將嵌入式系統連線物聯網會遭遇兩大問題。首先即是擴充性：舊式系統橫向之間的擴充，以及針對未來需求的前向擴充。第二則是安全：連接各系統基礎架構的橫向安全，以及系統生命週期發展當中的前向安全。

令人驚訝的是這些問題可借鏡電信產業的軟體定義基礎架構 (SDI) 概念（如虛擬化和工作負載整合）而解決。建立在 SDI 之上的系統擁有硬體導向架構所無法比擬的靈活彈性和擴充性。這種新的基礎架構讓舊式系統迅速移轉物聯網，也能夠迅速導入新功能，隨時間持續進化。

SDI 還能夠強化安全。網路攻擊的性質捉摸不定，而以硬體為主的系統更新困難。反觀著重軟體的基礎架構則具有靈活彈性，能夠迅速變化。不但如此，軟體型式的做法也較容易導入新功能，如即時的網路安全分析。

1. 硬體整合

據 Wind River Systems, Inc. 市場開發總監 Alex Wilson 指出，SDI 在嵌入式的應用涉及兩個層面。首先是他稱之為「東西向整合」的層面，意即將一個廠房內的各種不同功能合併於單一共用平台（圖 1）。

圖 1. 整合與虛擬化這兩個 SDI 概念已逐漸從核心網路移轉至物聯網邊緣。（影像來源：Wind River Systems, Inc.）

對於工作負載整合，他表示：「能將子系統數量縮減而為企業各個部門節省成本。」其中必須留意的是，東西向系統的主要特徵在於對即時控制和工作區域功能安全的需要。

在此前提下，虛擬化技術能夠將整合式系統中的各個功能互相隔離（圖 2）。Wilson 說道：「你應該會想要把關鍵程式碼從軟體其餘部分抽離，包括物聯網通訊介面，藉此將關鍵軟體的安全威脅曝險最小化。」

圖 2. 利用虛擬化，即可將關鍵應用程式與資料隔離，提升安全。（影像來源：Wind River Systems, Inc.）

不但如此，增添新的應用程式時也無需重新認證既有功能，可縮短升級作業的停機時間。Wilson 表示：「虛擬化讓我們能先更新、驗證新功能之後，才將舊功能汰除。」

2. 軟體定義基礎架構

其次為虛擬化，即是 Wilson 稱之為廠房和雲端之間的「南北向」連線。他認為此基礎架構必須扁平化，讓邊緣有空間提升處理能力（而非全部於雲端執行）。這就包括了利用霧運算在邊緣套用分析功能，僅於絕對必要之時才使用雲端。

此改變可降低延遲並減少頻寬消耗。Wilson 表示：「我們比較關心的是拓撲的扁平化，用一般的伺服器設備執行服務；或許是本地端雲端，或是霧端，或是在雲端本身 [if needed]。」

虛擬化的南北向系統主要特徵為擴充性、效能和高可用性。據 Wilson 說明，如此能夠「隨需隨時在所需之處部署服務。」

在這整個虛擬化的新基礎架構，即可利用 Wind River Titanium Cloud 等軟體來管理應用程式、安全性和連線功能。Titanium Cloud 是一套電信業等級的套裝系統，專為需要高可靠性、效能及安全性的系統而開發。

前文探討的是虛擬化技術在各個系統之間的價值。那麼系統生命週期向前推進的擴充需求呢？許多物聯網裝置均因缺乏持續的更新而如同棄子，久而久之成為新攻擊手法的絕佳目標。

為防此風險，開發人員可追蹤 CVE、US-CERT 以及 NIST 等服務的威脅公告，立即套用任何新發布的修補程式。Wilson 表示：「利用這些資料庫，就能確保自己不會和其他人落入相同的陷阱。」

追蹤最新資料庫狀態非常重要，但這仍是被動的做法。主動的措施自然為更好。此時，Greenwave Systems 的 AXON Predict 等即時分析工具即能夠有所幫助。

AXON Predict 讓系統在特定動作能夠自我監控、自主運作。例如，它能夠監控資料洩露與惡意軟體插入、檢查資料污染的可能性，並可監控通訊管道是否有非必要的通訊（圖 3）。

圖 3. AXON Predict 能夠導入即時網路安全分析。（影像來源：Wind River Systems, Inc.）

若發生可疑通訊，則平台能夠警告操作者或直接關閉該管道。Wilson 說：「這真的是網路安全最尖端的技術。」

從舊式系統的移轉到確保資料安全，物聯網革命充斥各種大小問題。虛擬化和硬體整合等各種工具和技術對此轉型大有幫助，而新的即時網路安全分析技巧也讓威脅偵測與管理變得更主動。