OSGi voor IoT-oplossingen:een perfecte match

Miljarden verbonden apparaten, een veelvoud aan communicatieprotocollen en een grote verscheidenheid aan verschillende domeinen - het IoT is een zeer divers en veelzijdig veld. Met deze complexiteit moet rekening worden gehouden bij het ontwikkelen van IoT-toepassingen. Bovendien evolueert het IoT-ecosysteem voortdurend:nieuwe apparaten, toepassingen en functies ontstaan, terwijl andere verouderd raken. Dit creëert een uitdagende omgeving voor zowel bedrijven als ontwikkelaars.

In het licht van een dergelijke diversiteit is interoperabiliteit en de mogelijkheid om gegevens over verschillende oplossingen te delen van cruciaal belang. Met een op standaarden gebaseerde aanpak wil OSGi precies dat bereiken. De belangrijkste doelen van OSGi? Verminder de complexiteit, zorg voor toekomstbestendige IoT-oplossingen en bied een gemeenschappelijk raamwerk dat toegankelijk is voor alle ontwikkelaars.

Modulariteit en abstractie verminderen de complexiteit in het IoT

De OSGi Alliance specificeert een raamwerk voor algemene doeleinden, het OSGi-raamwerk. Hoewel dit raamwerk vele facetten heeft, zijn twee aspecten cruciaal in de IoT-context:de modulariteit en de abstractielaag.

Kai Hackbarth

Kai Hackbarth werkt sinds juli 2016 als evangelist bij Bosch.IO (voorheen Bosch Software Innovations). Daarvoor werkte hij bij ProSyst Software, dat Bosch in 2015 overnam. Kai Hackbarth speelt een spilfunctie in technische standaardisatie in de OSGi Alliance, van waarvan hij tevens lid van de Raad van Bestuur is. Hij was van 2008 tot 2018 co-voorzitter van de OSGi Residential Expert Group. Hij neemt ook deel aan verschillende Industrial Internet Consortium-activiteiten, waaronder. de Over-the-Air Special Interest Group. Kai Hackbarth coördineert verder een breed scala aan Internet of Things (IoT) onderzoeksprojecten. Hij is gespecialiseerd in slimme huizen, autotoepassingen en het internet der dingen.

Het OSGi-framework volgt een modulaire service-architectuur, wat betekent dat applicaties in verschillende bundels zijn gemodulariseerd, waardoor het delen van services tussen verschillende applicaties mogelijk wordt. Door een toepassing in bundels te splitsen, kunt u bronnen besparen en de code behouden. Bovendien maakt het het updaten van delen van een applicatie eenvoudiger. U hoeft niet de volledige aanvraag te controleren om wijzigingen aan te brengen; u werkt eenvoudig een specifieke bundel bij. Door het OSGi-framework te gebruiken, kunnen ontwikkelaars in verschillende delen van de wereld ook effectiever samenwerken. Dankzij de modulaire structuur kan het de individuele code van verschillende mensen soepel integreren.

Als het om bedrijven gaat, stelt het OSGi-framework hen in staat om klein te beginnen en er tegelijkertijd voor te zorgen dat hun oplossingen toekomstbestendig zijn. Ze kunnen altijd nieuwe functies toevoegen en hun oplossingen in de loop van de tijd ontwikkelen. Bovendien zijn ze in staat om hun oplossingen af ​​te stemmen op de uiteenlopende en steeds veranderende behoeften van hun klanten. Kortom, het raamwerk stelt bedrijven in staat om de complexiteit die gepaard gaat met IoT-oplossingen te beheren.

Het andere cruciale onderdeel is de abstractielaag. Hiermee kunt u apparaten abstraheren van hun communicatieprotocollen. Simpel gezegd, ontwikkelaars hebben niet te maken met de eigenaardigheden van de verschillende protocollen. De apparaatabstractielaag consolideert de verschillende protocollen in één interface binnen het OSGi-framework.

Klinkt dit allemaal geweldig? Laten we dan eens kijken naar wat de echte wereld te zeggen heeft over OSGi.

OSGi-gebruiksscenario's in het IoT

Slim huis

Over OSGi

OSGi, opgericht in 1999, stond oorspronkelijk voor Open Services Gateway-initiatief en was gericht op interoperabiliteit in verbonden huizen. In de loop der jaren werd echter duidelijk dat de reikwijdte veel breder was. Tegenwoordig specificeert de OSGi Alliance een raamwerk voor algemene doeleinden dat wordt gebruikt in embedded apparaten, bedrijfsapplicatieservices zoals IBM WebSphere en de Eclipse IDE.

De smart home-markt is enorm divers, met veel verschillende spelers die hun eigen oplossingen bieden. Deze oplossingen zijn meestal gericht op specifieke taken en use cases. Hoewel het ene product automatisering kan vergemakkelijken, heeft u misschien een heel ander product nodig als het gaat om het bewaken van specifieke aspecten van uw huis en weer een ander product als het om beveiliging gaat. Dit kan als een pluspunt worden gezien:door zich op een specifieke taak te concentreren, kunnen bedrijven ervoor zorgen dat hun producten voldoen aan de behoeften van hun klanten.

Het probleem is echter dat veel van deze producten eigendom zijn. Meestal hebben gebruikers specifieke apps nodig om met hun apparaten te communiceren. Wat nog erger is, is het feit dat als er geen centrale gateway is, gebruikers op verschillende apps moeten vertrouwen om hun apparaten te bedienen.

Een voorbeeld van een gebruiksvoorbeeld van OSGi in slimme huizen is QIVICON van het Duitse telecommunicatiebedrijf Deutsche Telekom. Dit platform brengt een grote diversiteit aan smart home devices van verschillende merken onder één technisch dak. Met andere woorden, Deutsche Telekom ontwikkelt een ecosysteem waarin partners kunnen participeren. Ze definiëren en bieden een basisarchitectuur die alle partners kunnen gebruiken. De connectiviteit met de devices wordt verzorgd en de partners ontvangen een software development kit, zodat ze hun eigen applicaties kunnen ontwikkelen. QIVICON wordt ook geleverd met de onderdelen die nodig zijn voor beheer op afstand en apparaat, evenals software-provisioning, met behulp van Bosch IoT Remote Manager en Bosch IoT Gateway Software.

In deze context helpt het OSGi-framework om apparaten te verbinden die verschillende communicatieprotocollen gebruiken. Bovendien biedt het een gemeenschappelijke basis voor ontwikkelaars. Ze kunnen bovenop het framework applicaties maken die werken met alle apparaten op het QIVICON-platform, zodat je bijvoorbeeld de verlichting in je huis kunt bedienen of de temperatuur kunt wijzigen.

De modulaire structuur van OSGi maakt het ook mogelijk om specifieke delen van het platform aan te pakken. Laten we zeggen dat er een update is die gericht is op ZigBee-apparaten. In dit geval hoef je geen update voor het hele platform uit te rollen - je werkt gewoon de softwarebundel bij die betrekking heeft op ZigBee-apparaten, zonder dat dit gevolgen heeft voor de andere partners in het QIVICON-ecosysteem.

Industriële IoT

Een grote uitdaging waar veel fabrikanten voor staan, zijn lange innovatiecycli. Machines zijn vaak tientallen jaren in gebruik en het kost veel inspanning en middelen om ze te laten voldoen aan de eisen van Industrie 4.0. Veel machines zijn daarom nog niet aangesloten, waardoor er een enorme vraag is naar retrofit-oplossingen.

Dit is een probleem dat Bosch Rexroth wil oplossen met hun IoT Gateway-software, waarmee zowel reeds geïnstalleerde als nieuwe machines kunnen worden verbonden. Een gestandaardiseerde connectiviteitslaag op basis van OSGi helpt de verschillende technologieën interoperabel te maken. Door hun eigen Java-applicaties bovenop het OSGi-framework te hebben gebouwd, kan Bosch Rexroth diensten leveren zoals voorspellend onderhoud of data-analyse. Met een CISS-sensor kunt u bijvoorbeeld de status van een machine monitoren en het temperatuurverloop meten. Dankzij OSGi kunt u met de IoT-gatewaysoftware de status- en temperatuurinformatie met elkaar correleren en vervolgens conclusies trekken. Bosch Rexroth biedt ook een SDK zodat ontwikkelaars applicaties kunnen maken die aan hun specifieke behoeften voldoen.

Extra domeinen

Een branche die profiteert van OSGi zijn connected cars. In deze context vergemakkelijkt het voertuig-naar-voertuig en voertuig-naar-infrastructuur communicatie. In dit domein zijn er verschillende toepassingen die afhankelijk zijn van sensorinformatie. Bosch Automotive Aftermarkets maakt bijvoorbeeld gebruik van OSGi, niet alleen voor pay-as-you-drive-verzekeringen, maar ook voor leasemaatschappijen.

OSGi kan ook worden ingezet in de gezondheidssector. Aanbieders van medische apparatuur kunnen OSGi-gateways gebruiken om verbinding te maken met hun apparaten, bijvoorbeeld infuuspompen. Het zou hen helpen om te monitoren hoe de pompen in ziekenhuizen worden gebruikt en onderhoudsprocessen te optimaliseren op basis van de verkregen inzichten. OSGi zou ook een gestandaardiseerde manier bieden om software-updates naar deze apparaten uit te rollen.

Meer transparantie voor minder complexiteit in het IoT

In een veld dat zo divers is als het IoT, is interoperabiliteit cruciaal. Met zijn op standaarden gebaseerde aanpak wil OSGi precies dat bereiken. Het vereenvoudigt het leven van zowel ontwikkelaars als bedrijven aanzienlijk door de complexiteit van het proces te verminderen en rekening te houden met de realiteit van de ontwikkeling van IoT-oplossingen.

Software is tegenwoordig echter zo complex dat open standaarden alleen misschien niet voldoende zijn. Een combinatie van open standaarden en open source om IoT-standaarden te implementeren, zou de sleutel kunnen zijn om een ​​snelle adoptie van IoT-technologie te bevorderen. Deze combinatie brengt het beste van twee werelden samen; ontwikkelaars en bedrijven bundelen hun krachten om IoT-oplossingen te bouwen.