物联网(IoT)设备改变了人们与周围环境的交互方式,涵盖家庭场景、工业环境等多个领域。
然而,随着联网设备数量的增加,管理设备的复杂度也随之提升。传统的设备管理界面通常要求用户在多个应用程序间切换操作,且每个应用程序都有其独立的UI和学习门槛,这种碎片化问题对用户监控和控制IoT环境造成了极大困扰。
*图片源自亚马逊云科技官网
本文将探讨如何借助Amazon Bedrock AgentCore构建对话式设备管理系统。利用该解决方案,用户能够以自然语言管理IoT设备,同时可通过UI执行设备状态查询、WiFi网络配置、用户活动监控等任务。
有关Amazon Bedrock AgentCore如何依托各类框架与模型,安全且大规模地部署和运行高效Agent,请参阅文章《高效!安全!大规模!四大原则助力企业部署AI Agent》。
设备管理的挑战
管理现代IoT环境需应对诸多挑战,这些挑战可能会影响用户体验、阻碍技术应用推广,包括:界面碎片化迫使用户需要频繁切换多个应用程序与管理工具,才能管理不同设备。即便是面对基础配置任务,非专业人士也因技术复杂性难题而一筹莫展。
此外,可见性受限问题导致用户无法全面监控设备状态,用户管理功能不足则难以追踪设备使用模式,这些困难更是雪上加霜。
总之,对于试图有效部署和维护IoT解决方案的用户而言,如何解决上述挑战成为当务之急。
解决方案概览
借助Agent构建的对话式AI解决方案,通过统一的对话界面将设备管理任务整合到单一访问入口,为应对IoT复杂性提供了全面方案。
用户无需操作技术菜单,只需通过自然语言交互即可执行复杂操作,同时还能全面掌握所有联网设备的状态,并将复杂的配置任务转化为简洁易懂的对话。
该系统具备多项核心功能:
设备管理:用于库存管控与状态监控。
WiFi网络管理:用于简化网络配置。
用户管理:用于权限控制。
活动追踪:用于分析用户交互时间模式。
这种无缝管理体验不仅能够最大限度减少监控漏洞,还能让用户深入了解使用模式与潜在安全风险,从而有效解决部署IoT过程中的典型挑战,同时确保整个网络始终保持合理的系统授权。
*图片源自亚马逊云科技官网
解决方案架构
该设备管理系统采用模块化架构,依托多项亚马逊云科技服务构建而成,架构包含以下组件:
1.用户与应用程序界面:用户通过作为前端界面的Web应用程序与系统交互。
2.基础模型(FM):系统利用Amazon Bedrock中的各类FM,为自然语言理解与生成能力提供技术支撑。
3.AgentCore Gateway:作为经过身份验证的请求的安全入口,该功能会先验证承载token,再将请求路由至对应的目标组件。
4.AgentCore Identity:负责管理Agent身份与权限,控制Agent可代表用户执行的操作范围。
5.AgentCore Memory:同时支持短期与长期内存,既能在单个会话内保存即时对话上下文,也能跨会话持久存储洞察信息与用户偏好,使得Agent可提供连贯且贴合上下文的响应,且无需开发者管理复杂的内存基础设施。
6.AgentCore Observability:负责监控Agent性能、跟踪指标数据,并提供有关系统使用情况与运行行为的洞察,以便进行调试与优化工作。
7.AgentCore Runtime:这一安全的Serverless环境支持基于开源框架构建的AI Agent。它通过为每个用户会话分配独立容器,来实现完全的会话隔离,从而实现对长期运行、有状态的交互进行可扩展且安全的管理。
8.Amazon Cognito:通过生成与验证承载token处理用户身份认证,为系统提供安全访问。
9.Amazon DynamoDB:通过五个数据表存储系统数据。
10.Amazon Lambda:该解决方案将网关连接到执行特定设备管理操作的Amazon Lambda。Amazon Lambda包含设备管理的业务逻辑,并实现了七种核心工具。
该架构实现了从用户查询到响应的无缝流转:用户通过应用程序提交自然语言形式的请求,该请求经Amazon Cognito验证身份后,由Amazon Bedrock AgentCore Runtime处理,确定应调用的工具,再通过网关将请求发送至Lambda函数,Lambda函数会根据需要查询或更新Amazon DynamoDB。然后沿原路径返回结果,AgentCore Runtime会依据获取到的数据生成自然语言形式的响应。
有关详细部署说明,请参阅GitHub代码库。
GitHub代码库:
https://github.com/awslabs/amazon-bedrock-agentcore-samples/tree/main/02-use-cases/device-management-agent
设备管理Agent的核心功能
利用Amazon Lambda,该设备管理系统实现了七项核心设备管理工具,包括设备列表查看、配置读取、WiFi网络管理以及用户活动监控等,Agent可根据需要调用这些工具。
这一功能由Amazon DynamoDB中构建的灵活NoSQL数据库架构提供支持,该架构包含五个独立数据表,用于存储专用数据,以维护完整的系统记录:
Devices
DeviceSettings
WifiNetworks
Users
UserActivities
这些组件共同构成了坚实的基础,既能实现高效的设备管理,又能详细记录系统活动的审计轨迹。
关键功能展示
您可点击观看下方视频,直观了解该设备管理系统功能。
性能与安全考量
该解决方案在强大的并发处理能力与全面的保护措施之间取得了平衡。
设备管理系统过自动扩展的Lambda函数高效处理多个同时请求,并且无论数据量大小,Amazon DynamoDB均能保持稳定性能,同时在遭遇速率限制时采用带指数退避策略的智能重试逻辑。
为支持数百种工具的扩展,利用Amazon Bedrock AgentCore Gateway中的语义搜索功能,可根据语义高效精准地发现工具,即便在大规模场景下也能确保响应快速且准确。
该系统采用了行业前沿的安全实践,包括Amazon Cognito认证、Amazon Bedrock AgentCore Identity、通过网关与Amazon Lambda级权限验证实现的分层访问控制、对静态数据与传输中的数据进行全面加密,以及利用Amazon Bedrock Guardrails助力防范提示词注入攻击,同时保障交互安全。
总结
本文介绍的设备管理系统,利用Amazon Bedrock AgentCore,通过对话式AI革新了IoT管理模式,打造了一个直观的交互界面,将复杂的设备操作化繁为简,变为简单的对话。其可组合、可复用、可解耦的Agent架构,通过提供安全、可扩展部署、无缝集成等内置功能,减轻了重复性的繁重工作。
该解决方案将大语言模型与亚马逊云科技基础设施相结合,既能提供企业级能力,又无需开发者承担基础设施管理负担。核心优势包括:
通过自然语言交互简化用户体验。
依托统一界面提升运营效率。
实现设备全面可视化。
具备适应AI技术发展的前瞻性架构。
该系统的模型无关设计,支持随FM更新而持续优化,同时其强大的安全性与可观测性功能,可助力企业轻松部署可定制化、可扩展的下一代设备管理解决方案,以满足其特定的IoT环境需求。
如需部署此解决方案,敬请参阅GitHub代码库。
GitHub代码库:
https://github.com/awslabs/amazon-bedrock-agentcore-samples
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