Hamburgo implanta padrões de cidade inteligente oneM2M para se tornar mais verde

Quer se trate de uma fábrica ou de uma cidade inteligente, a arquitetura de um sistema distribuído de Internet das Coisas (IoT) depende de várias considerações de design, diz Ingo Freise, arquiteto de software da Deutsche Telekom .

Um é a capacidade de combinar subsistemas legados, como uma célula de montagem final, com implantações greenfield, como um sistema de processamento de imagem para controle de qualidade. Outra consideração de design está relacionada ao desafio de combinar várias tecnologias de conectividade e gerenciamento de dados, com a complicação adicional de que essas tecnologias são provenientes de vários fornecedores.

A Deutsche Telekom lidou com essas questões ao trabalhar no projeto MySMARTLife em um consórcio com as cidades de Nantes, Hamburgo e Helsinque. Naturalmente, nosso envolvimento no projeto se concentrou na cidade de Hamburgo.

A plataforma da cidade, baseada em um padrão desenvolvido pelo Open Geospatial Consortium (OGC), é um ponto de partida comum para muitas cidades. Ele apóia a localização geográfica, o planejamento de superfície e as atividades que os órgãos municipais realizam no dia a dia.

Padrões abertos e estrutura interoperável

A cidade de Hamburgo opera sob uma lei de transparência que exige que todos os dados de fontes públicas sejam publicados. Isso varia de dados estáticos, como horários de funcionamento da escola, a fluxos de dados ao vivo. Um exemplo deste último é o status das estações de carregamento de veículos elétricos.

Nossa solução abordou dois problemas. Um deles era a questão da obtenção e publicação de dados da cidade, indo além das fontes legadas e geoespaciais. O segundo problema era facilitar o acesso dos usuários de dados por meio de uma API (interface de programa de aplicativo). Embora o sistema existente de Hamburgo inclua uma API, nossa análise identificou a necessidade de uma com recursos aprimorados.

Novos recursos permitiriam a um administrador de sistema atribuir políticas de acesso a dispositivos de terminal e fontes de dados. Uma API aprimorada capacitaria os provedores de dados a gerenciar o acesso e a segurança em um nível granular com diferentes tipos de consumidores de dados. Esses requisitos ilustram como uma API básica pode ser aprimorada para atender às necessidades de transformação operacional e digital.

Fundamentos para transformação digital

Como nossa equipe se concentra na inovação aplicada, não queríamos inventar uma nova tecnologia ou plataforma de IoT. Avaliamos FiWARE e oneM2M especificações, eventualmente preferindo oneM2M, que tinha o benefício adicional de se alinhar com nossa experiência em Java e metodologia de organização Scrum.

Além de ser um padrão aberto e reconhecido internacionalmente, oneM2M é uma tecnologia de middleware. Ele fica em uma camada horizontal entre os aplicativos IoT no nível superior e um nível inferior de dispositivos conectados e outras fontes de dados. oneM2M define um conjunto padrão de ferramentas para construir sistemas IoT interoperáveis.

Os exemplos incluem ferramentas para gerenciamento de conectividade, gerenciamento de assinatura, segurança e gerenciamento de dispositivo. O último deles é um bom exemplo em que o oneM2M evita reinvenção e reutiliza a tecnologia existente na forma do padrão LWM2M.

A equipe da Deutsche Telekom trabalhou com o Instituto Fraunhofer de Optrônica, Tecnologias de Sistema e Exploração de Imagem (IOSB), que construiu um servidor para coletar dados da cidade em estacionamentos e semáforos. Minha equipe desenvolveu uma plataforma de gerenciamento de dados oneM2M para coletar dados de outras fontes e publicá-los para terceiros. Construímos uma ponte entre os dois sistemas usando uma entidade de proxy interoperável (IPE), outro recurso padronizado no kit de ferramentas oneM2M.

Esta arquitetura reúne dados da cidade de muitas fontes diferentes e os combina com os dados geoespaciais principalmente da plataforma de dados interna de Hamburgo.

Esta é uma maneira elegante de reunir vários sistemas brownfield e gradualmente adicionar implantação de sensor greenfield e fontes de dados. Também é valioso para usuários de dados que agora têm uma única maneira de acessar uma ampla e crescente gama de dados da cidade.

À medida que proprietários de fábricas, administrações municipais e seus parceiros de serviço embarcam nas iniciativas Industrie 4.0, smart city e de transformação digital, os arquitetos de sistemas precisam planejar sistemas interoperáveis ​​e extensíveis usando padrões abertos, como oneM2M.

Um importante princípio de design para provedores de serviços, integradores de sistema e departamentos de TI é permitir a integração perfeita entre sistemas novos e legados para trabalhar além das fronteiras departamentais e operacionais.

O autor é Ingo Freise, arquiteto de software, Deutsche Telekom.