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Eclipse Ditto 1.0:Uma estrutura para construtores gêmeos digitais

Thomas Jäckle


Thomas Jäckle é um desenvolvedor de software e trabalha com a Bosch desde 2010. Desde 2015, ele ocupa o cargo de desenvolvedor de software líder do serviço de nuvem IoT Things da Bosch e, desde 2017, ele é o comprometedor e líder de projeto do projeto Eclipse Ditto. Ele é apaixonado por software artesanal; a aprendizagem contínua impulsiona sua motivação. Thomas é bacharel em ciência da computação e mestre em arquitetura de aplicativos, ambos pela Hochschule Furtwangen University, na Alemanha.

Um gêmeo digital é a representação digital de uma entidade ou sistema do mundo real. Ele implementa o modelo de dados e os processos que representam um objeto físico para facilitar a interação com o objeto físico no mundo digital. Por exemplo, um moinho de vento pode ter uma representação digital dupla que é usada para controlar o moinho de vento e prever programas de manutenção. O Gartner Group previu que dois terços das empresas com implementações de IoT terão implantado um gêmeo digital na produção.

Um fator importante para os gêmeos digitais é reduzir a complexidade das implantações de IoT. Uma representação digital consistente do ativo físico torna mais fácil desenvolver serviços como análise de dados, simulação, realidade aumentada, manutenção de produto, etc.

Quando começamos o projeto Eclipse Ditto, nosso objetivo era tornar mais fácil a criação de gêmeos digitais. Queríamos criar uma estrutura para fornecer um formato interoperável consistente que permitisse o desenvolvimento de gêmeos digitais por especialistas no assunto. Nosso pensamento era que, se desenvolvêssemos uma estrutura flexível que tratasse da interação de dados básicos entre o mundo físico e virtual, isso permitiria que os construtores de gêmeos digitais se concentrassem no domínio dos gêmeos digitais.




Eclipse Ditto:Uma estrutura para construir a ponte entre os dispositivos e seus gêmeos digitais.


Depois de muitas descobertas de requisitos, codificação, testes e contribuições da comunidade, estamos entusiasmados em apresentar a versão 1.0 do projeto Eclipse Ditto. Realmente vemos Dito como oferecendo um dispositivo como serviço para construtores de gêmeos digitais.

Eclipse Ditto - Dispositivo como serviço


Ditto é para construtores de gêmeos digitais que exigem uma visão consistente em uma variedade de dispositivos. No centro do Ditto está um modelo de dados, chamado de ‘Coisa’, que fornece a representação do dispositivo físico. O Ditto Thing pode ser acessado por meio de uma API que permite que especialistas em domínios gêmeos digitais interajam com o dispositivo. Esta API cria essencialmente um dispositivo como serviço para interação com um gêmeo digital. Os serviços Ditto oferecem suporte à interação com o modelo de dados por meio dos seguintes recursos:


Persistência e notificações do dispositivo


Eclipse Ditto salvará os valores mais recentes de um dispositivo em um banco de dados. Isso permite que gêmeos digitais consultem o último valor relatado de um dispositivo. Um gêmeo digital também pode estabelecer que precisa ser notificado quando o valor muda. Com base em uma alteração, os dispositivos também podem ser notificados se um aplicativo quiser alterar algo no dispositivo.

Pesquisa


O Eclipse Ditto fornece recursos de pesquisa abrangentes em um grande número de dispositivos. As consultas de pesquisa podem incluir a geração de uma lista de todos os gêmeos atuais ou a pesquisa de gêmeos acima de um determinado limite de dados, por exemplo, dispositivos com temperatura superior a 20 graus. É possível pesquisar os dados relatados. A pesquisa também é compatível para consultar as informações de meta do dispositivo, por exemplo. liste todos os gêmeos que representam sensores de temperatura.

Por exemplo, os serviços de pesquisa Ditto podem ser usados ​​por um aplicativo que deseja criar um painel para mostrar os dados em tempo real de uma frota de dispositivos.

Transformações de carga útil


Eclipse Ditto é agnóstico em relação a dispositivos e domínios. Ele pode suportar dispositivos existentes que já estão implantados e dispositivos recém-projetados. A maneira como esses diferentes dispositivos formatam e transmitem os dados costuma ser diferente. Portanto, Ditto permite o mapeamento de dados de dispositivos diferentes em um modelo JSON leve e consistente. Isso permite que o Eclipse Ditto forneça uma interface consistente para um conjunto heterogêneo de dispositivos.

Autorização


Ditto pode restringir o acesso às APIs com base em políticas de autorização predefinidas. Os serviços de autorização idem protegem a privacidade e integridade dos dados do dispositivo. Apenas clientes autorizados predefinidos têm acesso de leitura / gravação a elementos individuais de um Ditto Thing. Os clientes são autenticados no Ditto usando o padrão OAuth 2.0 e OpenID Connect.

Idem, como parte de uma plataforma IoT


Os serviços Eclipse Ditto são normalmente implantados com algum tipo de plataforma IoT. Ditto é executado na nuvem e depende da conectividade com os dispositivos por meio de diferentes tipos de serviços de conectividade, como Eclipse Hono, um corretor MQTT, MS Azure IoT, etc.

Canal ao vivo


Além do modo persistente, Ditto tem um canal "ao vivo" que permite que um aplicativo se comunique diretamente com um dispositivo. Usando o canal ao vivo, o Ditto atua como um roteador, encaminhando solicitações por meio da camada de conectividade do dispositivo para os dispositivos reais. Este canal também pode ser usado para invocar operações (como, por exemplo, "acender a luz agora") no dispositivo e aceitar uma resposta de volta de um dispositivo. O canal ao vivo idem verifica as políticas de autorização de um dispositivo para garantir que apenas clientes autorizados tenham acesso às informações do dispositivo.
Eclipse Ditto não integra dispositivos diretamente. Seu foco está no fornecimento de APIs para aplicativos da web, aplicativos móveis ou outros serviços de back-end.

Idem 1.0:Pronto para produção


Como mencionei, a versão 1.0 do Ditto já está disponível. Esta é uma conquista significativa para nosso projeto. Na comunidade da Eclipse Foundation, uma versão 1.0 significa uma série de coisas:1) nossas APIs são estáveis, 2) a base de código está madura, 3) vamos aplicar o controle de versão semântico para versões futuras, 4) e todos os nossos problemas de IP foram resolvidos pela Eclipse Foundation.

Também fizemos um grande trabalho na escalabilidade horizontal do Dito 1.0. Executando em um ambiente de cluster, o Ditto agora pode ser escalado para suportar milhões de coisas (gêmeos). Neste momento, Ditto está pronto para uso em produção.

Idem comunidade e ecossistema


Queremos que Ditto se torne um padrão da indústria para a criação de gêmeos digitais. Por esse motivo, Ditto é um projeto de código aberto dentro do grupo de trabalho Eclipse IoT na Eclipse Foundation. Acreditamos que a comunidade de código aberto é a melhor maneira de criar uma comunidade neutra em relação ao fornecedor.

Dito já está construindo uma comunidade saudável de adotantes. Minha empresa, Bosch.IO (anteriormente Bosch Software Innovations), oferece Ditto como um serviço no Bosch IoT Suite. Empresas como Aloxy, Othermo e Kiwigrid estão adotando Ditto como parte de suas plataformas IoT. Por exemplo, Aloxy é uma startup Industrial IoT especializada no monitoramento de valores industriais. Eles usam o Eclipse Ditto para criar uma API comum que seus clientes podem usar para consultar, relatar e interagir com os valores Aloxy.

Junte-se a nós


Eclipse Ditto é um esforço da comunidade e gostaria de convidar a todos a participarem. Há uma sandbox Ditto e um repositório de exemplos para desenvolvedores que desejam começar a aprender sobre Ditto. Nosso projeto está hospedado no github, portanto, relações públicas e problemas são bem-vindos. Se você começar a usar o Ditto em sua solução, entre em contato conosco. Nós realmente queremos construir uma comunidade gêmea digital em torno de Dito.

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