مراقبة تعد إمكانية المراقبة أمرًا حيويًا للحفاظ على موثوقية جهاز إنترنت الأشياء وكفاءته وأمانه. عند القيام بذلك بشكل صحيح، فإنها توفر نظرة عامة في الوقت الفعلي على أنظمة إنترنت الأشياء لديك ولكنها تضمن أيضًا الوصول إلى البيانات اللازمة لاستكشاف المشكلات التاريخية وإصلاحها. ومع ذلك، عند مواجهة الآلاف من أجهزة إنترنت الأشياء المتنوعة، فإن تحقيق هذه الأهداف يجلب العديد من التحديات.
هل يجب أن أراقب أم يجب أن ألاحظ؟
أولاً، دعونا نراجع المصطلحات المستخدمة في مراقبة إنترنت الأشياء وقابلية المراقبة حيث غالبًا ما يتم استخدام الكلمتين "المراقبة" و"قابلية المراقبة" بالتبادل على الرغم من اختلافاتهما.
لنبدأ بالمراقبة، وهو مصطلح له تاريخ أكثر رسوخًا. تهدف المراقبة في جوهرها إلى تقديم نظرة ثاقبة حول صحة النظام وأدائه.
يبدأ ذلك بجمع وتحليل المقاييس ذات الصلة. يتم تقديم التحليل عادةً من خلال لوحات المعلومات. ومع ذلك، يجب أن تتجاوز مجموعة المراقبة المعقولة التمثيل المرئي، وتقييم المقاييس في الوقت الفعلي وتنبيه المستخدمين إلى أي حالات شاذة أو مشكلات.
ولكن هناك مشكلة في النهج التقليدي للمراقبة: فهو يتطلب منك معرفة ما الذي تبحث عنه. قد تفشل هذه الطريقة عند مواجهة مشكلات جديدة.
هذا هو المكان الذي تلعب فيه إمكانية الملاحظة دورًا حيث يمكن أن تساعدك في التعامل مع ما يسمى بالمجهول غير المعروف. ببساطة، يمكن ملاحظة النظام عندما يمكنك الإجابة على أسئلة حول أعماله الداخلية من خلال مخرجاته فقط. تتضمن المخرجات المعتادة للبرنامج السجلات والمقاييس والتتبعات.
إن النظام الذي يتمتع بقابلية مراقبة جيدة ليس من السهل استكشاف الأخطاء وإصلاحها فحسب، بل يسمح لك أيضًا باكتشاف نطاق أوسع بكثير من المشكلات. وذلك لأن لديك رؤى أفضل بكثير حول النظام، لذلك من الأسهل الحصول على إجابات لأسئلتك حول ما يحدث بالفعل.
تعتبر إمكانية المراقبة مهمة بشكل خاص في سياق إنترنت الأشياء، حيث تشتمل الأنظمة على العديد من الأجهزة والوحدات النمطية. إن محاولة توقع كل مجموعة محتملة من الحالات التي قد تؤدي إلى المتاعب هي محاولة غير عملية على هذا النطاق، إن لم تكن مستحيلة.
المقاييس الأساسية ونهج الرصد
دعونا نستكشف البيانات التي تستحق التتبع والأدوات المحددة المصممة لمساعدتنا في هذه المهمة.
هل نحصل على البيانات؟
ليس سراً أن إنترنت الأشياء غالباً ما يتعلق بالبيانات أكثر من الأشياء. ولهذا السبب فإن مراقبة نقل البيانات على أجهزتك أمر بالغ الأهمية. يجب أن تراقب منصة إنترنت الأشياء القوية عن كثب مقاييس مثل تردد الرسائل وحجم البيانات المنقولة.
ومع ذلك، من الواضح أن مراقبة حركة مرور آلاف الأجهزة يدويًا ليس أمرًا حكيمًا. إن الحاجة إلى التنبيه التلقائي أمر لا شك فيه في هذه الحالة. الحد الأدنى الذي يجب أن يتم تنبيهك به هو عندما لا يرسل الجهاز أي بيانات، ولكنك تتوقع منه أن يفعل ذلك.
ومع ذلك، ضع في اعتبارك أن أجهزة إنترنت الأشياء غالبًا ما تعمل في بيئات غير متوقعة، مثل المناطق التي لا يمكن الاعتماد عليها في اتصالات الإنترنت. لذا، فإن وجود فجوة قصيرة في نقل البيانات لا يشير دائمًا إلى وجود مشكلة في الجهاز.
ومن الممارسات الشائعة أيضًا تخزين الرسائل مؤقتًا إما على جهازك أو على بوابة طرفية، حتى لا تفقد أي بيانات مهمة. النقطة المهمة هي أنه يجب عليك أن تكون حريصًا جدًا على عدم جعل عتباتك حساسة للغاية. وإلا سيتم تنبيهك عن كل فواق في الشبكة مما يؤدي حتماً إلى إرهاق التنبيه، وسيفقد التنبيه إمكاناته.
المعلومات الصحية العامة للجهاز
تتضمن مراقبة صحة الجهاز تتبع المقاييس الرئيسية المختلفة. يمكنك التفكير في وحدة المعالجة المركزية واستهلاك الذاكرة وحركة مرور الشبكة. يمكن أن يساعد الوصول إلى هذه المقاييس في تحديد مشكلات الأداء أو اكتشاف أخطاء البرامج أو حتى كشف الهجمات الخارجية.
هناك طرق عديدة لكيفية الكشف عن هذه المقاييس. ومع ذلك، فإن المجتمع الهندسي مفتون حاليا بقدرات فتح القياس عن بعد.
إحدى نقاط البيع الرئيسية الخاصة بهم هي نهجهم الحيادي للبائعين. وهذا هو، يمكنك الاختيار من بينها عدد كبير من الواجهات الخلفية لقابلية الملاحظة للتخزين والتحليل التالي. وقد أدى ذلك إلى صنع جميع أنواع الأدوات للعمل معها.
لذلك، بغض النظر عن اللغة أو النظام الذي تستخدمه، فأنت محمي. يعد هذا مفيدًا جدًا، خاصة في عالم إنترنت الأشياء الجامح حيث قد يقوم كل جهاز بتشغيل برنامجه الفريد.
يدعم OpenTelemetry ثلاثة أنواع رئيسية من الإشارات: المقاييس والسجلات والتتبعات. بالنسبة لمعظم الحالات الموضحة في هذا القسم، تحتاج الأجهزة ببساطة إلى الكشف عن العديد من المقاييس ذات الصلة، مثل استهلاك الذاكرة الحالي.
بعد ذلك، يجب نقل هذه المقاييس إلى السحابة حيث يمكنك تصورها وإعداد التنبيهات وما إلى ذلك. تم تمهيد هذا المسار بالفعل لحالات استخدام إنترنت الأشياء من خلال مشاريع مثل OpenTelemetry Collector أو Telegraf التي يمكن أن تساعدك في جمع المقاييس من أجهزة إنترنت الأشياء الخاصة بك.
إشارات أخرى خاصة بالمجال
وبصرف النظر عن الخصائص العامة لإرسال البيانات واستخدام الموارد، قد تحتاج إلى تتبع بعض القيم الخاصة بالمجال. قد يتضمن ذلك إرسال سجلات أو آثار أو رسائل بسيطة تحتوي على محتوى خاص بالتطبيق.
بالنسبة لكل من السجلات والتتبعات، يمكنك الاعتماد على نظام OpenTelemetry البيئي مرة أخرى. يتيح لك ذلك تحليل السجلات والتتبعات باستخدام الواجهات الخلفية المفضلة لديك، مثل Grafana Loki/Tempo أو مجموعة Elastic Observability، دون بذل جهد إضافي! من ناحية أخرى، تعد المراسلة الوظيفة الأساسية لكل منصة معقولة لإنترنت الأشياء. وبعبارة أخرى، ينبغي أن تكون هذه الأساليب تافهة في التنفيذ في معظم السيناريوهات.
بساطة السجلات
لنأخذ على سبيل المثال آلة الحصاد المستقلة. قد ترغب في تتبع أنشطتها. إحدى الطرق البسيطة للقيام بذلك هي إرسال سجل عند بدء النشاط مع بعض البيانات التعريفية الإضافية.
يمكنك أن تفعل الشيء نفسه عند انتهاء النشاط وللأحداث الأخرى ذات الصلة. بشكل أساسي، كل سجل سجل هو مجرد حدث منظم يحتوي على العديد من الخصائص المطلوبة. فيما يلي مثال للسجل الذي تم إرساله عندما يبدأ جهاز الحصاد في تسلسل الإرساء الخاص به:
وبصرف النظر عن الحقول الأساسية، مثل الطابع الزمني والنص الأساسي، قد تحتوي الرسالة على سمات إضافية تصف الحدث بمزيد من التفصيل. يمكن أن تكون هذه الأجزاء الإضافية مفيدة عند مطاردة الأخطاء. لذا تأكد من تضمين جميع المعلومات المهمة.
الرؤى السياقية العميقة مع الآثار
إذا كنت تريد الحصول على رؤى أكثر تفصيلاً، فيمكنك أيضًا استخدام التتبع. يتوافق التتبع مع عملية منطقية واحدة للنظام، ويتم تعريفه ضمنيًا من خلال امتداداته. يمثل النطاق وحدة عمل واحدة لتلك العملية. يتم تعريفه من خلال أوقات البداية والنهاية، والسمات، واختياريًا، النطاق الأصلي.
بفضل المراجع الأصلية، يشكل التتبع رسمًا بيانيًا موجهًا يصف العملية المحددة وإجراءاتها الفرعية. بالإضافة إلى ذلك، قد تحتوي الامتدادات على أحداث امتداد متعددة تصف حدثًا حدث في وقت محدد.
في حين أن عمليات التتبع ترتبط عادةً بمراقبة الأنظمة الموزعة، فمن الممكن أيضًا استخدام التتبع في أجهزة إنترنت الأشياء لمساعدتك على فهم الصورة الكبيرة لما يحدث في الميدان. لنفترض أنك مهتم بكيفية عودة الحاصدة المستقلة إلى محطة الإرساء الخاصة بها.
انظر الشكل أدناه، حيث يتوافق الإرساء مع نطاق جذر المستوى الأعلى. أولاً، يحتاج الحصاد إلى تحديد موقع محطة الإرساء، لذلك يقوم باستدعاء واجهة برمجة التطبيقات (API). تتوافق هذه العملية مع فترة فرعية واحدة. مثال على حدث الامتداد قد يكون النقطة التي غادر فيها الحصاد الحقل. عند استخدام جميع أدوات التتبع معًا، يمكنك رؤية الصورة الكاملة لتشغيل الجهاز.
العودة إلى الأساسيات برسائل بسيطة
في بعض السيناريوهات، قد يكون إرسال رسائل منظمة بسيطة أكثر عملية من استخدام إشارات OpenTelemetry. بالعودة إلى مثال الحاصدة المستقلة، ربما ترغب في تتبع موقعها.
إذا كنت تريد تصور الموقع في الوقت الفعلي، فإن OpenTelemetry حاليًا لا يدعم فعليًا الإشارة التي قد تناسب هذا السيناريو لغويًا. من المرجح أن يكون أقرب تطابق هو Event API الخاص بهم، والذي لا يزال في مرحلة تجريبية (في وقت كتابة هذه المقالة في الربع الأول من عام 1). بدلاً من ذلك، فكر في إرسال رسالة JSON التالية:
من الناحية المثالية، يجب أن تكون منصة إنترنت الأشياء التي تستخدمها قادرة على تحليل مثل هذه الرسائل واستيعابها في قاعدة البيانات المناسبة التي تختارها. ومن هناك، لديك الحرية في تحليل البيانات وتصورها وفقًا لاحتياجاتك.
لقد قمنا بإعادة إنشاء هذا المثال باستخدام منصة Spotflow IoT لتوضيح البساطة. قمنا بإعداد جهاز يرسل بشكل دوري رسائل مع موقعه وسرعته إلى المنصة. بعد ذلك، قمنا بتوجيه دفق البيانات إلى حوض الخروج المدمج في Grafana. وهذا كل شيء! تقوم المنصة الآن بالتقاط جميع الرسائل ووضعها في قاعدة بيانات متسلسلة زمنية والتي يمكن الاستعلام عنها في Grafana.
وهذه أيضًا حالة استخدام رائعة لتصور Grafana Geomap. يتيح لك رسم مواقع أجهزتك بسهولة. انظر الصورة أدناه، حيث استخدمنا Grafana لتصور البيانات الواردة من الجهاز.
الوجبات السريعة الرئيسية
وهذا كل شيء! أنت الآن جاهز لإعداد حزمة إمكانية المراقبة الخاصة بك والبدء في مراقبة أجهزة إنترنت الأشياء الخاصة بك. نود أن تكون هذه المقالة بمثابة نقطة انطلاق في عالم إمكانية مراقبة إنترنت الأشياء. تذكر الأفكار الرئيسية التالية:
- مراقبة نقل البيانات: راقب عن كثب نقل البيانات من أجهزتك وكن مستعدًا بالتنبيهات لاكتشاف أي انقطاع على الفور.
- تتبع مقاييس صحة الجهاز: عرض المقاييس ذات الصلة فيما يتعلق بحالة جهازك لضمان سلاسة العمليات.
- إرسال بيانات خاصة بالتطبيق عبر السجلات والتتبعات والرسائل المنظمة: فكر في المجال الخاص بك وتشغيل الجهاز وأرسل جميع البيانات التي قد تكون مطلوبة لتصحيح الأخطاء في المستقبل والمراقبة في الوقت الفعلي.
- استكشف النظام البيئي OpenTelemetry: فكر في استخدام النظام البيئي OpenTelemetry في إنترنت الأشياء لأنه يصبح معيارًا لقابلية المراقبة مما يمنحك العديد من الخيارات للواجهات الخلفية لقابلية المراقبة وخدمة أوقات تشغيل الأجهزة المختلفة.
- محتوى مدعوم من تحسين محركات البحث وتوزيع العلاقات العامة. تضخيم اليوم.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. تمكين نفسك. الوصول هنا.
- أفلاطونايستريم. ذكاء Web3. تضخيم المعرفة. الوصول هنا.
- أفلاطون كربون، كلينتك ، الطاقة، بيئة، شمسي، إدارة المخلفات. الوصول هنا.
- أفلاطون هيلث. التكنولوجيا الحيوية وذكاء التجارب السريرية. الوصول هنا.
- المصدر https://www.iotforall.com/a-practical-guide-to-monitoring-observability-of-iot-devices
