Eclipse Ditto 1.0:디지털 트윈 빌더를 위한 프레임워크

Thomas Jäckle

Thomas Jäckle는 소프트웨어 개발자이며 2010년부터 Bosch와 함께 일하고 있습니다. 2015년부터 Bosch IoT Things 클라우드 서비스의 수석 소프트웨어 개발자의 직책을 맡고 있으며 2017년부터 Eclipse Ditto 프로젝트의 커미터이자 프로젝트 리더입니다. 그는 소프트웨어 장인 정신에 열정적입니다. 지속적인 학습이 그의 동기를 유발합니다. Thomas는 독일 Hochschule Furtwangen University에서 컴퓨터 과학 학사와 응용 아키텍처 석사 학위를 취득했습니다.

디지털 트윈은 실제 엔티티 또는 시스템의 디지털 표현입니다. 디지털 세계에서 물리적 개체와 더 쉽게 상호 작용할 수 있도록 물리적 개체를 나타내는 데이터 모델 및 프로세스를 구현합니다. 예를 들어 풍차에는 풍차를 제어하고 유지 관리 일정을 예측하는 데 사용되는 디지털 트윈 표현이 있을 수 있습니다. Gartner Group은 IoT를 구현한 기업의 3분의 2가 디지털 트윈을 프로덕션 환경에 배포할 것으로 예측했습니다.

디지털 트윈의 핵심 추진 요인은 IoT 배포의 복잡성을 줄이는 것입니다. 물리적 자산의 일관된 디지털 표현을 통해 데이터 분석, 시뮬레이션, 증강 현실, 제품 유지 관리 등과 같은 서비스를 더 쉽게 개발할 수 있습니다.

Eclipse Ditto 프로젝트를 처음 시작했을 때 우리의 목표는 디지털 트윈을 더 쉽게 만드는 것이었습니다. 우리는 주제 전문가가 디지털 트윈을 개발할 수 있도록 일관된 상호 운용 가능한 형식을 제공하는 프레임워크를 만들고 싶었습니다. 물리적 세계와 가상 세계 간의 기본 데이터 상호 작용을 처리하는 유연한 프레임워크를 개발하면 디지털 트윈 빌더가 디지털 트윈 도메인에 집중할 수 있을 것이라고 생각했습니다.

Eclipse Ditto:기기와 디지털 트윈 사이의 다리를 구축하기 위한 프레임워크입니다.

많은 요구 사항 발견, 코딩, 테스트 및 커뮤니티 입력 후에 Eclipse Ditto 프로젝트의 1.0 릴리스를 소개하게 된 것을 기쁘게 생각합니다. 우리는 Ditto가 디지털 트윈 빌더를 위한 DaaS(Device-as-a-Service)를 제공한다고 생각합니다.

Eclipse Ditto – DaaS(Device as a Service)

Ditto는 다양한 장치에서 일관된 보기가 필요한 디지털 트윈 빌더를 위한 것입니다. Ditto의 핵심에는 물리적 장치의 표현을 제공하는 '사물'이라고 하는 데이터 모델이 있습니다. Ditto Thing은 디지털 트윈 도메인 전문가가 장치와 상호 작용할 수 있도록 하는 API를 통해 액세스할 수 있습니다. 이 API는 본질적으로 디지털 트윈과의 상호 작용을 위한 서비스로서의 장치를 생성합니다. Ditto 서비스는 다음 기능을 통해 데이터 모델과의 상호 작용을 지원합니다.

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기기 정보 변경에 대한 지속성 및 알림

다양한 Ditto Things에서 검색

페이로드 변환

Ditto Things의 특정 부분에 대한 액세스를 제한하는 승인 정책

연결된 기기와 직접적인 상호작용을 설정하는 라이브 채널

기기 지속성 및 알림

Eclipse Ditto는 장치의 가장 최근 값을 데이터베이스에 저장합니다. 이를 통해 디지털 트윈은 마지막으로 보고된 장치 값을 쿼리할 수 있습니다. 디지털 트윈은 값이 변경될 때 알림을 받아야 한다고 설정할 수도 있습니다. 변경 사항을 기반으로 애플리케이션이 기기에서 무언가를 변경하려는 경우 기기에 알림을 보낼 수도 있습니다.

검색

Eclipse Ditto는 수많은 장치에서 광범위한 검색 기능을 제공합니다. 검색 쿼리에는 모든 현재 쌍둥이 목록을 생성하거나 특정 데이터 임계값을 초과하는 쌍둥이 검색이 포함될 수 있습니다. 20도 이상의 온도를 가진 장치. 보고된 데이터에 대한 검색이 지원됩니다. 검색은 장치 메타 정보에 대한 쿼리도 지원됩니다. 온도 센서를 나타내는 모든 쌍둥이를 나열하십시오.

예를 들어, Ditto 검색 서비스는 여러 장치의 실시간 데이터를 표시하는 대시보드를 생성하려는 애플리케이션에서 사용할 수 있습니다.

페이로드 변환

Eclipse Ditto는 장치 및 도메인에 구애받지 않습니다. 이미 배포된 기존 장치와 새로 설계된 장치를 지원할 수 있습니다. 이러한 다양한 장치가 데이터를 포맷하고 전송하는 방식은 종종 다릅니다. 따라서 Ditto에서는 다양한 장치 데이터를 일관된 경량 JSON 모델로 매핑할 수 있습니다. 이를 통해 Eclipse Ditto는 이기종 장치 세트에 대해 일관된 인터페이스를 제공할 수 있습니다.

승인

사전 정의된 권한 부여 정책을 기반으로 API에 대한 액세스를 제한할 수 있습니다. Ditto 인증 서비스는 장치 데이터의 개인 정보와 무결성을 보호합니다. 사전 정의된 승인된 클라이언트에만 Ditto Thing의 개별 요소에 대한 읽기/쓰기 액세스 권한이 부여됩니다. 클라이언트는 OAuth 2.0 및 OpenID Connect 표준을 사용하여 Ditto에서 인증됩니다.

IoT 플랫폼의 일부인 Ditto

Eclipse Ditto 서비스는 일반적으로 일부 유형의 IoT 플랫폼과 함께 배포됩니다. Ditto는 클라우드에서 실행되며 Eclipse Hono, MQTT 브로커, MS Azure IoT 등과 같은 다양한 유형의 연결 서비스를 통해 장치에 대한 연결에 의존합니다.

라이브 채널

지속 모드 외에도 Ditto에는 애플리케이션이 장치와 직접 통신할 수 있는 '라이브' 채널이 있습니다. 라이브 채널을 사용하여 Ditto는 장치 연결 계층을 통해 실제 장치로 요청을 전달하는 라우터 역할을 합니다. 이 채널을 사용하여 장치에서 작업(예:"지금 조명 켜기")을 호출하고 장치에서 응답을 다시 수락할 수도 있습니다. Ditto 라이브 채널은 승인된 클라이언트만 장치 정보에 액세스할 수 있도록 장치에 대한 권한 부여 정책을 확인합니다.

Eclipse Ditto는 장치를 직접 통합하지 않습니다. 웹 애플리케이션, 모바일 애플리케이션 또는 기타 백엔드 서비스를 위한 API를 제공하는 데 중점을 둡니다.

Ditto 1.0:프로덕션 준비 완료

내가 언급했듯이, 현재 Ditto의 1.0 릴리스를 사용할 수 있습니다. 이것은 우리 프로젝트의 중요한 성과입니다. Eclipse Foundation 커뮤니티 내에서 1.0 릴리스는 1) API가 안정적이고, 2) 코드 기반이 성숙하고, 3) 향후 릴리스에 의미 체계 버전 관리를 적용할 것이며, 4) 모든 IP 문제가 해결되었음을 의미합니다. Eclipse 재단에서 제공합니다.

우리는 또한 Ditto 1.0의 수평적 확장성에 대해 엄청난 양의 작업을 수행했습니다. 클러스터 환경에서 실행되는 Ditto는 이제 수백만 개의 사물(쌍둥이)을 지원하도록 확장할 수 있습니다. 이 시점에서 Ditto는 프로덕션에 사용할 준비가 되었습니다.

Ditto 커뮤니티 및 생태계

우리는 Ditto가 디지털 트윈 생성을 위한 업계 표준이 되기를 바랍니다. 이러한 이유로 Ditto는 Eclipse Foundation의 Eclipse IoT 작업 그룹 내의 오픈 소스 프로젝트입니다. 오픈 소스 커뮤니티가 공급업체 중립적인 커뮤니티를 만드는 가장 좋은 방법이라고 믿습니다.

Ditto는 이미 건강한 수용자 커뮤니티를 구축하고 있습니다. 우리 회사인 Bosch.IO(이전의 Bosch Software Innovations)는 Bosch IoT Suite에서 Ditto를 서비스로 제공합니다. Aloxy, Othermo 및 Kiwigrid와 같은 회사는 IoT 플랫폼의 일부로 Ditto를 채택하고 있습니다. 예를 들어, Aloxy는 산업 가치 모니터링을 전문으로 하는 산업용 IoT 스타트업입니다. 그들은 Eclipse Ditto를 사용하여 고객이 Aloxy 값을 쿼리, 보고 및 상호 작용하는 데 사용할 수 있는 공통 API를 만듭니다.

가입

Eclipse Ditto는 커뮤니티 활동이며 모든 사람이 참여하도록 초대하고 싶습니다. Ditto에 대해 배우기 시작하려는 개발자를 위한 Ditto 샌드박스와 예제 저장소가 있습니다. 우리 프로젝트는 github에서 호스팅되므로 PR 및 문제를 환영합니다. 솔루션에서 Ditto를 사용하기 시작하면 알려주십시오. 우리는 Ditto를 중심으로 디지털 트윈 커뮤니티를 구축하고 싶습니다.