性,SP 还可以为垂直定制的物联网应用提供 安全、可靠的平台。

SP 正在开发水平平台来收集、管理和分析大量物联网数据。除了帮助客户进行 物联网数据分析,SP 还有机会通过在自己的网络上收集物联网数据而获利。通 过分析对元数据进行验证、丰富并与其他来源进行比较后,可以将其呈现给应用, 从而让企业从这些服务中实现业务价值。可以部署这些数据,向多个垂直行业公 司生态体系提供各种增值服务。

物联网平台的需求

构建物联网平台可能是 IT 行业目前面临的最复杂的挑战。物联网的关键价值在 于为从传感器到应用的数据建立了一条快速高效完整的价值链通道以产生商业价 值。这就需要物联网平台具有极高的灵活性、可扩展性、成本效益和多用途能力。 SP 所需的物联网水平平台必须能够促进数据被跨用例和跨垂直行业应用使用。 这种平台必须能够轻松加载由应用和任何行业设备类型定义的新用例。物联网平 台的一些主要要求有:

·          连通兼容性:支持广泛的物联网连

·          支持行业标准,比如 oneM2M

·          通过标准应用编程接口 (API) 和应用生态体系快速开发新业务的能力

·          支持多种物联网垂直行业(例如能源供应商、汽车、石油和天然气、制造业、 市政)

·          强大的数据分析能力

构建物联网系统需要将复杂的应用、数据库和分析工具与智能网络联接在一起。 要获得典型物联网解决方案的各种功能,企业需要与一些合作伙伴和 ISV 展开合 作。物联网的实施依赖于电信 IT 专业知识以及成为长期合作伙伴的经验,帮 助企业在全球范围内设计、实施、改进和维护其物联网系统。

构建物联网网络

网络是实现物联网的关键要素。网络应能够提供运营商级的可靠性,能够管理数 百万台异构物联网设备,能够收集大量物联网数据,并能够为物联网传感器提供 实时通信。整个物联网网络(从传感器到数据中心)必须根据应用需求分配智能。 网络应支持移动边缘计算 (MEC),并且要能够支持分布在边缘的物联网控制节点 (用于时延敏感型应用)。有些应用需要分布在网络边缘的物联网传感器网关 滤掉造成网络拥堵的流量。

对于任务关键型物联网应用,网络必须具有下列功能:

·          兼容各种设备,自动部署与配置,自动管理

·          低时延的实时感知功能

·         可扩展性以及动态迁移负载的能力

·          网络切片和自适应安全特性

SP 已经为自己的业务以及客户的客户组建了遵守严格服务水平协议 (SLA) 的运 营商级网络。现在,他们必须调整和利用这些功能,以满足数百万物联网设备的 不同要求。物联网网络必须迅速适应不断变化的要求(各种成本参数),并且与 各种各样的应用无缝对接。比如,网络必须为需要连通的新物联网设备提供带宽有些设备的月服务费用还非常低。

NFV SDN 为物联网提供组网能力

NFV 是大型 SP 所推崇的一项技术,他们用它在自己的网络中增加虚拟化功能和 商业服务器NFV 利用虚拟化、标准服务器和开放软件等 IT 技术,从根本上改 变了网络的建设和运营方式。先进的 SP 都已经通过 NFV 平台的实施开始了重 大网络转型

使用 NFV SDN 技术可定制满足物联网要求的网络。NFV 在整个网络中分发 智能信息的能力使得近乎实时的分析和商务智能成为可能。NFV 提供一系列虚拟 应用(虚拟网络功能,VNF),包括网关、移动核心网功能、数据包深度检测 (DPI)、安全性、路由和流量管理等,将这些虚拟应用加以组合可提供物联网所需 的定制网络服务。SDN 提供集中的和可管理的能力,能够编排和管理高度分布式 物联网网络上的数据流。

物联网会带来大数据问题(比如,数千台设备连续发送大量数据),而对于许多 应用来说,这些数据必须进行准实时的分析。由于时延和带宽限制,并非所有数 据分析都可以或都应该在一个集中地点进行。物联网网络需要分布式流量监控、 可扩展的分析功能以及商务智能平台。SP 们正利用 NFV SDN 构建智能网络, 用其控制数据流量(消除瓶颈)、确保传输到物联网网关的流量的安全并在必要 时在网络边缘进行分析以降低时延。数据流分析则利用基于云的可扩展的计算架 构及其灵活的部署模型和成本。要为物联网提供商提供切实可行的信息,我们需 要大数据工具和大数据分析功能。

HPE 物联网解决方案的价值主张

HPE SP 和企业客户构建、调整和管理复杂物联网系统的理想合作伙伴。HPE 能够提供设备管理、硬件平台、分析软件、安全功能以及将这些要素集成到强大 系统中的专业知识,为物联网运营提供支持。HPE 广泛的合作伙伴生态体系可以 提供垂直行业中特定的应用和行业经验,通过定制一个通用物联网系统来满足独 特的客户需求。

HPE 通用物联网平台 HPE 通用物联网平台 (HPE Universal IoT Platform) 支持异构物联网设备和物联 网应用之间的连接和信息交换。该平台能够为物联网运营商提供端到端的设备远 程管理,其中包括设备发现、配置和软件管理等功能。平台上的控制点可以在同 一个多租户平台上远程管理数百万用于智能应用的物联网设备。

HPE 通用物联网平台支持长距离、低功耗连接,包括蜂窝网络、无线电、Wi-Fi Bluetooth?HPE 通用物联网平台的主要特性有:

·          多连通性:可以与不同类型的底层网络进行通信,以获取物联网数据并将其保 持在与 oneM2M 标准相一致的数据模型中

·          设备管理:对不同物联网网关、设备和底层网络进行标准化的设备生命周期管

·          开发人员门户:为开发人员和合作伙伴提供尖端应用开发环境

·          数据分析:从传感器收集的数据中发现有意义的模式,进而使用 HPE Vertica 获取有价值的业务洞察

·          增强数据安全性:通过密钥交换和编解码库以安全的方式解读数据流

HPE 通用物联网平台支持异构物联网设备(标准通信和专有通信)和物联网应用 之间的连接和信息交换。这样做减少了对传统孤立解决方案的依赖,并大大简化 了通信协议不同的多种设备之间的集成。

HPE 通用物联网平台架构具备可扩展性、模块化和多功能性,能使互联设备生成 的海量数据转化为收益,并且让具体的企业应用访问这些数据,从而帮助 SP 造价值。公用事业、家居自动化、保险、医疗卫生、国家监管机构、市政设施等 众多行业可以通过整合和分析物联网数据获得巨大收益(参见图 2)。

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2HPE 通用物联网平台可解决实际面临的挑战

HPE OpenNFV 计划

HPE OpenNFV 计划可帮助 SP 加速 产品上市并带来新的收入。通过 OpenNFV 计划,他们可以利用具有 虚拟化功能的现成的商用硬件,在数 分钟内(而不是数月)测试和部署新 产品。OpenNFV 解决方案门户可加 NFV 应用的部署。其服务目录包 含几十种预先验证的解决方案。 HPE 提供性能测试、服务链接和 编排,将 HPE 和第三方应用集成 NFV 生产系统中。

HPE OpenNFV 支持物联网网络

NFV SDN 软件的先进功能将 IT 的经济效益带到了网络行业中。HPE 等超大 型云提供商已经开始利用 NFV SDN 来快速构建高度可扩展、成本效益高的数 据中心网络。SP 可以用 NFV SDN 构建可定制网络,满足新兴的物联网需求。 NFV SDN 的主要特性有:

·          使用商用硬件,可以降低成本并标准化数据中心

·          能够处理快速变化扩大或缩小容量

·          零接触管理大量不同类型的物联网设备,实现全自动化的自动部署与配置

·          能够虚拟化网络资源网络切片(例如,特定应用策略、服务质量、移动虚拟 网络运营商 [MVNO] 能力)

·          高效的容量管理能够迁移数据流量以消除瓶颈

·          开放的应用编程接口 APIs — 能够快速定制网络

HPE OpenNFV 产品组合提供构建模块、合作伙伴以及专业知识来调整现有移动 网络,使其满足物联网特定要求。HPE 目前正在帮助全球一线服务运营商迁移至 NFV 并推出物联网服务。借助 NFVHPE 能够向 SP 提供安全组件、物联网网 关、数据分析和应用产品组合,帮助他们在迅速扩张的物联网商业机里获得成功。

OSS BSS 高效运营和计费对于物联网服务的成功至关重要。HPE 在帮助 SP 向运营支撑系 (OSS) 转型方面拥有丰富的经验,包括整合 OSS、实施网络运营中心和改进 SLA 流程等。HPE OSS 套件旨在最大化 SDN NFV 的可编程能力和动态容量 管理能力。该套件利用分析来提供开通与保障功能之间的自动化,支持传统基础 设施和虚拟化基础设施,并向 SP 提供单一窗格管理功能。

HPE 擅于调整 OSS 和业务支撑系统 (BSS) 来适应物联网的独特需求,在这方面 经验丰富。HPE 可提供设备、网关和网络信息的统一的端到端视图,使 SP 能够 实现关键运营任务的自动化和优先处理,通过更快速地解决基础设施问题而减少 宕机时间,并提高服务质量。请参见图 3

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3HPE 网元支持物联网部署

HPE 通用物联网平台的 SP 客户用例

通过采用新的 HPE 通用物联网平 台功能和服务,物联网运营商可以 提供标准化的端到端平台、创建新 服务并从数据中挖掘新价值。

HPE 拥有丰富的经验,非常擅长利用其 IT、网络、软件和系统集成方面的专业 知识帮助 SP 加快物联网部署。举例来说,欧洲一家 SP 已经用 HPE 通用物联网 平台向 200 多家公用事业单位提供智能计量仪表服务。物联网服务能够连接、管 理和监控各种类型的仪表(例如燃气表、电表和水表等)。物联网基础设施还可 用于其他公用事业服务,比如公共照明和废物收集。HPE 通用物联网平台的其他 SP 部署案例有:

·          拉丁美洲 SP — 互联网汽车提供动态的用户身份识别模块 (SIM) 管理功能

·          西班牙移动运营商智能计量即服务

·          法国移动运营商适用于多种设备类型的物联网平台即服务

·          日本移动运营商 — SIM 平台,迁移到物联网即服务

SP 的建议

物联网的发展可以将 IT 智能引入众多垂直行业的各种设备、传感器和系统中。 兑现物联网承诺的关键要素是网络必须能够将数十亿地理上分散的终端连至集中 控制系统。要在规模和低连接成本方面满足物联网的需求,就需要颠覆传统的网 络设计。NFV IT 行业的成本和创新趋势带到了电信网络,让 SP 能够提供满 足物联网要求的网络。

物联网将助力 SP 通过为消费者、各行业和市政单位提供新服务产品而获得新的 收入来源。SP 可借助分析功能对设备采集的数据加以丰富,然后将其呈现给能 帮助企业创造商业价值的应用,以此增强自己的价值定位。SP 还可以借助 HPE 的应用合作伙伴生态体系以及根据特定垂直行业需求定制水平物联网平台的能力 来加快推出新的物联网服务。

SP 的网络基础设施需要具备灵活性、可扩展性、可用性、成本效益以及多用途 能力。其面对的挑战是实施一个能够满足行业用户要求(高可靠性、低时延、安 全且集中控制)的物联网平台。因此,SP 需要具备下列能力的转型合作伙伴:

·          有综合运用 IT、云和网络专业知识的经验来实施物联网系统

·          支持开放式网络架构,包括开源、标准、标准服务器和各种应用选项

·          分布式数据分析和流量管理,以支持实时(和准实时)应用

·          物联网设备和平台端到端的安全性

实施尖端物联网应用是一项重大的 IT 和网络挑战,需要标准化和集成多种技术。 利用 NFV 实施物联网需要在硬件、软件和服务等领域具备广泛的技能,拥有 IT 和电信两个行业的专业知识,其中包括:NFV 平台、NFV 应用、云平台、智能 分析、安全以及与 OSS BSS 的集成。物联网平台提供商必须能够建立一个广 泛的合作伙伴生态体系,并有能力提供一系列专业服务和支持服务来引领物联网 项目的实施。

HPE 提供全面的基础设施硬件、软件、服务产品组合和合作伙伴生态体系,从而 能够让 SP 为各垂直行业提供物联网价值。HPE 在整个技术体系中拥有公认的成 熟经验、广度和深度,也拥有集成复杂系统的能力,因此具有得天独厚的优势。 采用以数据为中心的方法,HPE 整合了来自边际网络,城域网IT 网络和核心网 的成熟技术,以从物联网中获得切实可行的洞察力和商业成果。HPE 赋能的安全、 可扩展且灵活的网络基础设施,统一了接入和访问,并能安全连接在任何操作环 境中的物联网设备。

 

 

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