Eclipse IoT: Pacote Open-Source Unificado para Desenvolvimento Rápido de IoT

Kai Hudalla

Kai Hudalla tem desenvolvido soluções IoT na Bosch para smart homes, gestão de energia, e-mobility e automotivo muito antes do termo se tornar mainstream. Contribuidor central de vários projetos Eclipse IoT, incluindo Eclipse Hono, ele defende uma plataforma de integração open-source que pode conectar milhões de dispositivos à cloud. Frequentemente fala em conferências da indústria e gosta de culinária e golfe quando o tempo permite.

Conectar dispositivos, gerenciar gêmeos digitais e orquestrar atualizações de software são os três pilares que a maioria dos vendors aborda em ofertas IoT proprietárias. Ainda assim, muitas organizações preferem não se prender a um único vendor ou plataforma fechada. Elas frequentemente precisam embutir serviços IoT cloud em seus próprios data centers. Soluções open-source são a forma mais flexível de atender esses requisitos.

Embora projetos Eclipse IoT já forneçam as capacidades necessárias — conectividade de dispositivos, gestão de gêmeos digitais e rollout de software — cada componente opera independentemente. Integrá-los demanda esforço significativo, criando curva de aprendizado íngreme.

Para resolver isso, estamos montando um pacote pré-integrado e coerente que agrupa Eclipse Hono, Eclipse Ditto e Eclipse hawkBit. Entregando um bundle ready-to-use, pré-configurado, desenvolvedores podem focar em lógica de aplicação em vez de fazer plumbing dos projetos individuais juntos, baixando a barreira de entrada e acelerando deploy para cenários IoT comuns.

Um pacote IoT integrado

O objetivo é fornecer um stack IoT cloud-native construído sobre Eclipse Hono, Eclipse Ditto e Eclipse hawkBit, implantável em ambientes Kubernetes.

Eclipse Hono: Conectividade unificada de dispositivos

Eclipse Hono oferece interface robusta, protocol-agnostic para conectar milhões de dispositivos a serviços de backend. Suporta nativamente HTTP, MQTT e AMQP, e expõe APIs para padrões-chave de comunicação IoT: reporte de telemetria e eventos, bem como command & control para ações de dispositivo.

Thomas Jäckle

Thomas Jäckle é desenvolvedor de software na Bosch desde 2010. Desde 2015 lidera o serviço cloud Bosch IoT Things, e desde 2017 atua como committer e project lead do Eclipse Ditto. Bacharel em ciência da computação e mestrado em arquitetura de aplicações pela Hochschule Furtwangen University, é apaixonado por software craftsmanship e aprendizado contínuo.

Eclipse Ditto: Gestão de gêmeos digitais

Eclipse Ditto unifica dispositivos IoT e seus gêmeos digitais, fornecendo gestão de estado, busca de metadados e ponte entre dispositivos físicos e aplicações. Suporta AMQP 1.0, AMQP 0.9.1, MQTT, Apache Kafka e HTTP/WebSockets.

Eclipse hawkBit: Orquestração de atualização de software

Eclipse hawkBit é um backend domain-independent que implanta atualizações de firmware e aplicação a dispositivos edge e gateways sobre IP. Permite sistemas seguros e atualizados e abre novos modelos de receita, como monetização de extensão de features.

A arquitetura de alto nível do pacote IoT pré-integrado consistindo de Eclipse Hono, Eclipse Ditto e Eclipse hawkBit.

Arquitetura de alto nível do pacote IoT

Jeroen Laverman

Jeroen Laverman está na Bosch desde 2015, começando em abstração de dispositivo e semântica antes de mover para atualizações de software. Em 2018 tornou-se product owner do Bosch IoT Rollouts e project lead do Eclipse hawkBit. Possui bacharel em engenharia de computação pela Hochschule Furtwangen University e mestrado em ciência da informação pela Pforzheim University Business School.

Eclipse Hono inclui um conjunto de adaptadores de protocolo que permitem dispositivos conectarem usando MQTT, HTTP, AMQP e CoAP. Dispositivos podem fazer upload de telemetria e eventos, que Hono encaminha via suas APIs north-bound AMQP 1.0. Aplicações usam essas APIs para enviar comandos e receber respostas. O pacote também incorpora um registro de dispositivos production-ready, gerenciando identidades e credenciais, e emprega enMasse para roteamento e brokering de mensagens escalável.

Eclipse Ditto aproveita a API north-bound do Hono, processando telemetria, eventos e comandos. Apresenta dispositivos como gêmeos digitais que refletem o último estado conhecido reportado através do Hono. Aplicações podem interagir diretamente com dispositivos via Hono ou consultar estado do gêmeo via twin API. Notificação de mudanças de estado disponível sobre AMQP 1.0, AMQP 0.9.1, MQTT, Apache Kafka ou HTTP.

Eclipse hawkBit ativa quando atualizações de firmware ou aplicação são requeridas. Aplicações IoT comunicam com hawkBit via sua API de gestão RESTful. hawkBit usa Ditto como seu inventário de dispositivos, permitindo filtragem e agrupamento baseado em propriedades e estado armazenados. Isso suporta fluxos de atualização estruturados, grupos de deployment em cascata e shutdowns de emergência quando limites de erro são violados.

Quem está trabalhando neste Pacote IoT?

Red Hat e Bosch já implantam e contribuem para Eclipse Hono, compartilhando objetivo comum de melhorar experiência de desenvolvedor com tecnologias Eclipse IoT. Estamos ativamente impulsionando desenvolvimento deste cloud stack package e convidamos colaboradores que desejem rodar Hono, Ditto e hawkBit em sua própria infraestrutura.

Partes interessadas podem entrar em contato por email ou GitHub. O pacote cloud IoT será desenvolvido sob o projeto Eclipse IoT Packages, que foca em integrar projetos Eclipse IoT existentes. Fornecerá instruções de deployment e Helm charts para implantar esses pacotes em plataformas Kubernetes.