Pengembangan Aplikasi IoT Mendapat Peningkatan Kelincahan Dari Teknologi Kontainer
Sebagian besar, teknologi kontainer telah dikembangkan untuk teknologi tradisional lingkungan TI perusahaan dan telah mengaktifkan arsitektur cloud modern. Namun ada juga kesamaan dan keuntungan dalam mengadopsi container untuk Industrial Internet of Things (IIoT), menurut Tim Winter, chief technology officer di Machfu, penyedia solusi IIoT.
Wadah adalah teknologi virtualisasi ringan yang terdiri dari seluruh lingkungan runtime:aplikasi, ditambah semua dependensinya, perpustakaan, dan binari lainnya, dan file konfigurasi yang diperlukan untuk menjalankannya, dibundel ke dalam satu paket. Dengan menampung platform aplikasi dan dependensinya, perbedaan dalam distribusi sistem operasi dan infrastruktur yang mendasarinya diabstraksikan.
“Proses pengembangan perangkat lunak container membuat gudang 'barang,' yang merupakan aplikasi Anda dan perangkat lunak pendukung, dan proses tersebut membangun apa yang disebut gambar container – seperti kue lapis aplikasi dan perangkat lunak pendukung,” kata Harry Forbes, seorang analis di ARC Advisory Group.
Menurut firma riset Gartner, lebih dari 75% organisasi global akan menggunakan aplikasi dalam container dalam produksi pada tahun 2022.
Manfaat Container
Karena semua elemen aplikasi "dikemas" ke dalam satu paket, aplikasi dapat dikirim untuk dijalankan di lingkungan komputasi apa pun, mengurangi kerumitan saat aplikasi disebarkan dan diperbarui di lingkungan yang berbeda, kata Forbes.
Kontainer juga dapat memanfaatkan lingkungan yang berubah dengan cepat melalui isolasinya. Modul berinteraksi satu sama lain hanya melalui antarmuka pemrograman aplikasi (API) yang terdefinisi dengan baik dan sebaliknya independen. Dengan demikian modul dapat diperbarui tanpa memengaruhi orang lain,
Isolasi menjadi penting karena kecepatan perubahan dan pembaruan aplikasi meningkat.
Demikian pula, container juga memungkinkan Cawan Suci komputasi tepi:yaitu, proses cerdas, atau berkemampuan AI, di tepi.
“Dengan meningkatnya permintaan untuk memproses data secara real time dan menghindari biaya tinggi untuk mentransfer dan menyimpan data telemetri mentah bervolume tinggi dan berkecepatan tinggi ke cloud,” kata Ayush Tiwari, manajer produk senior IoT, PTC, solusi IIoT penyedia, "lebih banyak pengguna IoT lebih memilih untuk melakukan pra-proses data, mengubahnya, dan menjalankan logika bisnis kustom mereka tepat di edge." Kemudian model yang mendukung pembelajaran mesin dan kecerdasan buatan dapat dilatih dan diterapkan melalui container lokal yang terisolasi di perangkat edge.
Selain itu, karena sangat penting untuk mengamankan dan memperbarui perangkat lunak yang di-deploy di edge dengan patch dan fitur terbaru, menjalankan beban kerja dalam container yang dapat dengan mudah dikelola dan dioperasikan dari cloud menjadi penting, katanya.
“Dengan mengalihkan beban kerja tertentu ke tepi jaringan, produk yang terhubung menghabiskan lebih sedikit waktu untuk berkomunikasi dengan cloud, dapat bereaksi lebih cepat terhadap perubahan lokal dalam konteks, dan beroperasi dengan andal bahkan di area bandwidth jaringan rendah,” kata Tiwari.
[Untuk liputan lebih lanjut tentang IoT Industri, ambil bagian dalam Dunia IoT Industri Desember ini.}
Menggunakan Container untuk Perangkat IIoT:Partisi Meningkatkan Keamanan
Dengan demikian, container menarik untuk penggunaan non-perusahaan seperti perangkat edge IIoT. Karena paket kemas dan isinya dipartisi dari satu sama lain dan seluruh sistem, mereka dapat diperbarui secara individual tanpa mempengaruhi aplikasi kemas lainnya di server yang sama, menurut Winter.
Saat menggunakan teknologi containerization untuk IIoT, penting untuk memikirkan properti partisi container (dikenal sebagai sandboxing), katanya.
“Jadi, alih-alih hanya memiliki satu wadah yang melakukan semua operasi monolitik di tepi, dapatkah kita memiliki, secara konseptual, dua wadah? Satu wadah, misalnya, mungkin bertanggung jawab untuk memperoleh data dan wadah lain mungkin bertanggung jawab untuk mengonfigurasi perangkat edge,” kata Winter.
Mempartisi fungsi tepi antara wadah yang berbeda berarti satu wadah dapat diberikan hak istimewa yang lebih besar daripada yang lain, kata Winter.
“Di industri utilitas, ada driver yang berbeda untuk keamanan dan hal-hal seperti itu di mana mempartisi bagian-bagian aplikasi … adalah keuntungannya,” katanya.
Komponen aplikasi, misalnya, yang secara berkala membaca, menilai, dan melaporkan alarm dapat diberikan hak baca-saja untuk berinteraksi dengan perangkat edge. Namun, aplikasi yang perannya untuk melakukan peningkatan perangkat lunak pada perangkat edge harus memiliki lebih banyak hak istimewa dan akan diamankan dengan cara yang berbeda, kata Winter.
“Dari sisi perusahaan mungkin seperti peran administrator, sebagai lawan dari peran akuisisi data read-only,” katanya. “Jadi, kemampuan untuk mempartisi fungsi di edge konsisten dengan praktik terbaik keamanan modern.”
Kemampuan untuk memisahkan komponen aplikasi meningkatkan implementasi dengan mencegah perilaku satu aplikasi dari secara langsung mempengaruhi yang lain, dan juga memungkinkan pengembang untuk lebih mudah meningkatkan perangkat edge, menurut Winter. Selain itu, menerapkan kontrol dan kebijakan tingkat sistem operasi memungkinkan pengembang – sesuai desain – untuk lebih membatasi potensi efek pelanggaran keamanan pada sistem.
Tetapi karena aplikasi terpisah, pengembang harus menerapkan skema komunikasi antar proses (IPC)/skema panggilan prosedur jarak jauh (RPC) sehingga aplikasi yang terpisah dapat berinteraksi di dalam simpul tepi, kata Winter. Pengembang juga harus mengotentikasi dan mengontrol skema IPC/RPC ini sehingga mereka hanya mengizinkan interaksi yang disetujui, tambahnya.
“Anda benar-benar tidak dapat menjalankan proses pada perangkat itu sendiri dalam pengaturan industri karena sebagian besar perangkat adalah sensor yang sangat, sangat sederhana dan mereka memiliki CPU [central processing unit] yang sangat kecil,” kata Stefano Iannucci, asisten profesor, Departemen Komputer. Sains dan Teknik, Universitas Negeri Mississippi.
“Jadi, Anda benar-benar perlu menggabungkan semua sensor dan aktuator ini sedemikian rupa sehingga mereka diatur oleh beberapa proses yang harus dijalankan oleh komponen lain,” tambahnya.
Komponen ini dapat berjalan di cloud atau di edge – dan sebagian besar waktu, komponen ini berjalan dalam container.
“Dengan Industrial Internet of Things, Anda menggunakan wadah untuk mengimplementasikan fungsionalitas yang tidak dapat diimplementasikan dalam hal itu sendiri,” kata Iannucci.
Salah satu manfaat container untuk IIoT adalah pengembang dapat membuat lingkungan pengembangan dan penerapan container yang menerapkan proses kerja dan pengujian tertentu sebelum mereka menerapkan aplikasi ke lingkungan produksi, menurut Forbes.
Forbes menjelaskan langkah-langkah yang diperlukan bagi pengembang untuk menggunakan wadah guna mengembangkan aplikasi untuk IIoT.
“Ada jalur pengembangan … untuk membuat repositori, tempat mereka menyimpan berbagai versi perangkat lunak yang mereka miliki dan sistem penampung, seperti Docker, yang merupakan perangkat lunak yang mengemas semua ini,” kata Forbes.
Penyebaran kontainer kemudian mengambil elemen dari repositori, membangun gambar kontainer, dan mendorongnya ke sistem target, katanya.
“Dan sistem target adalah tempat IIoT masuk,” kata Forbes. “Anda mungkin memiliki satu sistem target, Anda mungkin memiliki seratus, Anda mungkin memiliki seribu. Dan [menggunakan wadah] tidak lebih sulit untuk memperbarui seribu sistem daripada memperbarui satu. “Kontainer adalah cara yang sangat ekonomis dan sangat baik untuk mengelola aplikasi yang telah Anda jalankan di ratusan atau seribu tempat.”
Pada saat yang sama, kontainer tidak menyelesaikan setiap masalah, dan memang, mereka mengundang beberapa. Kontainer bersifat sementara—kontainer dapat dibuat dan dihancurkan dengan mudah—sehingga visibilitas ke dalamnya dan pelacakan dapat menjadi masalah.
