Veröffentlichung der IoT-Plattform EdgeX 2.0

Die Veröffentlichung von EdgeX 2.0 wurde vorgestellt, einer offenen modularen Plattform, die die Interaktion zwischen IoT-Geräten, Anwendungen und Diensten ermöglicht. Die Plattform ist nicht an die Hardware bestimmter Anbieter oder Betriebssysteme gebunden und wird von einer unabhängigen Arbeitsgruppe unter der Schirmherrschaft der Linux Foundation weiterentwickelt. Die Komponenten der Plattform sind in der Programmiersprache Go geschrieben und stehen unter der Lizenz Apache 2.0.

EdgeX ermöglicht die Erstellung von Gateways, die vorhandene IoT-Geräte verbinden und Daten von verschiedenen Sensoren sammeln. Das Gateway organisiert sowohl die Interaktion mit den Geräten als auch die erste Verarbeitung, Aggregierung und Analyse von Informationen und fungiert als Bindeglied zwischen einem Netzwerk von IoT-Geräten und einem lokalen Managementzentrum oder einer Cloud-Verwaltungsinfrastruktur. Auf den Gateways können auch Prozessoren im Format von Microservices ausgeführt werden. Die Interaktion mit IoT-Geräten kann über kabelgebundene oder drahtlose Netzwerke unter Verwendung von TCP/IP-Netzen und spezifischen (nicht-IP) Protokollen organisiert werden.

Gateways for various purposes can be combined into chains; for example, a first-level gateway can handle system management and security tasks, while a second-level gateway (fog server) can store incoming data, perform analytics, and provide services. The system is modular, allowing functionality to be divided into separate nodes depending on load: in simple cases, a single gateway suffices, while large IoT networks may require a complete cluster.

The foundation of EdgeX is the open IoT stack Fuse, which is used in gateways for IoT devices like the Dell Edge Gateway. The platform can be installed on any hardware, including Server devices based on x86 and ARM CPUs running Linux, Windows, or macOS. The project includes a collection of ready-made microservices for data analysis, security, management, and addressing various tasks. For developing custom microservices, languages such as Java, JavaScript, Python, Go, and C/C++ can be utilized. An SDK is provided for developing drivers for IoT devices and sensors.

Wesentliche Änderungen:

• Eine neue Web-Oberfläche wurde implementiert, die mit dem Angular JS-Framework erstellt wurde. Zu den Vorteilen des neuen GUI gehören die einfache Wartung und Erweiterbarkeit der Funktionalität, ein Assistent zum Anschluss neuer Geräte, Werkzeuge zur Visualisierung von Daten, eine deutlich verbesserte Oberfläche zur Verwaltung von Metadaten sowie Möglichkeiten zur Überwachung des Service-Zustands (Speichernutzung, CPU-Last usw.).
• Die API für die Arbeit mit Microservices wurde komplett neu geschrieben und ist nun unabhängig vom Kommunikationsprotokoll, sicherer, gut strukturiert (verwendet JSON) und verfolgt die vom Service bearbeiteten Daten besser.
• Die Effizienz wurde erhöht und es besteht die Möglichkeit, leichte Konfigurationen zu erstellen. Die Core Data-Komponente, die für die Datenspeicherung verantwortlich ist, ist jetzt nicht mehr zwingend erforderlich (zum Beispiel kann sie weggelassen werden, wenn nur Daten von Sensoren verarbeitet werden sollen, ohne dass eine Speicherung erforderlich ist).
• Die Zuverlässigkeit wurde erhöht und die Mittel zur Gewährleistung der Servicequalität (QoS) erweitert. Bei der Datenübertragung von den Device Services (verantwortlich für das Sammeln von Daten von Sensoren und Geräten) zu den Application Services kann nun eine Nachrichtenbus (Redis Pub/Sub, 0MQ oder MQTT) verwendet werden, ohne an das HTTP-REST-Protokoll gebunden zu sein und die QoS-Prioritäten auf der Ebene des Message Brokers zu steuern. Auch die direkte Datenübertragung vom Device Service zum Application Service ist erlaubt, mit optionaler Duplizierung im Core Data Service. Der Support für die Datenübertragung über das REST-Protokoll bleibt bestehen, wird jedoch nicht standardmäßig verwendet.
• Ein universelles Modul (Secret Provider) zur Extraktion von geheimen Daten (Passwörter, Schlüssel usw.) aus sicheren Speichern wie Vault wurde implementiert.
• Zur Verwaltung des Serviceregisters und der Einstellungen sowie zur Zugriffskontrolle und Authentifizierung wird das Toolset Consul eingesetzt. Der API Gateway unterstützt den Zugriff auf die API von Consul.
• Die Anzahl der Prozesse und Dienste, die root-Rechte in Docker-Containern benötigen, wurde minimiert. Es wurde ein Schutz gegen die Verwendung von Redis im unsicheren Modus hinzugefügt.
• Die Konfiguration des API Gateway (Kong) wurde vereinfacht.
• Die Geräteprofile wurden vereinfacht, in denen die Parameter für Sensoren und Geräte sowie Informationen zu den gesammelten Daten definiert sind. Profile können im YAML- und JSON-Format festgelegt werden.
• Neue Geräteservices hinzugefügt:
  • CoAP (in C geschrieben) mit der Implementierung des Constrained Application Protocol-Protokolls.
  • GPIO (in Go geschrieben) zur Verbindung mit Mikrocontrollern und anderen Geräten, einschließlich Raspberry Pi-Platinen, über GPIO-Ports (General Pin Input/Output).
  • LLRP (in Go geschrieben) mit der Implementierung des LLRP (Low Level Reader Protocol)-Protokolls für den Anschluss an RFID-Lesegeräte.
  • UART (in Go geschrieben) mit Unterstützung für UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter).
• Die Funktionen der Anwendungsservices wurden erweitert, die für die Vorbereitung und den Export von Daten zur weiteren Verarbeitung in Cloud-Systemen und Anwendungen zuständig sind. Die Unterstützung für die Filterung von Sensordaten nach dem Namen des Geräteprofils und dem Ressourcentyp wurde hinzugefügt. Es wurde die Möglichkeit implementiert, dass ein Dienst Daten an mehrere Empfänger sendet und sich auf mehrere Nachrichtenbusse anmelden kann. Ein Template für die schnelle Erstellung eigener Anwendungsservices wurde vorgeschlagen.
• Die ausgewählten Portnummern für Mikrodienste entsprechen den von der IANA (Internet Assigned Numbers Authority) empfohlenen Bereichen für die private Nutzung, was Konflikte mit bestehenden Systemen vermeiden hilft.

Quelle: opennet.ru