Eclipse IoT로 IoT 개발 간소화

카이 후달라

Kai Hudalla는 보쉬에서 스마트 홈, 에너지 관리, e-모빌리티, 자동차와 같은 애플리케이션 도메인의 사물 인터넷 솔루션이 최근 인기를 얻고 보편화되기 훨씬 전에 일해 왔습니다. 그는 수백만 개의 장치를 클라우드에 연결하기 위한 통합 플랫폼을 제공하는 것을 목표로 하는 Eclipse Hono 프로젝트 중 하나인 여러 Eclipse IoT 프로젝트에서 활동 중인 커미터입니다. Kai는 컨퍼런스에서 정기적으로 연사를 하고 있으며 날씨가 허락할 때마다 요리와 골프를 즐깁니다.

장치를 IoT 애플리케이션에 연결하고, 디지털 트윈을 관리하고, 소프트웨어 업데이트 프로세스를 처리하는 것은 다양한 공급업체가 독점 IoT 서비스를 제공하는 세 가지 핵심 기능입니다. 오픈 소스 컨텍스트에서 이러한 기능을 제공해야 할 필요성도 있습니다.

이는 기업이 단일 공급업체에 전적으로 의존하거나 독점적인 타사 플랫폼에 의존하는 것을 원하지 않는다는 단순한 사실에 기반합니다. 또한 자체 인프라 내에서 IoT 클라우드 서비스를 사용하기를 원할 수도 있습니다. 그런 점에서 IoT 솔루션에 대한 오픈 소스 프로젝트를 활용하는 것이 가장 좋은 방법입니다.

Eclipse IoT 프로젝트를 살펴보면 이미 기술적인 관점에서 장치 연결, 디지털 트윈 및 소프트웨어 롤아웃을 다루고 있음이 분명합니다. 그러나 이러한 프로젝트는 서로 독립적으로 존재하며 이를 통합하려면 사용자 측에서 많은 노력이 필요합니다. 진입장벽이 상대적으로 높다.

Eclipse Hono, Eclipse Ditto 및 Eclipse hawkBit을 함께 사용하여 이 문제를 완화하기 위해 사전 통합되고 일관된 IoT 패키지를 만들고 있습니다. 사전 구성된 형식 덕분에 개발자는 더 이상 다양한 오픈 소스 프로젝트를 통합하는 것에 대해 걱정할 필요가 없습니다. 이를 통해 진입 장벽이 낮아지고 IoT 솔루션에 대해 이러한 Eclipse IoT 프로젝트를 더 쉽게 활용할 수 있으므로 사용자가 더 빠르게 시작하고 일반적인 IoT 시나리오의 요구 사항을 더 잘 해결할 수 있습니다.

통합 IoT 패키지

목표는 Kubernetes 기반 환경에서 쉽게 배포 및 사용할 수 있는 Eclipse Hono, Eclipse Ditto 및 Eclipse hawkBit 기반의 클라우드 기반 IoT 패키지를 만드는 것입니다.

Eclipse Hono:연결된 기기와 상호작용하는 서비스

Eclipse Hono는 장치 통신 프로토콜에 관계없이 많은 IoT 장치를 백엔드에 연결하고 균일한 방식으로 상호 작용하기 위한 원격 서비스 인터페이스를 제공합니다. 기본적으로 HTTP, MQTT 및 AMQP와 같은 일반적인 IoT 프로토콜을 통해 통신하는 장치를 지원합니다. 또한 중요한 IoT 통신 패턴에 대한 API를 제공합니다. 원격 측정 및 이벤트 메시지는 장치에서 센서 판독값을 보고하는 데 사용할 수 있습니다. 응용 프로그램은 명령 및 제어를 사용하여 장치에서 작업을 트리거할 수 있습니다.

Thomas Jäckle

Thomas Jäckle는 소프트웨어 개발자이며 2010년부터 Bosch에서 근무하고 있습니다. 2015년부터 Bosch IoT Things 클라우드 서비스의 수석 소프트웨어 개발자 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.

Eclipse Ditto:디지털 트윈 관리

Eclipse Ditto는 IoT 장치와 해당 디지털 트윈이 함께 모이는 곳입니다. 이 프레임워크를 사용하면 디지털 트윈의 상태를 관리할 수 있습니다. 또한 Eclipse Ditto는 메타 데이터 및 상태 데이터에 대한 검색 기능을 제공하여 디지털 트윈 세트를 구성하여 디지털 표현과 애플리케이션을 통해 실제 IoT 장치 사이의 다리를 구축할 수 있습니다. 이를 위해 AMQP 1.0, AMQP 0.9.1, MQTT, Apache Kafka 또는 HTTP/WebSockets와 같은 다양한 프로토콜을 활용합니다.

Eclipse hawkBit:소프트웨어 업데이트 관리 및 제어

Eclipse hawkBit은 IP 기반 네트워킹 인프라에 연결된 고성능 컨트롤러 및 게이트웨이는 물론 덜 강력한 에지 장치에 소프트웨어 업데이트를 롤아웃하기 위한 도메인 독립적인 백엔드 프레임워크입니다. 이를 통해 장치의 펌웨어, 소프트웨어 및 애플리케이션을 최신 상태로 안전하게 유지할 수 있으며 기능 확장의 수익 창출과 같은 새로운 수익원을 창출할 수 있습니다.

Eclipse Hono, Eclipse Ditto 및 Eclipse hawkBit으로 구성된 사전 통합된 IoT 패키지의 상위 수준 아키텍처.

IoT 패키지의 상위 수준 아키텍처

제로엔 레이버만

Jeroen Laverman은 2015년부터 Bosch와 협력해 왔습니다. 장치 추상화 및 의미론 분야에서 시작하여 소프트웨어 업데이트 영역으로 옮겼습니다. 2018년에는 Bosch IoT Rollouts의 제품 소유자이자 Eclipse hawkBit 프로젝트의 프로젝트 리더가 되었습니다. Jeroen은 Hochschule Furtwangen University에서 컴퓨터 공학 학사 학위를, Pforzheim University Business School에서 정보 과학 석사 학위를 받았습니다.

Eclipse Hono에는 MQTT, HTTP, AMQP 및 CoAP와 같은 널리 사용되는 통신 프로토콜을 사용하여 장치를 Hono에 연결할 수 있는 프로토콜 어댑터 세트가 포함되어 있습니다. 장치는 Hono의 북쪽 경계 AMQP 1.0 기반 API에 연결된 애플리케이션으로 전달되는 원격 측정 데이터 및 이벤트를 업로드할 수 있습니다. 애플리케이션은 이러한 API를 사용하여 연결된 장치에 명령을 보내고 응답을 받을 수 있습니다. 패키지에는 장치 ID 및 자격 증명을 관리하기 위한 프로덕션 준비 장치 레지스트리도 포함됩니다. enMasse를 사용하여 장치와 응용 프로그램 간의 확장 가능한 라우팅 및 메시지 중개를 제공합니다.

Eclipse Ditto는 Eclipse Hono의 노스바운드 API를 활용하여 원격 측정 메시지 및 이벤트를 처리하고 연결된 장치에 명령을 보냅니다. 따라서 장치를 디지털 트윈으로 나타내는 추상화 계층을 제공합니다. 쌍은 Eclipse Hono 원격 측정 메시지를 통해 보고된 장치의 마지막으로 알려진 상태를 반영합니다. 연결된 장치를 대상으로 하는 명령은 해당 디지털 트윈의 API 주소를 지정하여 호출할 수도 있습니다. IoT 애플리케이션은 Eclipse Hono 통합을 통해 연결된 장치와 직접 상호 작용하거나 트윈 API를 통해 마지막으로 보고된 상태를 쿼리할 수 있습니다. 또한 AMQP 1.0, AMQP 0.9.1, MQTT, Apache Kafka 또는 HTTP 프로토콜 중에서 선택한 프로토콜을 사용하여 변경 사항을 애플리케이션에 알릴 수 있습니다.

Eclipse hawkBit은 장치의 펌웨어 또는 소프트웨어를 업데이트하거나 애플리케이션을 배포할 때 작동합니다. IoT 애플리케이션은 RESTful 관리 API를 사용하여 Eclipse hawkBit과 상호 작용할 수 있습니다. Eclipse hawkBit은 Eclipse Ditto를 장치 인벤토리로 사용합니다. 사용자는 장치에 저장된 속성 및 상태를 기반으로 장치를 필터링하고 그룹화할 수 있습니다. 이를 통해 구조화된 업데이트 프로세스, 배포 그룹에 대한 계단식 시작 및 오류 임계값 초과 시 비상 종료가 용이합니다.

이 IoT 패키지는 누가 작업하고 있나요?

Red Hat과 Bosch는 이미 Eclipse Hono를 사용하고 기여하고 있으며 Eclipse IoT 기술을 사용할 때 개발자 경험을 개선하는 데 공통된 관심을 가지고 있습니다. 우리는 이 클라우드 스택 패키지의 개발을 적극적으로 주도하고 있으며 이 프로젝트의 실현에 참여하는 모든 이해 관계자를 환영합니다. 따라서 자신의 인프라에서 Hono, Ditto 및 hawkBit을 실행하는 데 관심이 있고 도움을 줄 의향이 있다면 메일이나 GitHub로 연락해 주십시오.

Eclipse Hono, Eclipse Ditto 및 Eclipse hawkBit을 기반으로 하는 IoT 클라우드 패키지는 Eclipse IoT 패키지 프로젝트의 맥락에서 개발될 것입니다. 이 프로젝트는 기존 Eclipse IoT 프로젝트를 서로 결합하고 통합하는 것입니다. Eclipse IoT 패키지 프로젝트는 Helm 차트를 사용하여 Kubernetes 기반 플랫폼에 Eclipse IoT 프로젝트 패키지를 배포하기 위한 배포 지침 및 스크립트를 제공합니다.