Databus vs. Database: 6 Pertanyaan Kunci yang Harus Dipertimbangkan Setiap Pengembang IIoT
Internet Industri of Things (IIoT) memperkenalkan banyak konsep baru, seringkali membangun pada prinsip komputasi yang familiar tetapi mengubah cara sistem beroperasi. Di antara ini, “databus” menonjol sebagai elemen dasar.
Arsitektur referensi IIC v2 yang akan datang memperkenalkan pola baru yang disebut “layered databag.” Meskipun detail masih ditinjau, proses dokumentasi telah menjelaskan definisi dan praktik terbaik yang penting.
Definisi: Sebuah databus adalah teknologi berbagi informasi yang berpusat pada data yang mengimplementasikan ruang data virtual global. Aplikasi perangkat lunak membaca dan memperbarui entri di ruang ini, dan pembaruan disebarkan melalui mekanisme publish-subscribe.
Karakteristik utama:
Aplikasi berinteraksi langsung dengan data, tanpa pembungkus perantara.
Infrastruktur memahami data, memungkinkan filteran selektif dan alat canggih.
Infrastruktur menegakkan jaminan Quality-of-Service (QoS) seperti tingkat, keandalan, dan keamanan.
Properti-properti ini mengarah pada serangkaian pertanyaan yang muncul saat memperkenalkan konsep databus ke dalam lingkungan IIoT. Enam bagian berikut menjawab pertanyaan yang paling umum.
Pertanyaan 1: Bagaimana databus berbeda dari database?
Jawaban singkat: Database menyimpan data historis untuk diambil nanti, sedangkan databus mengelola data langsung yang masuk, memfilternya berdasarkan properti informasi baru.
Jawaban panjang: Data centricity diekspresikan melalui tiga dimensi:
Interface: Data itu sendiri adalah antarmuka utama; tidak ada pembungkus buatan seperti pesan atau berkas.
Understanding: Infrastruktur dapat menafsirkan data, memungkinkan filteran, pencarian, dan integrasi alat.
Governance: Sistem menegakkan aturan untuk pertukaran data, menetapkan satu sumber kebenaran dan mengelola siklus hidup data, skema, dan semantik CRUD.
Sebagai contoh, database relasional menyediakan lapisan penyimpanan terstruktur yang menegakkan konsistensi dan menawarkan pencarian global. Ini mendefinisikan “kebenaran” sistem karena data yang disimpan tidak dapat rusak atau hilang. Sebaliknya, databus menyediakan ruang data virtual global yang memungkinkan aplikasi menulis dan membaca aliran data, sementara middleware menerapkan aturan QoS dan hanya menyampaikan informasi yang cocok dengan kriteria konsumen.
Sebuah database menggantikan berkas dengan penyimpanan yang berpusat pada data yang mengambil data lama melalui pencarian. Sebuah databus menggantikan pesan dengan konektivitas yang berpusat pada data yang mengalirkan data masa depan melalui filteran. Keduanya menyederhanakan integrasi, skala, keandalan, dan interoperabilitas.
Pertanyaan 2: Apakah databus bertindak seperti database yang diakses melalui antarmuka pub-sub?
Jawaban singkat: Tidak. Database menyiratkan penyimpanan persisten; databus menawarkan ruang data virtual global yang mungkin atau mungkin tidak menyimpan data.
Jawaban panjang: Pertimbangkan pengontrol persimpangan yang berlangganan ke posisi kendaraan dalam radius 200 m. Pengontrol menerima pembaruan yang memenuhi batasan QoS-nya (misalnya, < 0.01 s latensi, 100 pembaruan/detik). Databus mungkin menyampaikan data langsung tanpa menyimpannya, meskipun penyimpanan sementara mungkin terjadi untuk memenuhi persyaratan keandalan.
Pertanyaan 3: Apa artinya peserta berantarmuka langsung dengan data?
Dalam middleware yang berpusat pada pesan, aplikasi harus mengetahui detail tentang peer, seperti skema dan tingkat pembaruan yang diharapkan, yang menambahkan coupling dan menghambat penggunaan kembali. Sebuah databus mengabstraksi detail ini; aplikasi membaca dari atau menulis ke ruang data menggunakan antarmuka CRUD, menentukan hanya data dan QoS yang diperlukan. Infrastruktur menangani penemuan sumber, filteran, transportasi, dan jaminan.
Pertanyaan 4: Bagaimana filteran selektif bekerja dalam databus dibandingkan pub-sub tradisional?
Pub-sub tradisional hanya meneruskan pesan kepada pelanggan, seringkali tanpa memeriksa payload. Bahkan pub-sub yang difilter konten bergantung pada selektor sederhana yang tidak dapat mengekspresikan QoS yang kompleks. Sebaliknya, databus memungkinkan pelanggan untuk menentukan kriteria terperinci (misalnya, kendaraan dalam radius 200 m, bergerak > 10 m/s menuju persimpangan, pembaruan 200 Hz). Middleware menegakkan batasan ini di sumber, menstrangulasi, membuang, atau menyimpan data untuk memenuhi kontrak, dan menjamin keaktifan.
Karena filteran terjadi di produsen, pelanggan hanya menerima sampel yang relevan (misalnya, 600 pembaruan per detik), mengurangi bandwidth dan overhead pemrosesan secara signifikan sambil memastikan keandalan.
Pertanyaan 5: Bagaimana databus berbeda dari mesin CEP?
Jawaban singkat: Sebuah databus adalah middleware terdistribusi yang meneruskan data berdasarkan filter sederhana, sedangkan mesin CEP adalah layanan terpusat yang mengevaluasi pola peristiwa kompleks.
Jawaban panjang: Mesin CEP menganalisis aliran untuk mendeteksi pola yang ditentukan pengguna dan dapat memicu tindakan, tetapi mereka memerlukan semua data dirout ke satu node. Sebuah databus melakukan filteran lokal di setiap sumber data, hanya menyampaikan sampel yang cocok kepada konsumen yang tertarik, sehingga menskalakan ke ribuan node tanpa hambatan pusat.
Pertanyaan 6: Apa yang mendorong penciptaan standar DDS dan konsep databus?
Adopter awal di robotika, pertahanan, dan sistem koordinasi skala besar menuntut keandalan, latensi rendah, dan penemuan selektif di tengah kegagalan komponen. Persyaratan ini mengarah pada standar DDS, yang saat ini menemukan aplikasi di kesehatan, transportasi, kota cerdas, dan sektor energi.
Untuk mempelajari lebih lanjut tentang perangkat lunak cerdas yang membentuk IIoT, unduh whitepaper kami, The Secret Sauce of Autonomous Cars.
