Connext DDS dan IoT Industri:5 Hal Teratas yang Perlu Diketahui

Standar Data Distribution Service (DDS) telah menjadi standar konektivitas tepercaya di pasar Aerospace dan Pertahanan sejak diluncurkan pada tahun 2004, menghasilkan kredibilitas dalam sistem misi-kritis yang besar. Saat ini, kemampuan kinerjanya yang tinggi telah menyebabkannya muncul sebagai teknologi yang menonjol untuk Industrial Internet of Things (IIoT). Namun, meskipun teknologinya terbukti, pasar IIoT masih baru dan dengan demikian menghasilkan beberapa kesalahpahaman tentang DDS.

Saya ingin meluruskan dan memberi tahu Anda 5 hal teratas yang perlu Anda ketahui tentang standar DDS dan implementasi Connext DDS RTI di IIoT.

1. DDS tidak sama dengan solusi konektivitas IoT lainnya

DDS cenderung bercampur dengan semakin banyaknya solusi konektivitas terdistribusi untuk IIoT, seperti MQTT, AMQP, dan CoAP. Masing-masing dapat memindahkan data antar aplikasi terdistribusi, tetapi pada kenyataannya, ada banyak batasan dan persyaratan yang ada dalam aplikasi kontrol waktu nyata yang tidak ditangani oleh solusi ini. Ini termasuk:batasan sumber daya platform, latensi pengiriman data kecil, pengiriman tepercaya throughput tinggi ke banyak tujuan, startup dan restart aplikasi dinamis, tidak ada satu titik kegagalan dan banyak lagi.

DDS adalah satu-satunya kerangka kerja yang dirancang dari awal untuk tidak hanya memecahkan masalah ini, tetapi juga menyediakan kemampuannya dalam platform data-sentris. Solusi data-centric telah ada sejak lama. Misalnya, lihat saja aplikasi database apa pun. Aplikasi tersebut didasarkan pada data yang didefinisikan dalam tabel dan interaksi menulis data ke database dan membaca data dari database. Di dunia IIoT, bagaimanapun, ini tentang data yang diproduksi dan dikonsumsi oleh aplikasi secara real time. Dengan kata lain, ini tentang data yang bergerak, bukan data yang diam. Konsep ini kemudian memungkinkan DDS menjadi lebih dari sekedar kerangka kerja untuk membangun aplikasi terdistribusi, melainkan sebuah platform di mana aplikasi terdistribusi dapat tumbuh dan berkembang melalui data dan kemampuannya dari waktu ke waktu.

^{Gambar 1:DDS bekerja melalui kerangka data-sentris untuk berbagi data yang efisien}

Data-centricity memungkinkan aplikasi untuk menemukan dan berbagi data yang tepat, menyediakan penyaringan yang efisien berdasarkan rentang data atau ambang batas. Protokol IIoT lainnya mengharuskan pemfilteran ini dilakukan dalam kode aplikasi. Selain itu, DDS menyediakan serangkaian pengaturan perilaku Quality of Service (QoS), sehingga ideal untuk aplikasi yang membutuhkan pengiriman data real-time dengan andal tinggi, bahkan ketika transportasi yang andal tidak tersedia. Karena DDS bekerja dengan cara peer-to-peer, sistem berbasis DDS secara inheren paralel secara masif, tanpa titik kegagalan atau serangan tunggal. Hal ini membuat sistem berbasis DDS sangat cocok untuk aplikasi edge-autonomy di mana latensi rendah, keandalan tinggi, dan skalabilitas masif adalah yang terpenting.

2. DDS banyak digunakan dalam infrastruktur penting

Lima belas tahun yang lalu, DDS dengan cepat diadopsi oleh industri kedirgantaraan dan pertahanan. Selama waktu ini, implementasi DDS menjadi fitur lengkap dan teruji pertempuran. Dengan munculnya IIoT, DDS kini juga berkembang di dunia industri komersial. Berikut adalah contoh jenis aplikasi yang menggunakan DDS:

• Pemantauan pasien layanan kesehatan
• Robot bedah
• Kendaraan otonom
• Transportasi Hyperloop
• Sistem pembangkit tenaga angin
• Kontrol lalu lintas udara
• Sistem angkutan massal
• Pencitraan medis
• Sistem peluncuran luar angkasa
• Pembangkit energi pembangkit listrik
• Operasi penambangan
• Pengeboran minyak &gas
• Robotika
• Distribusi listrik jaringan pintar

Jadi, apa yang membuat DDS dapat diterapkan di semua jenis aplikasi ini? Ya, tidak hanya data-centricity menyediakan platform untuk pertumbuhan dan evolusi, tetapi juga menyediakan serangkaian QoS yang memungkinkan setiap ruang aplikasi ini untuk mengatasi masalah yang unik untuk kebutuhan mereka.

3. Connext DDS sangat aman

Dua tahun lalu, OMG merilis spesifikasi Keamanan DDS, yang menyediakan kerangka kerja untuk mengamankan sistem pada tingkat data/topik. Ia bekerja melalui protokol tingkat kawat yang disebut RTPS yang berjalan di atas semua transportasi. Databus RTI Connext adalah perangkat lunak konektivitas pertama yang dirancang untuk merancang dan mengamankan sistem IIoT. Selama bertahun-tahun, aplikasi telah mengamankan sistem mereka dengan keamanan perimeter fisik, keamanan tingkat pengguna platform host, atau keamanan berbasis enkripsi jaringan. Sekarang, DDS menawarkan pengembang kemampuan untuk keamanan halus yang unik untuk setiap aliran data individu, atau Topik DDS. Kemampuan ini menawarkan fleksibilitas untuk melindungi berbagai topik data sambil memberikan otentikasi, otorisasi, kerahasiaan, dan integritas. Ini membantu melindungi informasi penemuan, metadata, dan data sekaligus melindungi dari akses, gangguan, dan pemutaran ulang yang tidak sah.

Implementasi keamanan RTI sepenuhnya menghilangkan kebutuhan untuk menyertakan kode sumber apa pun dalam aplikasi yang terkait dengan keamanan. Semua keamanan dikonfigurasi melalui file konfigurasi eksternal, sehingga memungkinkan pemrogram perangkat lunak Anda tidak harus menjadi ahli keamanan dan ahli keamanan Anda tidak harus menjadi pemrogram perangkat lunak. Selain itu, standar DDS Secure dirancang untuk menjadi bukti masa depan terhadap pelanggaran keamanan yang tidak diketahui. Ini dicapai dengan solusi yang mengandalkan dua bagian:Pertama, kerangka kerja yang menghubungkan konsep otentikasi, kontrol akses, dan enkripsi ke entitas DDS seperti peserta, pembaca, penulis, dan penemuan.

^{Gambar 2:Kerangka kerja keamanan DDS}

Kemudian, melalui penggunaan arsitektur plugin, fungsi otentikasi, kontrol akses, enkripsi/dekripsi, penandaan data dan logging dapat diberikan dengan solusi terbaru dan terbaik. Silakan lihat tautan ini untuk informasi lebih lanjut tentang DDS Secure.

4. Connext DDS canggih dan mendukung banyak pola komunikasi IoT

Ada serangkaian fungsionalitas yang kaya untuk mengembangkan sistem baru melalui Connext DDS. Pengembang mungkin melihat kebijakan QoS-nya dan kewalahan. Ada sekitar 23 kebijakan QoS tingkat tinggi, yang masing-masing dapat memiliki sejumlah pengaturan individual. Namun satu kasus penggunaan tertentu, seperti data alarm/peristiwa atau data video streaming, hanya akan menggunakan beberapa kebijakan QoS ini. RTI menyederhanakan pengembangan melalui kemampuan untuk memecah persyaratan perilaku setiap aplikasi atau kasus penggunaan dan kemudian menerapkan kebijakan QoS yang benar untuk mencapai perilaku yang diinginkan.

Setiap aplikasi unik dan menggunakan subset dari kebijakan QoS, biasanya 5-6 per aplikasi. Sebagai pemimpin pasar DDS, Connext DDS RTI juga menyediakan banyak kemampuan QoS lainnya yang meningkatkan kemampuannya untuk memecahkan masalah individu mereka. Misalnya, ambil blok masalah aplikasi terdistribusi yang ada:

^{Gambar 3:Masalah Umum Sistem Terdistribusi}

Connext DDS RTI menyediakan perilaku QoS yang mengatasi setiap masalah ini:

^{Gambar 4:Kebijakan QoS DDS Sambungan}

Meskipun sebagian besar ditentukan dalam standar DDS, ada beberapa di antaranya, seperti Batching, Transport, Multi-Saluran, dan Kontrol Aliran, yang unik untuk RTI Connext DDS.

Ada sumber daya dan contoh yang tersedia untuk umum yang tersedia untuk kasus penggunaan, seperti contoh Kasus + Kode RTI, sehingga pengembang dapat dengan mudah menerapkan perubahan kecil pada parameter yang berbeda, dan mencapai operasi yang diinginkan berdasarkan lingkungan yang diterapkan. Untuk informasi lebih lanjut, silakan kunjungi halaman Memulai.

5. Aplikasi DDS berikutnya dapat berevolusi

Connext DDS adalah bukti masa depan melalui desain sentrisitas datanya. Untuk mengilustrasikan cara kerjanya untuk integrasi dengan desain masa lalu - dan masa depan -, mari kita lihat bagaimana sistem berkembang dari waktu ke waktu. Alur kerja standar dalam Connext DDS adalah untuk menentukan topik data yang akan digunakan untuk berkomunikasi antar aplikasi. Topik-topik ini diketik dengan kuat untuk memberikan beberapa atribut utama, seperti integritas komunikasi aplikasi, efisiensi penggunaan bandwidth, penemuan ketersediaan data, dan efisiensi penyaringan. Namun, dengan mendefinisikan tipe data Anda secara kuat untuk topik tertentu, definisi ini menjadi statis. Untuk mengembangkan tipe data mereka di rilis mendatang, OMG menambahkan standar yang disebut Extensible and Dynamic Topic Types (X-Types) untuk DDS. Standar ini tidak hanya memungkinkan pengembang untuk menambah/mengubah/menghapus bidang data individual dalam tipe data, tetapi juga menyediakan mekanisme untuk mendefinisikan beberapa bidang sebagai bidang opsional yang tidak memerlukan

[1] [2] 下一页