Heeft de wereld nog een IoT-standaard nodig?

Webcomic #927 op de xkcd.com site typeert het dilemma rond standaardisatie. Het maakt een grap over twee mensen die een nieuwe standaard willen creëren terwijl er al veertien bestaan, zegt Ken Figueredo van oneM2M .

Hoewel de subtekst een licht werpt op rivaliteit tussen verschillende organisaties of stromingen, blijft het probleem bestaan ​​​​als het gaat om standaardisatie voor de Internet of Things (IoT) -markt. Heeft de wereld, met het groeiende marktbewustzijn rond IoT-standaarden, zoals CoAP, MQTT, LWM2M en NB-IoT, een andere standaard nodig? Het antwoord op deze vraag hangt af van de definitie van een IoT-systeem.

IoT als systeemuitdaging

IoT-systemen bestaan ​​uit verschillende elementen. Een basistechnologiestapel omvat apparaten en sensoren, lokale en brede connectiviteitsnetwerken, gateway- of cloudserverplatforms voor het beheer van communicatie en andere platforms om applicaties mogelijk te maken.

Dan zijn er verschillende benaderingen voor het transporteren van kleine dataladingen. En er zijn verschillende schema's voor het weergeven van gegevens en informatiemodellen met het oog op gegevensinteroperabiliteit. Deze combinatie van elementen vertegenwoordigt een systeem van subsystemen. Dat is vóór elke discussie over technologieën en standaarden om interoperabiliteit tussen afzonderlijke IoT-toepassingen mogelijk te maken.

Gezien deze keuzes zou het geen verrassing moeten zijn dat twee belemmeringen voor adoptie problemen van complexiteit en fragmentatie met zich meebrengen. Met grotere commerciële vooruitzichten voor IoT blijft het leveranciersbestand groeien. Veel van deze leveranciers bieden echter oplossingen met één component of gepatenteerde oplossingen die bijdragen aan de versnippering van de sector.

Om implementatieproblemen op te lossen, gebruiken sommige mobiele netwerkoperators en cloudserviceproviders partnerecosystemen. Ze proberen het concept van een restaurantmenu na te bootsen om pick-and-mix-oplossingen mogelijk te maken.

Deze benadering is gebaseerd op systeemintegratiebenaderingen om individuele oplossingen te bouwen en te implementeren. Integratie is echter zelf een uitdaging aangezien het aantal permutaties begint te stijgen.

Een alternatieve benadering van de IoT-uitdaging is om uit te gaan van een multifunctioneel raamwerk voor end-to-end IoT-systemen. Dit framework bevat alle componenten die nodig zijn om zowel eenvoudige als complexe IoT-systemen te bouwen.

Het vertrouwt op standaardisatie om individuele elementen te koppelen tot een totaaloplossing. Een open standaardbenadering zou natuurlijk interoperabiliteit tussen leveranciers mogelijk maken. Dit zou een dynamische bedrijfstak aan de aanbodzijde bevorderen en schaalvoordelen opleveren. Het zou tegelijkertijd acceptatie en innovatie onder gebruikers aan de vraagzijde stimuleren.

Tools voor technologieën:de oneM2M-aanpak

Denk bij het nadenken over standaardisatie aan twee fundamentele en terugkerende activiteiten in een IoT-systeem. Een daarvan is om een ​​apparaat op een netwerk aan te sluiten. De tweede omvat het transporteren van gegevens van het apparaat naar een applicatie, via een gateway of server.

Een benadering is om de middleware-software te ontwikkelen op basis van cellulaire netwerkconnectiviteit. Er zouden verschillende versies zijn voor Bluetooth- en Wi-Fi-connectiviteit. Evenzo kan een ontwikkelaar de software ontwikkelen om gegevens te transporteren met behulp van het CoAP-protocol en andere versies voor HTTPS, MQTT en WebSockets.

Een andere benadering is het ontwikkelen van een set tools om de processen te beheren die verband houden met verschillende IoT-technologieën. Nu zou een applicatieontwikkelaar een tool voor 'Communicatiebeheer' kunnen gebruiken, die een superset van verschillende communicatietechnologieën omvat. Deze opstelling abstraheert de complexiteit van technologieën op een lager niveau en betekent dat de ontwikkelaar de 'tool' kan hergebruiken om oplossingen te bouwen met behulp van verschillende communicatiemedia.

Het idee om een ​​reeks gemeenschappelijke en herbruikbare tools te creëren om verschillende technologieën in de IoT-stack te beheren, staat centraal in de oneM2M-standaard. In feite definiëren oneM2M-standaarden een middleware-mogelijkheid die zich bevindt tussen een bovenste, IoT-toepassingslaag en een onderste laag voor apparaten en connectiviteitstechnologieën.

De middleware omvat een uitbreidbare toolkit met algemene servicefuncties waarop ontwikkelaars, indien nodig, kunnen putten voor hun implementatievereisten. Het standaardisatiekader maakt gebruik van een gemeenschappelijke API voor middleware-communicatie met applicaties, apparaten en netwerkconnectiviteitstechnologieën.

In tegenstelling tot de grap van xkcd.com, concurreert oneM2M niet met bestaande standaarden, maar draagt ​​het bij aan hun bruikbaarheid. Een ontwikkelaar kan bijvoorbeeld mobiele connectiviteit, een beveiligingsmodel (kiezen uit DTLS, TLS, PSK, PKI-opties), een geschikt transportprotocol (kiezen uit HTTPS, CoAP, MQTT, WebSockets-opties), een serialisatiemethode voor apparaatinhoud (kies van XML, JSON, platte tekst-opties) en een technologie voor servicesbeheer (kiezen uit OCF, LWM2M, Thread-opties). Op deze manier ondersteunen een paar gestandaardiseerde tools een enorm scala aan technologiestack-permutaties.

Voorbereiding op toekomstige IoT-gebruiksscenario's en -vereisten

Deze voorbeelden illustreren hoe oneM2M gevestigde technologieën en standaarden hergebruikt. De mogelijkheden voor IoT-systemen blijven echter evolueren, vooral met de groeiende rol van AI/ML, het delen van gegevens en privacyverplichtingen. In veel gevallen zijn er standaardisatievoordelen verbonden aan de nieuwe toepassingsmogelijkheden.

Waar nieuwe activiteiten of technologische oplossingen nodig zijn, definieert oneM2M nieuwe en complementaire standaarden. Vanaf 2012 waren de release 1- en release 2-standaarden van oneM2M gericht op onderwerpen op het gebied van architectuur en connectiviteit. Releases 3 en 4 behandelen onderwerpen hoger op de technologiestapel.

Het gaat om ontwikkelingen om semantische interoperabiliteit mogelijk te maken, om schadelijke belastingen op mobiele netwerken te verminderen en om privacy- en licentietools voor het delen van IoT-gegevens. Deze benadering toont de noodzaak aan van een standaard voor end-to-end IoT-systemen en een routekaart om nieuwe mogelijkheden te bouwen die worden aangedreven door innovatie en opkomende use-case-eisen.

De auteur is Ken Figueredo van oneM2M