Eclipse Ditto 1.0：デジタルツインビルダー向けのフレームワーク

ThomasJäckle

ThomasJäckleはソフトウェア開発者であり、2010年からBoschと協力しています。2015年からBosch IoT Thingsクラウドサービスのリードソフトウェア開発者を務め、2017年からEclipseDittoプロジェクトのコミッター兼プロジェクトリーダーを務めています。彼はソフトウェアの職人技に情熱を注いでいます。継続的な学習が彼のモチベーションを高めます。 Thomasは、ドイツのHochschule Furtwangen大学で、コンピューターサイエンスの学士号と、アプリケーションアーキテクチャの修士号を取得しています。

デジタルツインは、実世界のエンティティまたはシステムのデジタル表現です。物理オブジェクトを表すデータモデルとプロセスを実装して、デジタル世界の物理オブジェクトとの対話を容易にします。たとえば、風車には、風車を制御し、メンテナンススケジュールを予測するために使用されるデジタルツイン表現がある場合があります。 Gartner Groupは、IoTを実装している企業の3分の2がデジタルツインを本番環境に導入すると予測しています。

デジタルツインの主な推進要因は、IoT展開の複雑さを軽減することです。物理的資産の一貫したデジタル表現により、データ分析、シミュレーション、拡張現実、製品メンテナンスなどのサービスの開発が容易になります。

Eclipse Dittoプロジェクトを最初に開始したときの目標は、デジタルツインの作成を容易にすることでした。対象分野の専門家がデジタルツインを開発できるようにする、一貫性のある相互運用可能なフォーマットを提供するフレームワークを作成したかったのです。私たちの考えは、物理世界と仮想世界の間の基本的なデータの相互作用を処理する柔軟なフレームワークを開発した場合、デジタルツインビルダーがデジタルツインドメインに集中できるようになるというものでした。

Eclipse Ditto：デバイスとそのデジタルツインの間のブリッジを構築するためのフレームワーク。

多くの要件の発見、コーディング、テスト、およびコミュニティの入力を経て、EclipseDittoプロジェクトの1.0リリースを紹介できることに興奮しています。 Dittoは、デジタルツインビルダーにサービスとしてのデバイスを提供していると実感しています。

Eclipse Ditto –サービスとしてのデバイス

Dittoは、さまざまなデバイス間で一貫したビューを必要とするデジタルツインビルダー向けです。 Dittoの中核となるのは、「モノ」と呼ばれるデータモデルであり、物理デバイスの表現を提供します。 Ditto Thingには、デジタルツインドメインの専門家がデバイスと対話できるようにするAPIを介してアクセスできます。このAPIは基本的に、デジタルツインと対話するためのサービスとしてのデバイスを作成します。 Dittoサービスは、次の機能を通じてデータモデルとの相互作用をサポートします。

• デバイス情報の変更の永続性と通知
• さまざまな同上物を検索
• ペイロード変換
• DittoThingsの特定の部分へのアクセスを制限するための承認ポリシー
• 接続されたデバイスとの直接対話を確立するライブチャネル

デバイスの永続性と通知

Eclipse Dittoは、デバイスの最新の値をデータベースに保存します。これにより、デジタルツインはデバイスの最後に報告された値を照会できます。デジタルツインは、値が変更されたときに通知する必要があることを確認することもできます。変更に基づいて、アプリケーションがデバイス内の何かを変更したい場合にデバイスに通知することもできます。

検索

Eclipse Dittoは、多数のデバイスにわたって広範な検索機能を提供します。検索クエリには、現在のすべての双子のリストの生成や、特定のデータしきい値を超える双子の検索が含まれる場合があります。 20度を超える温度のデバイス。報告されたデータに対する検索がサポートされています。デバイスのメタ情報に対してクエリを実行するための検索もサポートされています。温度センサーを表すすべての双子を一覧表示します。

たとえば、Ditto検索サービスは、一連のデバイスのリアルタイムデータを表示するダッシュボードを作成するアプリケーションで使用できます。

ペイロード変換

Eclipse Dittoは、デバイスとドメインに依存しません。すでに展開されている既存のデバイスと新しく設計されたデバイスをサポートできます。これらの異なるデバイスがデータをフォーマットして送信する方法は、多くの場合異なります。したがって、Dittoでは、さまざまなデバイスデータを一貫性のある軽量のJSONモデルにマッピングできます。これにより、EclipseDittoは異種のデバイスセットに一貫したインターフェイスを提供できます。

承認

Dittoは、事前定義された承認ポリシーに基づいてAPIへのアクセスを制限できます。同上認証サービスは、デバイスデータのプライバシーと整合性を保護します。事前定義された許可されたクライアントのみが、DittoThingの個々の要素への読み取り/書き込みアクセスを許可されます。クライアントは、OAuth2.0およびOpenIDConnect標準を使用してDittoで認証されます。

IoTプラットフォームの一部としての同上

Eclipse Dittoサービスは通常、ある種のIoTプラットフォームでデプロイされます。 Dittoはクラウドで実行され、Eclipse Hono、MQTTブローカー、MS AzureIoTなどのさまざまなタイプの接続サービスを介したデバイスへの接続に依存しています。

ライブチャンネル

永続モードに加えて、Dittoには、アプリケーションがデバイスと直接通信できるようにする「ライブ」チャネルがあります。 Dittoは、ライブチャネルを使用して、デバイス接続レイヤーを介して実際のデバイスに要求を転送するルーターとして機能します。このチャネルを使用して、デバイスで操作（「今すぐライトをオンにする」など）を呼び出し、デバイスからの応答を受け入れることもできます。 Dittoライブチャネルは、デバイスの認証ポリシーをチェックして、認証されたクライアントのみがデバイス情報にアクセスできるようにします。

EclipseDittoはデバイスを直接統合しません。その焦点は、Webアプリケーション、モバイルアプリケーション、またはその他のバックエンドサービスにAPIを提供することにあります。

同上1.0：本番環境に対応

すでに述べたように、Dittoの1.0リリースが利用可能になりました。これは私たちのプロジェクトにとって重要な成果です。 Eclipse Foundationコミュニティ内では、1.0リリースは多くのことを意味します：1）APIが安定している、2）コードベースが成熟している、3）将来のリリースにセマンティックバージョニングを適用する、4）すべてのIPの問題が解決されるEclipseFoundationによる。

また、Ditto1.0の水平方向のスケーラビリティについても膨大な量の作業を行いました。クラスター環境で実行されているDittoは、何百万ものもの（ツイン）をサポートするように拡張できるようになりました。この時点で、Dittoは本番環境で使用できるようになります。

同上コミュニティとエコシステム

Dittoがデジタルツインを作成するための業界標準になることを望んでいます。このため、DittoはEclipseFoundationのEclipseIoTワーキンググループ内のオープンソースプロジェクトです。オープンソースコミュニティは、ベンダーに中立なコミュニティを作成するための最良の方法であると信じています。

Dittoはすでに採用者の健全なコミュニティを構築しています。私の会社であるBosch.IO（以前のBosch Software Innovations）は、Bosch IoTSuiteのサービスとしてDittoを提供しています。 Aloxy、Othermo、Kiwigridなどの企業は、IoTプラットフォームの一部としてDittoを採用しています。たとえば、Aloxyは、産業価値の監視を専門とする産業用IoTスタートアップです。彼らはEclipseDittoを使用して、顧客がAloxy値のクエリ、レポート、操作に使用できる共通のAPIを作成します。

ご参加ください

Eclipse Dittoはコミュニティの取り組みであり、皆さんに参加を呼びかけたいと思います。 Dittoサンドボックスと、Dittoについて学び始めたい開発者向けの例のリポジトリがあります。私たちのプロジェクトはgithubでホストされているので、PRと問題は大歓迎です。ソリューションでDittoを使い始めた場合は、お知らせください。私たちは本当にDittoの周りにデジタルツインコミュニティを構築したいと思っています。