OSGi para soluções IoT:uma combinação perfeita

Bilhões de dispositivos conectados, uma infinidade de protocolos de comunicação e uma ampla variedade de domínios diferentes - a IoT é um campo muito diversificado e multifacetado. Essa complexidade deve ser considerada ao desenvolver aplicativos IoT. Além disso, o ecossistema da IoT está em constante evolução:novos dispositivos, aplicativos e recursos surgem enquanto outros se tornam obsoletos. Isso cria um ambiente desafiador para empresas e desenvolvedores.

Diante dessa diversidade, a interoperabilidade e a capacidade de compartilhar dados entre as soluções são cruciais. Com uma abordagem baseada em padrões, a OSGi visa atingir exatamente isso. Os objetivos mais importantes do OSGi? Reduza a complexidade, garanta soluções IoT preparadas para o futuro e forneça uma estrutura comum acessível a todos os desenvolvedores.

Modularidade e abstração reduzem a complexidade na IoT

A OSGi Alliance especifica uma estrutura de uso geral chamada estrutura OSGi. Embora essa estrutura tenha muitas facetas, dois aspectos são cruciais no contexto da IoT:sua modularidade e a camada de abstração.

Kai Hackbarth

Kai Hackbarth trabalha como evangelista na Bosch.IO (anteriormente Bosch Software Innovations) desde julho de 2016. Ele trabalhou anteriormente na ProSyst Software, que a Bosch adquiriu em 2015. Kai Hackbarth desempenha um papel fundamental na padronização técnica na OSGi Alliance, de da qual também é membro do Conselho de Administração. Ele atuou como co-presidente do OSGi Residential Expert Group de 2008 a 2018. Ele também participa de várias atividades do Industrial Internet Consortium incl. o Grupo de Interesses Especiais Over-the-Air. Além disso, Kai Hackbarth coordena uma ampla variedade de projetos de pesquisa da Internet das Coisas (IoT). Ele é especialista em casas inteligentes, aplicações automotivas e IoT.

A estrutura OSGi segue uma arquitetura de serviço modular, o que significa que os aplicativos são modularizados em pacotes diferentes, permitindo assim o compartilhamento de serviços entre diferentes aplicativos. Dividir um aplicativo em pacotes ajuda a economizar recursos e manter o código. Além disso, torna a atualização de partes de um aplicativo mais fácil. Você não precisa verificar o aplicativo completo para fazer modificações; você simplesmente atualiza um pacote específico. O uso da estrutura OSGi também permite que os desenvolvedores em diferentes partes do mundo colaborem de forma mais eficaz. Graças à sua estrutura modular, ele pode integrar o código individual de diferentes pessoas sem problemas.

Quando se trata de empresas, a estrutura OSGi permite que comecem pequenos e, ao mesmo tempo, garantem que suas soluções sejam preparadas para o futuro. Eles sempre podem adicionar novos recursos e desenvolver suas soluções ao longo do tempo. Além do mais, eles são capazes de alinhar suas soluções com as necessidades variadas e em constante mudança de seus clientes. Resumindo, a estrutura permite que as empresas gerenciem a complexidade que acompanha as soluções de IoT.

A outra parte crucial é a camada de abstração. Ele permite que você abstraia dispositivos de seus protocolos de comunicação. Simplificando, os desenvolvedores não precisam lidar com as peculiaridades dos diferentes protocolos. A camada de abstração do dispositivo consolida os diferentes protocolos em uma interface dentro da estrutura OSGi.

Tudo isso parece ótimo? Então, vamos dar uma olhada no que o mundo real tem a dizer sobre o OSGi.

Casos de uso de OSGi na IoT

Casa inteligente

Sobre OSGi

Fundado em 1999, o OSGi originalmente significava iniciativa Open Services Gateway e se concentrava na interoperabilidade em casas conectadas. No entanto, com o passar dos anos, tornou-se evidente que seu escopo era muito mais amplo. Hoje, a OSGi Alliance especifica uma estrutura de uso geral que está sendo usada em dispositivos integrados, serviços de aplicativos corporativos como IBM WebSphere e Eclipse IDE.

O mercado de casa inteligente é extremamente diversificado, com muitos participantes diferentes oferecendo suas próprias soluções. Essas soluções são voltadas principalmente para tarefas e casos de uso específicos. Embora um produto possa facilitar a automação, você pode precisar de um completamente diferente quando se trata de monitorar aspectos específicos de sua casa e outro quando se trata de segurança. Isso pode ser visto como uma vantagem:ao se concentrar em uma tarefa específica, as empresas podem garantir que seus produtos satisfaçam as necessidades de seus clientes.

O problema, entretanto, é que muitos desses produtos são proprietários. Na maioria das vezes, os usuários precisam de aplicativos específicos para interagir com seus dispositivos. O que é ainda pior é o fato de que, se não houver um gateway central, os usuários terão que contar com uma variedade de aplicativos para operar seus dispositivos.

Um caso de uso exemplar de OSGi em casas inteligentes é o QIVICON, da empresa de telecomunicações alemã Deutsche Telekom. Esta plataforma reúne uma grande variedade de dispositivos domésticos inteligentes de diferentes marcas sob o mesmo teto técnico. Em outras palavras, a Deutsche Telekom está desenvolvendo um ecossistema que permite a participação de parceiros. Eles definem e fornecem uma arquitetura básica que todos os parceiros podem usar. A conectividade com os dispositivos é cuidada e os parceiros recebem um kit de desenvolvimento de software, para que possam desenvolver seus próprios aplicativos. O QIVICON também vem com as peças necessárias para gerenciamento remoto e de dispositivos, bem como provisionamento de software, usando o Bosch IoT Remote Manager e o software Bosch IoT Gateway.

Nesse contexto, a estrutura OSGi ajuda a conectar dispositivos que usam diferentes protocolos de comunicação. Além disso, fornece uma base comum para desenvolvedores. Eles podem criar aplicativos em cima do framework que funcionam com todos os dispositivos da plataforma QIVICON, permitindo que você controle as luzes de sua casa ou altere a temperatura, por exemplo.

A estrutura modular do OSGi também possibilita abordar partes específicas da plataforma. Digamos que haja uma atualização voltada para dispositivos ZigBee. Neste caso, você não precisa implementar uma atualização para toda a plataforma - você apenas atualiza o pacote de software que lida com os dispositivos ZigBee, sem afetar os outros parceiros no ecossistema QIVICON.

IoT industrial

Um grande desafio que muitos fabricantes enfrentam são os longos ciclos de inovação. As máquinas costumam ser usadas há décadas e é preciso muito esforço e recursos para fazê-las atender aos requisitos da Indústria 4.0. Muitas máquinas, portanto, ainda não estão conectadas, criando uma grande demanda por soluções de retrofit.

Este é um problema que a Bosch Rexroth quer resolver com seu software IoT Gateway, que pode ser usado para conectar máquinas já instaladas, bem como novas máquinas. Uma camada de conectividade padronizada baseada em OSGi ajuda a tornar as diferentes tecnologias interoperáveis. Tendo construído seus próprios aplicativos Java no topo da estrutura OSGi, a Bosch Rexroth pode fornecer serviços como manutenção preditiva ou análise de dados. Por exemplo, você pode monitorar o status de uma máquina e medir o desenvolvimento de temperatura com um sensor CISS. Graças ao OSGi, o software IoT gateway permite correlacionar as informações de status e temperatura entre si e, posteriormente, tirar conclusões. A Bosch Rexroth também fornece um SDK para que os desenvolvedores possam criar aplicativos que atendam às suas necessidades específicas.

Domínios adicionais

Uma indústria que se beneficia do OSGi é a de carros conectados. Nesse contexto, facilita a comunicação veículo a veículo e veículo a infraestrutura. Existem várias aplicações que dependem das informações do sensor neste domínio. A Bosch Automotive Aftermarkets, por exemplo, faz uso do OSGi não apenas para casos de uso de seguro pré-pago, mas também para empresas de leasing.

OSGi também pode ser alavancado no setor de saúde. Os fornecedores de aparelhos médicos podem usar gateways OSGi para se conectar aos seus dispositivos - por exemplo, bombas de infusão. Isso os ajudaria a monitorar como as bombas são usadas em hospitais e otimizar os processos de manutenção com base nas informações obtidas. OSGi também forneceria uma maneira padronizada de distribuir atualizações de software para esses dispositivos.

Mais transparência para menos complexidade na IoT

Em um campo tão diverso como a IoT, a interoperabilidade é crucial. Com sua abordagem baseada em padrões, a OSGi visa atingir exatamente isso. Ele simplifica muito a vida dos desenvolvedores e também das empresas, reduzindo a complexidade do processo e levando em consideração as realidades do desenvolvimento de soluções de IoT.

No entanto, o software hoje é tão complexo que os padrões abertos por si só podem não ser suficientes. Uma combinação de padrões abertos e código-fonte aberto para implementar padrões de IoT pode ser a chave para promover a rápida adoção da tecnologia de IoT. Esta combinação reúne o melhor dos dois mundos; desenvolvedores, bem como empresas unindo forças para construir soluções de IoT.