IoT platvormi EdgeX 2.0 väljaanne

Tutvustatakse EdgeX 2.0, avatud moodulplatvormi IoT-seadmete, rakenduste ja teenuste vahelise koostöö tagamiseks. Platvorm ei ole seotud konkreetsete tarnijate riistvara ja operatsioonisüsteemidega ning areneb sõltumatute töögruppide poolt, Linux Foundationi juhendamisel. Platvormi komponendid on kirjutatud Go keeles ja neid levitatakse Apache 2.0 litsentsi alusel.

EdgeX võimaldab luua väravaid, mis ühendavad olemasolevaid IoT-seadmeid ja koguvad andmeid erinevatelt sensoritelt. Värav juhib nii seadmete koostööd kui ka esialgset töötlemist, andmete kogumist ja analüüsi, olles vaheühenduseks IoT-seadmestiku ja kohaliku juhtimiskeskuse või haldussüsteemi vahel. Väravates võivad samuti töötada mikroteenused. Koostööd IoT-seadmetega saab korraldada juhtmega või juhtmeta võrgu kaudu, kasutades TCP/IP-võrke ja spetsiifilisi (mitte-IP) protokolle.

Erineva otstarbega väravad võivad moodustada ahelikke, näiteks võib esimese taseme värav lahendada seadmete haldamise (system management) ja turvafunktsioone, samas kui teise taseme värav (fog-server) säilitab saadud andmeid, teostab analüüsi ja pakub teenuseid. Süsteem on modulaarne, seega jagatakse funktsionaalsust sõltuvalt koormusest: lihtsates juhtumites piisab ühest väravast, kuid suurte IoT-võrkude jaoks võib paigaldada terve klastrite komplekti.

EdgeX aluseks on avatud IoT-stack Fuse, mida rakendatakse IoT-seadmete Dell Edge Gateway väravates. Platvormi saab installida igasugusele riistvarale, sealhulgas serverid x86 ja ARM protsessoritega, mis töötavad Linuxi, Windowsi või macOS-i platvormide all. Projekt sisaldab andmete analüüsi, turvafunktsioonide, halduse ja erinevate ülesannete lahendamiseks valmis mikroteenuste kogumit. Omandatud mikroteenuste arendamiseks saab kasutada programmeerimiskeeli Java, Javascript, Python, Go ja C/C++. IoT-seadmete ja sensorite draiverite arendamiseks pakutakse SDK-d.

Peamised muudatused:

• Uus veebivääring on loodud Angular JS raamistiku abil. Uue GUI eeliste hulka kuuluvad lihtne hooldus ja funktsionaalsuse laiendamine, uute seadmete ühendamise meistri olemasolu, andmete visualiseerimise vahendid, märkimisväärselt paranenud liides metandmete haldamiseks ning teenuste seisundi jälgimise võimalused (mälu tarbimine, CPU koormus jne).
• API on täielikult ümber kirjutatud mikroteenuste jaoks, mis ei sõltu enam suhtlusprotokollist, on paremini kaitstud, hästi struktureeritud (kasutab JSON-i) ja jälgib paremini teenuse töötlemise andmeid.
• Efektiivsust on suurendatud ja nüüd on võimalik luua kerge konfiguratsioon. Core Data komponent, mis vastutab andmete salvestamise eest, ei ole enam kohustuslik (näiteks saab selle välistada, kui on vaja ainult andmeid anduritelt töödelda, ilma et oleks vaja salvestada).
• Usaldusväärsust on suurendatud ning teenuse kvaliteedi tagamise vahendeid (QoS) on laiendatud. Andmete edastamisel seadmete teenustelt (Device Services, mis vastutavad andmete kogumise eest anduritelt ja seadmetelt) andmete töötlemise ja säilitamise teenustesse (Application Services) saab nüüd kasutada sõnumite bussi (Redis Pub/Sub, 0MQ või MQTT), ilma et peaksite end HTTP REST-protokolliga siduma ja reguleerides QoS prioriteete sõnumi vahetaja tasemel. Samuti on lubatud andmete vahetu edastamine seadme teenusest rakenduse teenusesse, valikulise kopeerimisega Core Data teenusesse. Toetatakse andmete edastamist REST-protokolli kaudu, kuid see ei ole vaikimisi kasutusel.
• Olen ellu viinud universaalse mooduli (secret provider) saladuslike andmete (paroolide, võtmete jne) välja tõmbamiseks kaitstud salvestuskohtadest, nagu Vault.
• Teenuste ja seadmete konfiguratsioonide registri pidamiseks, samuti juurdepääsu ja autentimise haldamiseks kasutatakse Consul tööriistu. API Gateway-s on lisatud tugi Consul API-kutse tegemiseks.
• Minimeeritud on protsesside ja teenuste arv, mis vajavad Docker konteinerites root õigusi. Lisatud on kaitse Redis'i kasutada mitteturvalises režiimis.
• API Gateway (Kong) seadistamine on lihtsustatud.
• Seadmete profiilid, kus on määratud andurite ja seadmete parameetrid ning kogutavate andmete andmed, on lihtsustatud. Profiile saab määrata YAML ja JSON formaadis.
• Uusi seadmete teenuseid on lisatud:
  • CoAP (koodatud C-s) koos Constrained Application Protocol protokolli rakendusega.
  • GPIO (koodatud Go-s) mikroprotsessorite ja teiste seadmete, sealhulgas Raspberry Pi plaatide, ühendamiseks GPIO (General Pin Input/Output) portide kaudu.
  • LLRP (koodatud Go-s) Low Level Reader Protocol protokolli rakendusega RFID-siltide lugejate ühendamiseks.
  • UART (koodatud Go-s) toetusega UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter).
• Rakenduste teenuste (Application Services) funktsioone on laiendatud, et valmistada ja eksportida andmeid edasiseks töötlemiseks pilvesüsteemides ja rakendustes. Lisatud on andmete filtreerimise tugi andurite järgi seadme profiili nime ja ressursitüübi alusel. Rakendatud on võimalus ühel teenusel edastada andmeid mitmele saajale ja tellida mitmeid sõnumivorme. Pakutakse mall kiireks enda rakenduste teenuste loomiseks.
• Mikroteenuste jaoks valitavad portide numbrid on vastavusse viidud IANA (Internet Assigned Numbers Authority) soovitatud vahemikega, et vältida konfliktide tekkimist olemasolevate süsteemidega.

Allikas: opennet.ru