Eclipse Vorto를 사용하여 특정 장치 페이로드 조화

알렉산더 에델만

你好(중국어 "Hello"), 저는 싱가포르에 거주하고 있으며 2006년부터 Robert Bosch의 소프트웨어 엔지니어로 일하고 있습니다. 저는 IoT에 열정적이며 다양한 IoT 플랫폼에서 장치 간의 성공적인 상호 작용을 결정하는 개방형 표준을 믿습니다. . 그렇기 때문에 클라우드 기반 도구를 제공하여 IoT 장치를 균일하게 설명하고 개방형 IoT 표준을 기반으로 다양한 IoT 플랫폼에 통합하는 것을 목표로 하는 Eclipse IoT Vorto 프로젝트에 적극적으로 기여하고 있습니다. IoT 괴짜와는 별개로 저는 젓가락 기술을 연습할 수 있는 아시아 요리를 즐깁니다. 코트에서 친구들과 테니스 공을 몇 개 치는 모습도 볼 수 있습니다.

글로벌 표준이 없는 기술 환경에서 IoT 장치 제조업체, 통합업체 및 플랫폼 제공업체는 방대한 양의 다양한 페이로드 형식, API 및 독점 프로토콜을 따라잡는 데 어려움을 겪고 있습니다.

오픈 소스 프로젝트 Eclipse Vorto는 클라우드 기반 편집기를 제공하여 공급업체별 기기 페이로드를 재사용 가능한 Vorto 기능 블록으로 추상화하여 이 문제를 해결합니다. 그런 다음 이를 집계하여 Vorto 정보 모델의 형태로 전체 기기를 설명합니다. 정보 모델 및 기능 블록은 vortolang으로 작성됩니다. , 간단한 문법을 물리적 장치와 해당 디지털 트윈 대응 간의 인터페이스를 정의합니다. IoT 솔루션은 이러한 추상 기능 블록 및 관련 데이터 스키마를 통해서만 물리적 장치와 통신합니다. 이러한 방식으로 IoT 솔루션은 과다한 다양한 장치 데이터 형식, API 및 인코딩에서 분리됩니다. 그러나 장치 데이터를 이러한 추상 기능 블록 인터페이스로 변환하는 방법은 무엇입니까? 단순함:기기별 페이로드를 조화시키는 데 필요한 모든 지침이 포함된 이른바 Vorto 매핑 사양 사용

일반적인 페이로드 정규화

데이터의 정규화는 IoT 사용 사례의 요구 사항에 따라 다른 시스템 노드에서 처리할 수 있습니다. 이러한 분리를 통해 엔티티는 소유권을 정규화된 데이터로 변환하는 위치를 완전히 제어할 수 있습니다.

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기기 노드에서 정규화
이 시나리오에서 IoT 장치는 온보드 센서를 활용하여 추가 서비스를 제공하는 스마트 장치입니다. 정규화된 데이터에 대한 내장 분석을 제공하는 Bosch 스마트 오븐이 그 예입니다. 클라우드 데이터 레이크에서 집계할 수 있는 데이터입니다.

게이트웨이 노드에서 정규화
다양한 프로토콜 드라이버(BLE, GPIO 등)로 여러 센서 또는 장치를 연결하는 게이트웨이는 분석 기능 또는 기타 비즈니스별 기능과 같은 게이트웨이 기능을 제공하기 위해 장치 데이터를 조화시킵니다.

IoT 플랫폼 노드의

정규화
게이트웨이 노드에서와 마찬가지로 클라우드 IoT 플랫폼은 다양한 프로토콜 어댑터(MQTT, CoAP 등)에서 들어오는 원격 측정 장치 데이터를 정규화하여 노스바운드 IoT 솔루션에 부가 가치 서비스를 제공합니다. 기기 관리 또는 데이터 분석 기능이 그 예입니다.

애플리케이션 노드의 정규화
애플리케이션은 지원되는 기기에 구애받지 않고 기술적인 기기별 데이터 디코더를 구현하는 대신 애플리케이션별 비즈니스 기능에 더 집중하기 위해 데이터를 정규화합니다.

때때로 장치는 단순히 페이로드 매핑을 수행할 수 없습니다. 그러나 역할을 할 수 있는 다른 요소도 있습니다. 모바일 연결을 통해 백엔드로 데이터를 보내는 데 따르는 제한 사항에 대해 생각해 보십시오. 전송하는 데이터의 양을 최소로 유지하려는 경우가 많습니다. 문제는 매핑 후 이진 데이터 및 유사한 정보의 정규화 및 변환으로 인해 장치 페이로드가 더 부풀려진다는 것입니다. 따라서 대역폭을 절약하기 위해 다른 시스템 노드에서 페이로드 매핑을 수행하는 것이 더 합리적일 수 있습니다. 예를 들어 플랫폼에서.

장치에서 페이로드 매핑이 수행되지 않는 경우 이 단계를 실행할 수 있는 다른 엔터티가 필요합니다. 게이트웨이와 같은 중개 플랫폼에서 또는 애플리케이션에서 직접 페이로드를 변환할 수 있는 매핑 엔진을 사용해야 합니다.

출처:Eclipse Vorto 데이터 정규화는 장치 노드(1), 게이트웨이 노드(2), IoT 플랫폼 노드(3) 또는 애플리케이션 노드(4)에서 처리할 수 있습니다.

팀 그로스만

독일 컴퓨터 공학 학생으로서 저는 지난 1년 반 동안 Bosch에서 3개의 다른 부서에서 과제를 수행했습니다. 저는 특히 오픈 소스와 EduTech 기술에 관심이 있습니다. IoT와 자동화는 사람들이 살고, 일하고, 삶을 즐기는 방식을 변화시키고 개선할 수 있는 엄청난 잠재력을 가지고 있다고 믿습니다. 열정적인 학습자이자 개발자인 저는 항상 새로운 기술과 도구를 배우고 싶어합니다. 정규 업무 외에도 Instagram을 위한 세계 최대의 무료 오픈 소스 자동화 봇을 구축하여 현재 유지하고 있습니다. 여가 시간에는 친구들과 등산, 해외 여행을 즐깁니다.

Eclipse Vorto가 정규화를 해결하는 방법

Eclipse Vorto는 기기의 Vorto 정보 모델을 통해 구성할 수 있는 런타임 라이브러리를 제공합니다. 여기에는 장치별 페이로드 변환 규칙으로 정보 모델을 강화하는 매핑 사양이 포함됩니다. 실제로 런타임 라이브러리는 기기 페이로드를 입력으로 받은 다음 매핑 사양을 적용하여 변환 및 정규화된 페이로드를 출력합니다.

매핑 사양은 장치에 대한 정보 모델과 함께 Vorto Repository에서 관리되고 버전이 제어됩니다. 이를 통해 표준화가 장치, 게이트웨이, 플랫폼 또는 애플리케이션 노드에서 발생하는지 여부에 관계없이 다른 사용 사례에 대해 매핑 사양을 재사용할 수 있습니다. 매핑 라이브러리는 현재 자바 및 Node.js 플랫폼에서 지원됩니다. Vorto 페이로드 매핑 라이브러리에 대해 자세히 알아보세요.

예:Eclipse Vorto를 사용하여 산업 데이터 정규화

앞에서 설명한 개념을 명확히 하기 위해 Vorto 정보 모델과 매핑이 사용되는 방법에 대한 구체적인 예를 살펴보겠습니다.

우리의 경우 영구 자석 동기 모터(PMSM)에서 Eclipse Hono MQTT 커넥터로 CSV 데이터를 보냅니다.

Vorto Payload 정규화 미들웨어는 Eclipse Hono의 데이터를 사용하고 Vorto Payload Mapping Engine을 통해 파이프하며 정규화된 장치 데이터를 AMQP 주제로 노출합니다. 이제 모든 AMQP 1.0 가입자는 Bosch IoT Things와 같은 디지털 트윈 솔루션을 사용하여 연결된 장치에 관계없이 조화된 장치 데이터를 검색하고 처리할 수 있습니다.

이 예에서는 정규화된 Eclipse Vorto 데이터를 수신하고 저장하는 오픈 소스 디지털 트윈 서비스인 Eclipse Ditto를 사용합니다. 그런 다음 Vorto 대시보드는 Eclipse Ditto 디지털 트윈 API에서 데이터를 요청하고 사전 정의된 Eclipse Vorto 호환 UI 위젯을 사용하여 데이터를 멋지게 렌더링합니다.

출처:Eclipse Vorto 장치 페이로드 매핑 파이프라인의 전체 개념 설정.

Vorto 매핑 엔진을 사용하여 다양한 장치 페이로드를 매핑하는 전체 파이프라인이 어떻게 작동하는지 확인하려면 Vorto 대시보드 데모를 참조하십시오.

이 문서에서는 페이로드 매핑에 대한 간략한 소개만 제공합니다. 자신의 사용 사례에 대해 이 파이프라인을 설정하는 전체 프로세스를 진행하려면 자세한 자습서를 사용하면 됩니다. 사용자 지정 장치 페이로드를 단계별로 매핑하는 방법을 설명합니다.