Industrial Internet of Thingsにおける接続性のアーキテクト
適切な接続性ソリューションの選択は、デバイスの位置、機能、ユースケース要件にかかっています。主要なシナリオは以下の通り:
- スマートデバイス(エンドポイント)
- デバイス・ツー・クラウド接続
- クラウド内接続
- ユーザー接続(クラウド・ツー・ユーザー)
Data Distribution Service(DDS)標準
デバイス・ツー・クラウド(WAN)リンクでは、DDSは実証済みのリアルタイムデータ交換標準として、以下を提供します:
- ステートフルな相互作用
- スマートな接続処理、自動再接続、関連データのみの選択的再送信。
- アプリケーションオーバーヘッドを排除する組み込みバスインテリジェンス。
- 現在および将来のニーズに適応する複数のデータフローパターン。
- パブリッシュ・サブスクライブ、データ駆動アーキテクチャ。
- 高い拡張性、パフォーマンス、レジリエンス、堅牢なセキュリティ。
エンドポイントデバイス内部では、DDSは信頼性の高い安全クリティカルな動作を可能にし(ヘルスケアや自動車などの分野で必須)、ゲートウェイとルーティングサービスを通じて多様なトランスポートとプラットフォームをサポートします。
DDSはクラウド環境でも活躍し、その柔軟性が幅広い接続オプションをサポートし、クラウドベースソリューションの長寿命化を促進します。
ユーザーをクラウドに接続する場合(クラウド・ツー・ユーザー)、従来のWeb技術(WebSocketsとHTTP)が最適です。なぜならそれらは:
- 人間中心のステートレス、リクエスト・レスポンス相互作用を提供。
- 確立された拡張性とセキュリティインフラストラクチャを持つ。
- 容易な再起動機能を備えたレジリエントで寛容なパフォーマンス。
- モバイルデバイスとシンクラントからの普遍的なアクセス。
DDSドメインによる展開の柔軟性
DDSドメインは、サブシステムの安全な分離と調整されたデータプレーンを可能にし、ゲートウェイ接続でのネットワーク帯域幅とCPU/メモリオーバーヘッドを削減します。典型的なドメイン定義には:
- ドメイン0 ─ WANレベル。検出はゲートウェイエンドポイントとルーティングサービスに限定され、ローカルデバイス領域のプロキシとして機能。
- ドメイン1 ─ デバイス・ツー・クラウドレベル。デバイスバスとクラウドバスで完全なデバイス検出が発生。
DDSは幅広いトランスポートをサポート:UDP、TCP、共有メモリ、OpenSSL(TLS/SSL、DTLS)、低帯域幅オプション。ネットワークタイプ別のトランスポートガイドライン:
- LAN: イントラクラウドまたはアプリケーション間通信にはUDP(利用可能ならマルチキャスト)を推奨。
- WAN: デバイス・ツー・クラウドリンクにはTLS付きTCPを使用。
任意のDDSデータバスへのリモートアクセスが可能になり、DDSがステートを管理してセルラーとWi-Fiネットワーク間でシームレスなデータ共有を実現。Quality of Service(QoS)ルールがネットワーク移動と切り替え時のレジリエンスを提供します。
クラウド・ツー・ヒューマン通信(モバイルユーザーエンドポイントやシンクラントなど)には、引き続きTCP上のWebSocketsとHTTPSを使用してください。
Webアプリケーションからのリモートアクセスを体験するには、RTI Connext DDSデモサイトをご覧ください:https://info.rti.com/demo_iot.
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