Lyft发布新款IoT设备Glow及其架构设计

Lyft最近发布了其最新的物联网（IoT）设备Glow，并详细介绍了其架构设计。Glow目前正在美国市场上逐步推广，已有超过30,000台设备投入使用。该设备的设计解决了之前版本中的诸多挑战，包括统一的IoT中间件框架、强大的设备配置和认证机制，以及先进的设备控制功能。

Glow设备的背景与设计目标

Lyft的工程师此前开发了多种IoT设备，如Amp、自行车、滑板车和自动驾驶研究车辆，但这些设备采用的是定制化解决方案，难以扩展或适应不同的使用场景。通过识别这些设备的标准化功能，Lyft的工程团队合作构建了一个中间件层，能够服务于多种设备类型。

商业云平台与Lyft的选择

尽管商业云平台（如Azure IoT和AWS IoT）提供了现成的IoT框架，可以显著简化开发过程，但Lyft并未在文章中提及使用任何此类商业平台。相反，Lyft自主研发了Glow的中间件框架，以满足其特定需求。

设备安全与认证机制

为了提高安全性，Lyft在制造过程中为每个Glow设备分配了唯一的序列号，并将这些序列号存储在设备和一个中央设备注册表中，确保设备在其生命周期内能够被准确跟踪和管理。认证过程通过Lyft应用程序完成，利用预共享密钥和设备序列号，确保只有经过授权的设备才能连接到Lyft的后端系统，防止未经授权的使用。

设备通信与控制流程

Glow设备通过蓝牙低功耗（BLE）与司机的移动设备配对，Lyft司机应用程序作为通信网关，确保设备与后端之间的无缝数据传输。后端服务监听事件触发（如司机接近乘客的上车地点），并通过应用程序向设备发送实时指令。指令范围从简单的亮度调整到复杂的任务，如上传新的动画文件。

状态管理与固件更新

Lyft工程师通过“设备影子”服务处理状态管理，该服务实时镜像每个设备的状态（类似于Azure IoT的“设备孪生”或AWS的“数字孪生”），确保设备的当前状态与后端定义的期望状态一致。固件更新通过空中下载（OTA）管理器服务进行，该服务在更新过程中采取多种保护措施，如备份旧固件、在失败时回滚，并在每个设备上包含不可变的恢复固件镜像。

总结

Lyft的Glow设备展示了其在IoT领域的创新和工程能力，通过自主研发的中间件框架、强化的安全机制和先进的状态管理，确保了设备的高效运行和安全性。该设备的设计不仅解决了以往版本中的问题，还为未来的扩展和适应不同使用场景提供了坚实的基础。