Kerangka Konektivitas Konsorsium Internet Industri: Evaluasi Standar Inti – DDS, OPC-UA, Web Services
Konsorsium Internet Industri (IIC) telah merilis komponen penting dari Arsitektur Referensinya: dokumen Kerangka Konektivitas. Panduan ini menyelami konektivitas IIoT, menetapkan kriteria yang ketat untuk menilai teknologi, dan menyoroti standar inti terkemuka seperti DDS, OPC-UA, dan Web Services. Hasilnya adalah peta jalan yang membantu praktisi bergerak dari solusi milik yang terpadu menuju ekosistem yang terpadu dan berbasis standar.
Apa Itu Konektivitas untuk Sistem IIoT?
Menurut IIC, konektivitas adalah kemampuan untuk bertukar data—pembaruan sensor, peristiwa, alarm, perubahan status, perintah, dan konfigurasi—di antara peserta dalam domain fungsional, di seluruh domain, dan di antara sistem. Dalam praktiknya, ini adalah lapisan lintas yang kritis yang mendorong interoperabilitas di seluruh tumpukan IIoT. Tujuan Kerangka Konektivitas adalah untuk menggantikan kerangka standar vertikal saat ini dengan arsitektur terbuka yang didorong standar.
Dari sudut pandang teknis, Gambar 1 menggambarkan bagaimana konektivitas berada di lapisan Jaringan, Konektivitas, dan Informasi, dan dibagi menjadi dua sub-lapisan: Transport dan Framework. Lapisan Transport memastikan interoperabilitas teknis dengan mentransmisikan bit dan byte melalui protokol yang jelas didefinisikan. Lapisan Framework menyediakan interoperabilitas sintaktis dengan berbagi tipe data terstruktur—memastikan bahwa format informasi yang ditukar tidak ambigu dan bersama di seluruh titik akhir.
Gambar 1. Tumpukan konektivitas yang memanfaatkan IP dan primitif jaringan lainnya untuk menyampaikan pesan dan data.
Konsep Standar Konektivitas Inti
Untuk menjamin integrasi yang lancar, Kerangka Konektivitas merekomendasikan satu standar konektivitas inti. Gambar 2 menunjukkan bagaimana standar ini menjadi tulang punggung sistem, memungkinkan perangkat dan aplikasi asli untuk berkomunikasi secara langsung, sementara komponen lama atau non-standar diintegrasikan melalui gateway atau jembatan protokol. Pendekatan “bus” ini menormalisasi entitas yang beragam dan menjadi dasar interoperabilitas perangkat-ke-perangkat dan perangkat-ke-aplikasi yang aman.
Gambar 2. Standar konektivitas inti memfasilitasi interoperabilitas dan integrasi yang efisien di seluruh sistem IIoT.
Menilai Standar Konektivitas
Untuk mengurangi tantangan integrasi, IIC menyediakan metode dan template evaluasi terstruktur untuk teknologi konektivitas. Dokumen ini meninjau standar IIoT terkemuka—DDS, OPC-UA, HTTP/Web Services, OneM2M, MQTT, dan CoAP—menunjukkan bagaimana setiap standar menyelaraskan dengan berbagai lapisan tumpukan konektivitas (lihat Gambar 3). Penilaian detail dari setiap standar disertakan dalam panduan lengkap.
Gambar 3. Penempatan standar konektivitas IIoT dalam tumpukan konektivitas.
DDS sebagai Standar Konektivitas Inti
DDS dievaluasi bersama tiga kerangka kandidat lainnya. Kerangka Konektivitas mencantumkan kriteria penting untuk standar inti:
- Menyediakan interoperabilitas sintaktis dengan sistem tipe yang kuat (misalnya, DDS, OPC-UA).
- Adalah standar terbuka yang diatur oleh badan terkemuka (IEEE, OASIS, OMG, W3C, IETF).
- Adalah horizontal, netral domain, dan banyak diterapkan.
- Termasuk gateway yang didefinisikan standar ke protokol inti lainnya.
- Mendukung fungsi inti seperti publish-subscribe, request-reply, dan penemuan.
- Memenuhi persyaratan non-fungsional: kinerja, skalabilitas, keamanan, dll.
- Selaras dengan kebutuhan bisnis: tidak ada keterkaitan vendor tunggal, SDK yang tersedia, implementasi open-source.
Gambar 4 menunjukkan bahwa DDS memenuhi semua kriteria ini, menempatkannya sebagai kandidat kuat untuk penerapan IIoT lintas industri.
Gambar 4. Standar konektivitas inti dievaluasi terhadap kriteria IIC.
Membandingkan DDS dengan OPC-UA (Gambar 5) mengungkap kasus penggunaan yang melengkapi: DDS unggul dalam integrasi aplikasi-ke-aplikasi, sedangkan OPC-UA lebih cocok untuk perangkat edge yang memerlukan antarmuka standar untuk integrasi sistem nanti.
Gambar 5. Aspek sistem yang berbeda yang ditangani oleh DDS dan OPC-UA.
Dalam rangkuman, Kerangka Konektivitas IIC menawarkan pedoman yang jelas dan dapat ditindaklanjuti untuk memilih dan mengevaluasi standar konektivitas inti. Unduh dokumen lengkap untuk menerapkan profil penilaiannya pada proyek IIoT Anda sendiri.
