Menyederhanakan pengembangan IoT dengan Eclipse IoT

Kai Hudalla

Kai Hudalla telah bekerja di Bosch pada solusi untuk Internet of Things dalam domain aplikasi seperti rumah pintar, manajemen energi, e-mobilitas, dan otomotif jauh sebelum istilah tersebut mencapai popularitas dan di mana-mana baru-baru ini. Dia adalah pelaksana aktif di beberapa proyek Eclipse IoT, salah satunya adalah proyek Eclipse Hono, yang bertujuan untuk menyediakan platform integrasi untuk menghubungkan jutaan perangkat ke cloud. Kai adalah pembicara reguler di konferensi dan menikmati memasak dan bermain golf kapan pun kondisi cuaca memungkinkan.

Menghubungkan perangkat ke aplikasi IoT, mengelola kembaran digital, dan menangani proses pembaruan perangkat lunak, adalah tiga kemampuan utama yang ditangani oleh berbagai vendor dalam penawaran layanan IoT milik mereka. Dalam pandangan kami, ada juga kebutuhan nyata untuk menyediakan fungsionalitas ini dalam konteks open source.

Ini didasarkan pada fakta sederhana bahwa perusahaan tidak ingin bergantung secara eksklusif pada satu vendor, atau bergantung pada platform pihak ketiga berpemilik. Terlebih lagi, mereka mungkin ingin memanfaatkan layanan cloud IoT dalam infrastruktur mereka sendiri. Dalam hal itu, memanfaatkan proyek sumber terbuka untuk solusi IoT adalah cara terbaik.

Melihat proyek Eclipse IoT, jelas bahwa mereka sudah mencakup konektivitas perangkat, kembar digital, dan peluncuran perangkat lunak dari perspektif teknis. Tetapi proyek-proyek ini ada secara independen satu sama lain, dan mengintegrasikannya melibatkan banyak upaya dari pihak pengguna. Hambatan untuk masuk relatif tinggi.

Kami membuat paket IoT yang koheren dan terintegrasi sebelumnya untuk mengatasi masalah ini, dengan menyatukan Eclipse Hono, Eclipse Ditto, dan Eclipse hawkBit. Berkat format pra-konfigurasinya, pengembang tidak perlu lagi khawatir tentang mengintegrasikan berbagai proyek sumber terbuka. Hal ini menurunkan hambatan untuk masuk dan mempermudah pemanfaatan proyek Eclipse IoT ini untuk solusi IoT, memungkinkan pengguna untuk memulai lebih cepat dan untuk mengatasi persyaratan skenario IoT umum dengan lebih baik.

Paket IoT terintegrasi

Tujuannya adalah untuk membuat paket IoT berbasis cloud berdasarkan Eclipse Hono, Eclipse Ditto, dan Eclipse hawkBit yang dapat dengan mudah diterapkan dan digunakan di lingkungan berbasis Kubernetes.

Eclipse Hono:Layanan untuk berinteraksi dengan perangkat yang terhubung

Eclipse Hono menyediakan antarmuka layanan jarak jauh untuk menghubungkan sejumlah besar perangkat IoT ke back end dan berinteraksi dengan mereka dengan cara yang seragam – terlepas dari protokol komunikasi perangkat. Ini mendukung perangkat yang berkomunikasi melalui protokol IoT umum seperti HTTP, MQTT, dan AMQP di luar kotak. Ini juga menyediakan API untuk pola komunikasi IoT yang penting:telemetri dan pesan peristiwa dapat digunakan oleh perangkat untuk melaporkan pembacaan sensor; aplikasi dapat menggunakan perintah &kontrol untuk memicu operasi pada perangkat.

Thomas Jäckle

Thomas Jäckle adalah pengembang perangkat lunak dan telah bekerja di Bosch sejak 2010. Sejak 2015 ia menjabat sebagai pengembang perangkat lunak utama layanan cloud Bosch IoT Things, dan sejak 2017 ia adalah pembuat komitmen dan pimpinan proyek proyek Eclipse Ditto. Dia bersemangat tentang keahlian perangkat lunak; belajar terus menerus mendorong motivasinya. Thomas meraih gelar Sarjana dalam ilmu komputer dan gelar Master dalam arsitektur aplikasi, keduanya dari Universitas Hochschule Furtwangen di Jerman.

Eclipse Ditto:Mengelola kembaran digital

Eclipse Ditto adalah tempat perangkat IoT dan kembaran digitalnya berkumpul. Kerangka kerja ini memungkinkan Anda untuk mengelola keadaan kembar digital. Dengan menyediakan fungsionalitas pencarian pada data meta dan data status, Eclipse Ditto juga memungkinkan Anda untuk mengatur rangkaian kembar digital Anda, membangun jembatan antara perangkat IoT dunia nyata melalui representasi dan aplikasi digitalnya. Dalam melakukannya, ia memanfaatkan berbagai protokol seperti AMQP 1.0, AMQP 0.9.1, MQTT, Apache Kafka atau HTTP/WebSockets.

Eclipse hawkBit:Mengelola dan mengontrol pembaruan perangkat lunak

Eclipse hawkBit adalah kerangka kerja back-end domain-independen untuk meluncurkan pembaruan perangkat lunak ke perangkat edge yang kurang kuat serta pengontrol kinerja yang lebih tinggi dan gateway yang terhubung ke infrastruktur jaringan berbasis IP. Hal ini memungkinkan Anda menjaga agar firmware, perangkat lunak, dan aplikasi di perangkat Anda tetap mutakhir dan aman, sekaligus membuka aliran pendapatan baru, seperti monetisasi ekstensi fitur.

Arsitektur tingkat tinggi dari paket IoT pra-integrasi yang terdiri dari Eclipse Hono, Eclipse Ditto, dan Eclipse hawkBit.

Arsitektur tingkat tinggi dari paket IoT

Jeroen Laverman

Jeroen Laverman telah bekerja dengan Bosch sejak 2015. Dimulai di bidang abstraksi perangkat dan semantik, ia pindah ke bidang pembaruan perangkat lunak. Pada tahun 2018, ia menjadi pemilik produk Bosch IoT Rollouts dan pemimpin proyek proyek hawkBit Eclipse. Jeroen meraih gelar Sarjana di bidang teknik komputer dari Hochschule Furtwangen University dan gelar Master dalam ilmu informasi dari Pforzheim University Business School.

Eclipse Hono menyertakan seperangkat Adaptor Protokol yang memungkinkan perangkat terhubung ke Hono menggunakan protokol komunikasi populer seperti MQTT, HTTP, AMQP, dan CoAP. Perangkat dapat mengunggah data telemetri dan peristiwa yang diteruskan ke aplikasi yang terhubung ke API berbasis AMQP 1.0 batas utara Hono. Aplikasi dapat menggunakan API ini untuk mengirim perintah ke perangkat yang terhubung dan menerima tanggapan. Paket ini juga akan menyertakan registri perangkat siap produksi untuk mengelola identitas dan kredensial perangkat. Ini akan menggunakan enMasse untuk menyediakan perutean dan perantara pesan yang dapat diskalakan antara perangkat dan aplikasi.

Eclipse Ditto menggunakan API utara dari Eclipse Hono, memproses pesan dan acara telemetri, dan mengirim perintah ke perangkat yang terhubung. Dengan demikian, ia menyediakan lapisan abstraksi, yang mewakili perangkat sebagai kembar digital. Si kembar mencerminkan keadaan terakhir yang diketahui dari perangkat seperti yang dilaporkan melalui pesan telemetri Eclipse Hono. Perintah yang ditujukan untuk perangkat yang terhubung juga dapat dipanggil dengan menangani API dari kembaran digital yang sesuai. Aplikasi IoT dapat berinteraksi langsung dengan perangkat yang terhubung melalui integrasi Eclipse Hono, atau dapat menanyakan status terakhir yang dilaporkan melalui API kembarnya. Selain itu, aplikasi dapat diberi tahu tentang perubahan, menggunakan protokol pilihan mereka di antara protokol AMQP 1.0, AMQP 0.9.1, MQTT, Apache Kafka, atau HTTP.

Eclipse hawkBit ikut bermain ketika firmware atau perangkat lunak pada perangkat akan diperbarui atau ketika aplikasi akan digunakan. Aplikasi IoT dapat berinteraksi dengan Eclipse hawkBit menggunakan API manajemen RESTful. Eclipse hawkBit akan menggunakan Eclipse Ditto sebagai inventaris perangkatnya. Pengguna dapat memfilter dan mengelompokkan perangkat mereka berdasarkan properti dan status yang disimpan di sana. Hal ini memfasilitasi proses pembaruan terstruktur, awal bertahap untuk grup penerapan, dan – sebagai tambahan – penghentian darurat jika ambang batas kesalahan terlampaui.

Siapa yang mengerjakan Paket IoT ini?

Red Hat dan Bosch telah menggunakan dan berkontribusi pada Eclipse Hono dan memiliki minat yang sama dalam meningkatkan pengalaman pengembang saat memanfaatkan teknologi Eclipse IoT. Kami secara aktif mendorong pengembangan paket cloud stack ini dan menyambut setiap pihak yang tertarik untuk bergabung dengan kami dalam realisasi proyek ini. Jadi, jika Anda tertarik untuk menjalankan Hono, Ditto, dan hawkBit di infrastruktur Anda sendiri dan bersedia membantu kami, silakan hubungi kami melalui surat atau GitHub.

Paket cloud IoT berdasarkan Eclipse Hono, Eclipse Ditto dan Eclipse hawkBit akan dikembangkan dalam konteks proyek Eclipse IoT Packages. Proyek ini adalah tentang menggabungkan dan mengintegrasikan proyek Eclipse IoT yang ada satu sama lain. Proyek Eclipse IoT Packages akan memberikan instruksi dan skrip penerapan untuk menerapkan paket proyek Eclipse IoT ke platform berbasis Kubernetes menggunakan diagram Helm.