O mundo precisa de outro padrão de IoT?

Ken Figueredo de oneM2M
Webcomic # 927 em xkcd.com site exemplifica o dilema em torno da padronização. Há uma piada sobre duas pessoas que querem criar um novo padrão quando já existem quatorze, diz Ken Figueredo da oneM2M .

Embora o subtexto ilumine a rivalidade entre diferentes organizações ou escolas de pensamento, a questão permanece quando se trata de padronização para o mercado de Internet das Coisas (IoT). Com a crescente conscientização do mercado em torno dos padrões de IoT, como CoAP, MQTT, LWM2M e NB-IoT, o mundo precisa de outro padrão? A resposta a esta pergunta depende da definição de um sistema IoT.

IoT como um desafio de sistemas

Os sistemas IoT consistem em vários elementos. Uma pilha de tecnologia básica inclui dispositivos e sensores, redes de conectividade de área local e ampla, gateway ou plataformas de servidor em nuvem para gerenciar comunicações e outras plataformas para habilitar aplicativos.

Em seguida, existem diferentes abordagens para o transporte de pequenas cargas úteis de dados. E existem diferentes esquemas para representar modelos de dados e informações para fins de interoperabilidade de dados. Esta combinação de elementos representa um sistema de subsistemas. Isso é antes de qualquer discussão sobre tecnologias e padrões para permitir a interoperabilidade entre silos entre aplicativos IoT individuais.

Dadas essas escolhas, não deve ser surpresa que duas barreiras à adoção envolvam questões de complexidade e fragmentação. Com maiores perspectivas comerciais para a IoT, a base de fornecedores continua crescendo. No entanto, muitos desses fornecedores oferecem soluções de componente único ou proprietárias que contribuem para a fragmentação da indústria.

Para compensar as dificuldades de implementação, algumas operadoras de rede móvel e provedores de serviços em nuvem operam ecossistemas de parceiros. Eles tentam replicar o conceito de um menu de restaurante para permitir soluções pick-and-mix.

Essa abordagem depende de abordagens de integração de sistemas para construir e implantar soluções individuais. No entanto, a integração em si é um desafio, pois o número de permutações começa a aumentar.

Uma abordagem alternativa para o desafio da IoT é começar a partir de uma estrutura multifuncional para sistemas IoT ponta a ponta. Essa estrutura inclui todos os componentes necessários para construir sistemas IoT simples e complexos.

Ele se baseia na padronização para vincular elementos individuais em uma solução geral. Uma abordagem de padrão aberto, é claro, permitiria a interoperabilidade do fornecedor. Isso promoveria uma indústria dinâmica do lado da oferta e impulsionaria economias de escala. Simultaneamente, estimularia a adoção e a inovação entre os usuários do lado da demanda.

Ferramentas para tecnologias:a abordagem oneM2M

Ao pensar sobre padronização, considere duas atividades básicas e recorrentes em um sistema IoT. Uma é conectar um dispositivo a uma rede. O segundo envolve o transporte de dados do dispositivo para um aplicativo, por meio de um gateway ou servidor.

Uma abordagem é desenvolver o software de middleware com base na conectividade de rede celular. Haveria versões diferentes para conectividade Bluetooth e wi-fi. Da mesma forma, um desenvolvedor pode desenvolver o software para transportar dados usando o protocolo CoAP e outras versões para HTTPS, MQTT e WebSockets.

Uma abordagem diferente é desenvolver um conjunto de ferramentas para gerenciar os processos associados a diferentes tecnologias de IoT. Agora, um desenvolvedor de aplicativos pode usar uma ferramenta de ‘Gerenciamento de comunicação’, que cobre um superconjunto de diferentes tecnologias de comunicação. Este arranjo abstrai a complexidade das tecnologias de nível inferior e significa que o desenvolvedor pode reutilizar a "ferramenta" para construir soluções usando diferentes meios de comunicação.

A noção de criar um conjunto de ferramentas comuns e reutilizáveis ​​para gerenciar diferentes tecnologias na pilha de IoT é fundamental para o padrão oneM2M. Na verdade, os padrões oneM2M definem uma capacidade de middleware que reside entre uma camada superior de aplicativo IoT e uma camada inferior para dispositivos e tecnologias de conectividade.

O middleware compreende um kit de ferramentas extensível de funções de serviço comuns que os desenvolvedores podem utilizar, conforme necessário, para seus requisitos de implantação. A estrutura de padronização emprega uma API comum para comunicações de middleware com aplicativos, dispositivos e tecnologias de conectividade de rede.

Ao contrário da piada xkcd.com, oneM2M não compete com os padrões existentes, mas aumenta sua utilidade. Por exemplo, um desenvolvedor pode combinar conectividade celular, um modelo de segurança (escolhendo DTLS, TLS, PSK, opções de PKI), um protocolo de transporte apropriado (escolhendo HTTPS, CoAP, MQTT, opções de WebSockets), um método de serialização de conteúdo de dispositivo (escolhendo de XML, JSON, opções de texto simples) e uma tecnologia de gerenciamento de serviços (escolhendo entre OCF, LWM2M, opções de Thread). Dessa forma, algumas ferramentas padronizadas suportam uma grande variedade de permutações de pilha de tecnologia.

Preparação para futuros casos de uso e requisitos de IoT

Esses exemplos ilustram como o oneM2M reutiliza tecnologias e padrões estabelecidos. No entanto, o espaço de oportunidade para sistemas IoT continua a evoluir, ainda mais com o papel crescente de AI / ML, compartilhamento de dados e obrigações de privacidade. Em muitos casos, há benefícios de padronização associados às novas possibilidades de aplicação.

Onde novas atividades ou soluções de tecnologia são necessárias, oneM2M define padrões novos e complementares. A partir de 2012, os padrões da Versão 1 e Versão 2 da oneM2M focaram em tópicos de arquitetura e conectividade. As versões 3 e 4 tratam de tópicos de alto nível na pilha de tecnologia.

Isso envolve desenvolvimentos para permitir a interoperabilidade semântica, para reduzir cargas prejudiciais em redes móveis e, privacidade e ferramentas de licenciamento para compartilhamento de dados de IoT. Essa abordagem demonstra a necessidade de um padrão para sistemas IoT ponta a ponta e um roteiro para construir novos recursos orientados por inovação e requisitos de caso de uso emergentes.

O autor é Ken Figueredo de oneM2M