云原生解決方案 Arm架構云平臺助力降低成本并提高利潤率

真的有可能通過將云解決方案遷移到 Arm 架構上，并在過程中，降低云基礎設施三分之一的成本且提供百分之十的利潤率嗎？

The Things Industries 給的答案是可行的，而且他們親測證實了這一點。

The Things Industries 是一家基于 LoRaWAN 技術提供物聯(lián)網連接管理服務的公司，該公司近期將其解決方案遷移至基于Arm 處理器的云平臺，并取得了立竿見影的成效。成本的節(jié)約與利潤率的提升使該公司更具商業(yè)可行性，同時改善了環(huán)境可持續(xù)性。

讓我們來詳細了解一下。

The Things Industries 利用低功耗操作和遠距離收發(fā)器的 LoRaWAN 無線傳輸標準為全球客戶提供服務。The Things Industries 為物聯(lián)網系統(tǒng)集成商和開發(fā)者提供了一個全球核心網絡管理平臺，使他們能為全球超過 150 萬臺設備開發(fā)多樣化的 LoRaWAN 應用程序。

LoRaWAN 是一項高性價比的通訊協(xié)議，它利用網關和基站等現有基礎設施提供廣域連接。這一點對于想要大規(guī)模部署物聯(lián)網解決方案的企業(yè)而言很有吸引力。LoRaWAN 正逐漸在企業(yè)和專網領域找到獨特的市場定位。與 WiFi 類似，The Things Industries 的客戶也是自己組建網絡，并通過 The Things Stack 云基礎設施來實現網絡、設備和安全的高效管理及運營。

The Things Industries[1]面向企業(yè)應用，并提供廣泛的附加功能。其核心產品是The Things Stack Cloud[2]，它是一款基于云平臺上的 LoRaWAN 網絡服務器，用以管理和運營 LoRaWAN 網絡，從而實現 LoRaWAN 設備、網關和應用程序的部署和管理。

The Things Industries 采用了開源的商業(yè)運營模式，打造以“The Things Network”為名的開發(fā)者社區(qū)和 LoRaWAN 沙盒環(huán)境，目前擁有超過 19 萬名成員，其中包括業(yè)余愛好者、學生、研究人員、小企業(yè)、智慧城市和開發(fā)開源及免費工具的其他非營利組織。這種模式是通過開源工具實現從零到一，再通過 The Things Industries 從一實現到百萬。

通過云原生方法實現目標

一家為物聯(lián)網變革應用提供網絡服務的公司，能迅速發(fā)展以滿足市場的需求，這也許聽起來令人感到驚奇。但在 The Things Industries 不斷擴大規(guī)模的過程中，他們必須思考的因素眾多；其中，對于一家完全采用云平臺搭建服務的公司來說，重中之重就是服務器成本。隨著 The Things Stack Cloud 的用戶不斷增多，The Things Industries 所需的云計算能力也隨之攀升，這讓成本容易變得失控，并直接影響了公司的利潤率。

由于 Arm IP 的高性能低功耗廣受物聯(lián)網開發(fā)者的歡迎，因此大多數連接到 The Thing Stack Cloud 網絡的設備均基于 Arm 架構。另一方面，The Things Industries 則始終認為，與物聯(lián)網設備部署中占主導地位的小尺寸、低功耗微控制器截然不同，服務器芯片仍由英特爾主導。

“但事實卻并非如此”，該公司聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席技術官 Johan Stokking 說道。

說到 Arm Neoverse[3]，這是一款面向數據中心的 64 位處理器，并已被各大云服務提供商所采用。

自 2015 年以來，The Things Industries 一直在使用 Google 開發(fā)的高級編程語言 Go，該語言專為多核、聯(lián)網機器和大型代碼庫而創(chuàng)建。

他提到：“我們已經研究了一段時間?！?/p>

主要的服務器工具也都使用 Go 進行編程開發(fā)，包括 Docker 和 Kubernetes。近年來，各大公有云服務供應商開始提供包括 Arm Neoverse 在內基于 64 位 Arm 處理器的服務器。與此同時，搭載 Arm 架構的筆記本電腦也相繼面市。

“

Stokking 表示：作為開發(fā)者，我們自然而然地開始基于 Arm64 進行開發(fā)。由于開發(fā)者喜歡在云端和本地使用相同的架構，由此也加速了良性循環(huán)的建立。他補充道：由于喜歡使用 Mac 電腦的開發(fā)者很快采用了 Arm64，因此 Go 團隊在 Arm64 編譯器上獲得了顯著的性能提升。

”

Stokking 表示，在考慮采用 Arm 架構于其網絡時，該公司首先在其 CI 和部署管道中添加了多架構的功能。他們曾一度同時提供英特爾和 Arm 版本的 The Things Stack。

之后，他們將各項服務逐一從英特爾遷移到了 Arm。The Things Industries 選用 AWS 的云服務，并采用搭載 AWS Graviton2 和 Graviton3 處理器的虛擬機，隨之進行了測試，以了解其運行狀況與性能表現。Stokking 提到，他們在獨立的環(huán)境中同時運行沙盒網絡和商業(yè)云，其中，沙盒網絡便充當了測試環(huán)境。

成效顯著

相比英特爾版本，基于 Arm 架構的 The Things Network 成本驟降了 33%，連帶利潤率也從 70% 提高至 80%，成效顯著且立竿見影。

“

The Things Industries 聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官 Wienke Giezeman 表示：我們感到非常高興。首先，Arm 技術幫助我們的客戶創(chuàng)造了更高的價值，此外，還打造了一個更強大的商業(yè)模式。我們的客戶在安裝設備方面投入了大量的精力，其中許多客戶的項目時長可達十年。鑒于我們的客戶群擁有 150 萬連接設備的龐大規(guī)模，利用可持續(xù)發(fā)展的未來技術建立一個可持續(xù)的商業(yè)模式是我們應盡的責任。

”

他補充道：“像我們這樣的公司，商業(yè)可持續(xù)性是我們重要的商業(yè)價值，許多項目都需要可持續(xù)商業(yè)模式證明?！?/p>

更低的成本不僅僅是來自于更便宜的硬件，更關鍵的是更低的能耗。

Stokking 表示：“能耗是決定云服務供應商成本的主要因素。AWS 聲稱，他們采用 Graviton 處理器的機器比采用英特爾的同類產品能耗少了 60%?！?/p>

The Things Industries 現在已全面運行在 Arm 架構上。

“

Stokking 提到：我們發(fā)現 Arm 芯片可滿足我們的需求，我們在 Arm 生態(tài)系統(tǒng)中也找到了更好的合作伙伴和支持。例如，我們與意法半導體合作，他們提供了一種將 LoRaWAN 收發(fā)器和基于 Arm 架構的微控制器相結合的 SoC。

”

事實證明，將 The Things Stack Cloud 遷移到基于 Arm 架構的云解決方案帶來了顛覆性的變化——云計算成本降低 33%、利潤率提高 10%、年度經常性收入顯著增長 66%，立竿見影的成效不言自明。

The Things Industries 對 Arm 處理器在低功耗、高能效方面的信任促使了這項轉變。The Things Stack Cloud 逐漸將其服務遷移到 Arm 平臺的過程非常順利，且取得了顯著的成效。此舉不僅提升了公司的業(yè)績表現，還為客戶提供了更高的價值。

基于 Arm 架構的服務器具備的低成本和低功耗，助力 The Things Industries 取得了顯著收益。憑借目前全面采用基于 Arm 架構的基礎設施，The Things Stack Cloud 已蓄勢待發(fā)，準備在日新月異的物聯(lián)網開發(fā)領域實現擴展并不斷取得成功。

擁抱市場變化

采用 The Things Industries 服務進行 LoRaWAN 連接的案例遍布各行各業(yè)[4]。

零售

許多企業(yè)在商店、超市、餐廳等場合使用 LoRaWAN，應用場景包括用于食品安全的溫度傳感器，以及人員計數和害蟲防治。

樓宇管理

The Things Industries 的許多客戶在樓宇內使用傳感器來提高效率。例如，使用 LoRaWAN 連接進行分項計量以提供能源監(jiān)測，以及通過環(huán)境監(jiān)測加強供熱通風與空氣調節(jié) (HVAC) 控制。

農業(yè)

饑荒和食品安全是當今世界亟待解決的問題之一。為了提高食品安全和減少饑荒，農藥公司 Syngenta 與 Cital 共同打造了 Cital 的土壤傳感器[5]。該技術通過 LoRaWAN 連接，在 The Things Stack Cloud 的 LoRaWAN 網絡服務器上運行，可自動執(zhí)行作物監(jiān)測和數據采集，并控制整個農場的系統(tǒng)和設備。通過 1,300 臺現場設備中的數據，農民可以輕松獲取大量信息，并用于加強運營。

公用事業(yè)

在英國，The Things Network 和 Connexin 贏得了打造 Severn Trent Water 智能計量系統(tǒng)的合同。他們將使用 Itron 智能儀表和 The Things Network 的 LoRaWAN 網絡服務器在考文垂 (Coventry) 和沃里克郡 (Warwickshire) 部署 15 萬個智能水表。工程目標是提供實時用水數據，以進行準確計費和泄漏檢測。這些數據將有助于評估用水量，并在客戶出現異常用量時發(fā)出通知，促使節(jié)約成本。

科學研究

英偉達與來自“南極洲環(huán)境未來保護計劃 (Securing Antarctica’s Environmental Feature, SAEF)” 的人工智能物聯(lián)網團隊已將該技術帶到了地球上最偏遠的地區(qū)之一。他們在南極洲凱西研究站的科學大樓上安裝了首個 LoRaWAN 網關設備[6]。其目標是在南極洲偏遠地區(qū)部署一個 AIoT 傳感平臺，用于記錄輻射、溫度、濕度、苔蘚冠層溫度和土壤與空氣間能量傳遞的情況。