Draagbare softwareagents:een 'Goldilocks'-benadering van IoT-connectiviteit

Het Internet of Things (IoT) omvat een aantal stappen en complexiteiten, elk met meerdere ontwerpbeslissingen en afwegingen. Voor de meeste verbonden apparaten is de eerste stap het mogelijk maken van connectiviteit tussen het fysieke object - het 'ding' van het IoT - en internet, met behulp van een ingebouwde draadloze IoT-module. De IoT-module bevat communicatiecircuits waarmee een aangesloten apparaat gegevens kan verzenden en ontvangen via een draadloos protocol zoals wifi, mobiel of Bluetooth.

Om het apparaat te verbinden met een IoT-cloud en het verbonden apparaat te beheren, is gespecialiseerde connectiviteitssoftware vereist. Tot voor kort konden makers van verbonden producten kiezen tussen twee manieren om hun apparaten te verbinden met een IoT-cloud:een software development kit (SDK) of een IoT-softwareagent geïntegreerd in de draadloze IoT-module.

Ongeacht de aanpak, connectiviteitssoftware moet grondig worden getest en gecertificeerd om met elk model hardwaremodule te werken. Gezien de reeks IoT-apparaten die connectiviteit nodig hebben, van draagbare fitnesstrackers, koffiezetapparaten en thermostaten voor thuis tot fabrieksapparatuur, verlichtingssystemen en commerciële warmte-, ventilatie- en airconditioningsystemen (HVAC), kan het lastig zijn om connectiviteitssoftware te koppelen aan communicatiehardware. .

SDK's bieden alleen de meest generieke bibliotheken voor communicatie via low-level en gestandaardiseerde protocollen, zoals MQTT of CoAP. IoT-softwareagenten op productieniveau bieden daarentegen veelomvattende functiesets, waaronder berichtenserialisatie, foutafhandeling, meldingen, planning, over-the-air (OTA) bijwerken, foutopsporing, probleemoplossing, authenticatie en autorisatie, gebruikersregistratie, en andere mogelijkheden:allemaal gecertificeerd, getest en klaar voor productie met een bepaalde IoT-module.

Nu hebben aanbieders van IoT-oplossingen echter een nieuwe optie voor het tot stand brengen van connectiviteit met een IoT-cloud, met meer mogelijkheden dan een SDK, maar slanker dan een vooraf gebouwde productieagent. De nieuwe draagbare IoT-softwareagent biedt een belangrijke middenwegoptie voor bepaalde soorten projecten:een bring-your-own (BYO)-optie die niet te warm en niet te koud is; niet te groot, niet te klein. Met andere woorden, een veel flexibelere 'Goldilocks'-benadering voor het verbinden van IoT-producten met behulp van een mobiele of Wi-Fi-module.

Belangrijkste uitdagingen voor het creëren van een flexibele connectiviteitsoplossing

Het is moeilijk om connectiviteitsoplossingen te ontwerpen die compatibel kunnen zijn met de verscheidenheid aan protocollen, verwerking, geheugen en software-overwegingen waarmee elke IoT-productontwerper rekening moet houden. Voorheen moesten makers van verbonden producten kiezen tussen een open en flexibel connectiviteitsontwerp, mogelijk gemaakt door een SDK, of een geïntegreerd, kant-en-klaar ontwerp geleverd door een embedded IoT-softwareagent.

IoT-oplossingen introduceren talloze nieuwe eisen en vaardigheden die maar weinig traditionele fabrikanten in huis hebben. Fabrikanten die traditionele producten met IoT mogelijk willen maken, met name producten die nieuw zijn voor verbonden producten, merken vaak dat het kiezen van een softwareagent aanzienlijke time-to-market-voordelen biedt voor hun IoT-producten.

De softwareagent zorgt voor de meeste complexiteiten van IoT-cloudconnectiviteit, waardoor fabrikanten hun middelen kunnen richten op wat ze al goed doen, zonder de enorme tijd en middelen te besteden die nodig zijn om verbonden oplossingen te ontwerpen, bouwen, testen, ondersteunen en schalen. Het enige dat ze hoeven te doen, is een paar eenvoudige API's gebruiken om de productiesoftwareagent te laten praten met de compatibele draadloze productiemodule.

Maar deze inclusieve benadering van het gebruik van een IoT-softwareagent heeft nadelen, met name een gebrek aan flexibiliteit in ontwerpopties. Een IoT-softwareagent maakt verbinding met de IoT-cloud van een specifieke leverancier en elke koppeling tussen agent en module wordt getest en gecertificeerd voor een bepaald modulemodel van een bepaalde moduleleverancier. Deze aanpak verhoogt ook de hardwarekosten:naast de IoT-compatibele draadloze module moet een bedrijf een extra microcontroller aanschaffen waarop ze hun applicatiecode laden en vervolgens de microcontroller programmeren om met de draadloze module te praten.

Door deze integratie tussen agent en module worden fabrikanten van geconnecteerde producten uitgedaagd om hun IoT cloud en draadloze module apart te kiezen. Veel fabrikanten hebben volumekortingen bij één of enkele moduleaanbieders. Als de moduleleverancier van hun voorkeur geen agent ondersteunt voor hun IoT-cloud naar keuze, moeten fabrikanten ofwel meer uitgeven aan stuklijsten (BOM) om verbinding te maken met hun favoriete IoT-cloud met een moduleleverancier die buiten de specificaties valt, of houden hun kosten onder controle, maar kunnen geen verbinding maken via de IoT-cloud die de functionaliteit en prestaties van hun verbonden producten het beste ondersteunt.

Fabrikanten met IoT-savvy engineeringteams kunnen deze afweging maken door een SDK te gebruiken in plaats van een softwareagent om hun eigen berichten- en datamodel te bouwen via protocollen zoals MQTT, CoAP of HTTP. Maar realistisch gezien is deze optie alleen beschikbaar voor de grootste fabrikanten met de meeste ervaring in het ontwerpen en lanceren van verbonden producten. De rest moest kiezen tussen flexibiliteit en de bijbehorende kostenbesparingen (dwz een SDK gebruiken en al hun eigen IoT-engineering uitvoeren) of de snellere en doorgaans veiligere route om IoT-connectiviteitsdetails over te laten aan een vooraf gebouwde softwareagent.

Wanneer een benadering van een draagbare agent zinvol is

De draagbare agentbenadering biedt een nieuw alternatief. Zie het als een SDK die is uitgebreid met modulaire opties voor verschillende IoT-connectiviteitsmogelijkheden.

Een draagbare agent maakt connectiviteit met een bepaalde IoT-cloud mogelijk vanaf elke draadloze module. Als gevolg hiervan zijn makers van IoT-oplossingen die verbinding willen maken met die IoT-cloud niet langer beperkt tot een lijst met gecertificeerde draadloze modules. De draagbare agent beheert de connectiviteit, betrouwbaarheid en beveiliging van connectiviteit met de IoT-cloud, naast de connectiviteit op laag niveau die wordt geboden door een SDK-type client. Gebruikers van draagbare agenten hebben ook toegang tot broncode, waardoor deze optie flexibeler is dan productieagenten, die de broncode niet vrijgeven.

Twee soorten bedrijven gebruiken het meest waarschijnlijk een draagbare agentbenadering:

• Fabrikanten met een groter volume en enige ervaring met het lanceren van verbonden producten, of die bestaande producten willen uitbreiden met een andere draadloze module.

• Modulemakers zelf.

Voor fabrikanten met enige expertise in het ontwerpen van IoT-producten, rechtvaardigt het gebruik van een draagbare agent hun eenmalige engineeringkosten om de softwareagent te koppelen aan hun favoriete draadloze module. Afhankelijk van het volume verbonden producten dat ze verzenden, kunnen ze de draagbare agentbenadering gebruiken om te profiteren van contractuele kostenbesparingen bij een leverancier van draadloze modules, zelfs als hun module naar keuze nog niet is gecertificeerd om hun IoT-cloud naar keuze te ondersteunen.

Met behulp van de draagbare agent kunnen deze fabrikanten de voetafdruk van hun product verkleinen en tegelijkertijd besparen op de stuklijstkosten voor hardware - en zonder de last te worden beperkt tot een bepaalde hardwaremodule. Ze kunnen de besparingen doorgeven aan hun klanten of ze gebruiken als brandstof voor R&D voor toekomstige producten.

Voor fabrikanten van draadloze modules betekent de draagbare agent de mogelijkheid om een ​​meer diverse reeks modules aan te bieden aan een breder scala aan industrieën die geïnteresseerd zijn in het maken van IoT-producten. Modulemakers beschikken over de IoT-engineeringvaardigheden om softwareagenten in hun producten te integreren. De draagbare agentbenadering stelt moduleleveranciers in staat om connectiviteit in hun producten mogelijk te maken met een bepaalde IoT-cloud die interessant kan zijn voor specifieke soorten klanten.