Hamburg implementeert oneM2M smart city-standaarden om groener te worden

Of je nu te maken hebt met een fabriek of een slimme stad, de architectuur van een gedistribueerd Internet of Things (IoT)-systeem hangt af van verschillende ontwerpoverwegingen, zegt Ingo Freise, software-architect bij Deutsche Telekom .

Een daarvan is de mogelijkheid om legacy-subsystemen, zoals een eindassemblagecel, te combineren met nieuwe toepassingen zoals een beeldverwerkingssysteem voor kwaliteitscontrole. Een andere ontwerpoverweging heeft betrekking op de uitdaging om meerdere technologieën voor connectiviteit en gegevensbeheer te combineren, met de extra complicatie dat deze afkomstig zijn van meerdere leveranciers.

Deutsche Telekom behandelde dergelijke problemen bij het werken aan het MySMARTLife-project in een consortium met de steden Nantes, Hamburg en Helsinki. Uiteraard was onze betrokkenheid bij het project gericht op de stad Hamburg.

Het stadsplatform, gebaseerd op een standaard ontwikkeld door het Open Geospatial Consortium (OGC), is een gemeenschappelijk startpunt voor veel steden. Het ondersteunt de geolocatie, oppervlakteplanning en activiteiten waarmee gemeentelijke instanties dagelijks te maken hebben.

Een open standaarden en interoperabel raamwerk

De stad Hamburg werkt volgens een transparantiewet die vereist dat alle gegevens uit openbare bronnen worden gepubliceerd. Dit varieert van statische data, zoals openingstijden van scholen, tot live datastreams. Een voorbeeld van dit laatste is de status van oplaadpunten voor elektrische voertuigen.

Onze oplossing loste twee problemen op. Een daarvan was de kwestie van het sourcen en publiceren van stadsgegevens, die verder gaan dan legacy, geospatiale bronnen. Het tweede probleem was om het voor gebruikers van gegevens gemakkelijk te maken om toegang te krijgen tot gegevens via een API (toepassingsprogramma-interface). Hoewel het bestaande Hamburg-systeem een ​​API bevatte, identificeerde onze analyse de behoefte aan een API met verbeterde mogelijkheden.

Nieuwe functies zouden een systeembeheerder in staat stellen toegangsbeleid toe te wijzen aan eindpuntapparaten en gegevensbronnen. Een verbeterde API zou gegevensproviders in staat stellen om toegang en beveiliging op een gedetailleerd niveau te beheren met verschillende soorten gegevensconsumenten. Deze vereisten illustreren hoe een basis-API kan worden verbeterd om te voorzien in operationele en digitale transformatiebehoeften.

Fundamenten voor digitale transformatie

Omdat ons team zich richt op toegepaste innovatie, wilden we geen nieuwe technologie of IoT-platform uitvinden. We hebben FiWARE . geëvalueerd en oneM2M specificaties, waarbij we uiteindelijk de voorkeur gaven aan oneM2M, wat als bijkomend voordeel had dat het aansluit bij onze Java-expertise en Scrum-organisatiemethodologie.

OneM2M is niet alleen een open en internationaal erkende standaard, maar ook een middleware-technologie. Het bevindt zich in een horizontale laag tussen IoT-toepassingen op het bovenste niveau en een lager niveau van verbonden apparaten en andere gegevensbronnen. oneM2M definieert een standaard set tools voor het bouwen van interoperabele IoT-systemen.

Voorbeelden zijn tools voor connectiviteitsbeheer, abonnementsbeheer, beveiliging en apparaatbeheer. De laatste hiervan is een goed voorbeeld waarbij oneM2M heruitvinding vermijdt en bestaande technologie hergebruikt in de vorm van de LWM2M-standaard.

Het team van Deutsche Telekom werkte samen met het Fraunhofer Institute of Optronics, System Technologies and Image Exploitation (IOSB), dat een server bouwde om stadsgegevens van parkeerplaatsen en verkeerslichten te verzamelen. Mijn team ontwikkelde een oneM2M-gegevensbeheerplatform om gegevens uit andere bronnen te verzamelen en te publiceren voor externe gebruikers. We hebben een brug gebouwd tussen de twee systemen met behulp van een interworking proxy-entiteit (IPE), een andere gestandaardiseerde mogelijkheid in de oneM2M-toolkit.

Deze architectuur verzamelt stadsgegevens uit veel verschillende bronnen en kan worden gecombineerd met de voornamelijk geospatiale gegevens van het interne gegevensplatform van Hamburg.

Dit is een elegante manier om verschillende brownfield-systemen samen te brengen en geleidelijk aan de implementatie van greenfield-sensoren en gegevensbronnen toe te voegen. Het is ook waardevol voor gegevensgebruikers die nu één enkele manier hebben om toegang te krijgen tot een breed en groeiend aantal stadsgegevens.

Terwijl fabriekseigenaren, stadsbesturen en hun servicepartners beginnen met Industrie 4.0, smart city en digitale transformatie-initiatieven, moeten systeemarchitecten plannen maken voor interoperabele en uitbreidbare systemen met behulp van open standaarden, zoals oneM2M.

Een belangrijk ontwerpprincipe voor serviceproviders, systeemintegrators en IT-afdelingen is om naadloze samenwerking tussen nieuwe en oudere systemen mogelijk te maken om over afdelings- en operationele grenzen heen te werken.

De auteur is Ingo Freise, software-architect, Deutsche Telekom.