Eclipse IoT：迅速なIoT開発のための統合オープンソースパッケージ

カイ・フダラ

カイ・フダラは、IoTという用語が主流になる遥か以前から、スマートホーム、エネルギー管理、e-モビリティ、自動車分野でボッシュのIoTソリューションを開発してきました。Eclipse Honoを含む複数のEclipse IoTプロジェクトの中核貢献者で、数百万デバイスをクラウドに接続するオープンソース統合プラットフォームを推進。業界カンファレンスで頻繁に登壇し、天候が許せば料理とゴルフを楽しみます。

デバイス接続、デジタルツイン管理、ソフトウェア更新オーケストレーションは、ほとんどのベンダーがプロプライエタリIoT提供で対応する3本柱です。しかし多くの組織は、単一ベンダーやクローズドプラットフォームへのロックインを避けたいと考えます。自社データセンター内にIoTクラウドサービスを組み込む必要があることも多々。オープンソースソリューションが、それら要件を満たす最も柔軟な方法です。

Eclipse IoTプロジェクトは個別に必要な能力——デバイス接続、デジタルツイン管理、ソフトウェアロールアウト——をすでに提供しています。しかし各コンポーネントが独立して動作するため、統合には多大な労力が必要で、急な学習曲線が生じます。

これを解決するため、Eclipse Hono、Eclipse Ditto、Eclipse hawkBitをバンドルした、事前統合されたコヒーレントなパッケージを構築中です。即座に使用可能な事前設定済みバンドルを提供することで、開発者は個々のプロジェクトの配管ではなくアプリケーションロジックに集中でき、参入障壁を下げ、一般的なIoTシナリオの導入を加速します。

統合IoTパッケージ

目的は、Eclipse Hono、Eclipse Ditto、Eclipse hawkBit上に構築されたクラウドネイティブIoTスタックを提供し、Kubernetes環境でデプロイ可能にすることです。

Eclipse Hono: 統合デバイス接続

Eclipse Honoは、数百万デバイスをバックエンドサービスに接続する堅牢でプロトコル非依存のインターフェースを提供。HTTP、MQTT、AMQPをネイティブサポートし、テレメトリ・イベント報告、コマンド&コントロールといった主要IoT通信パターンのAPIを公開。

トーマス・ヤックレ

トーマス・ヤックレは2010年からボッシュのソフトウェア開発者。2015年からBosch IoT Thingsクラウドサービスを統括、2017年からEclipse Dittoのコミッター兼プロジェクトリード。フルトヴェンゲン大学で計算機科学学士、アプリケーションアーキテクチャ修士を取得。ソフトウェアクラフトマンシップと継続的学習に情熱を注ぐ。

Eclipse Ditto: デジタルツイン管理

Eclipse DittoはIoTデバイスとそのデジタルツインを統一し、状態管理、メタデータ検索、物理デバイスとアプリケーションの橋渡しを提供。AMQP 1.0、AMQP 0.9.1、MQTT、Apache Kafka、HTTP/WebSocketsをサポート。

Eclipse hawkBit: ソフトウェア更新オーケストレーション

Eclipse hawkBitはドメイン非依存のバックエンドで、IP経由でエッジデバイスとゲートウェイへファームウェアとアプリケーション更新を展開。セキュアで最新のシステムを実現し、機能拡張の収益化といった新たな収益モデルを開きます。

Eclipse Hono、Eclipse Ditto、Eclipse hawkBitで構成される事前統合IoTパッケージのハイレベルアーキテクチャ。

IoTパッケージのハイレベルアーキテクチャ

イェロエン・ラバーマン

イェロエン・ラバーマンは2015年からボッシュに在籍、デバイス抽象化とセマンティクスから始まりソフトウェア更新へ移行。2018年にBosch IoT RolloutsのプロダクトオーナーとEclipse hawkBitのプロジェクトリードに就任。フルトヴェンゲン大学で計算機工学学士、プフォルツハイム大学ビジネススクールで情報科学修士を取得。

Eclipse Honoには、MQTT、HTTP、AMQP、CoAPでデバイス接続を可能にするプロトコルアダプタセットが含まれます。デバイスはテレメトリとイベントをアップロードし、Honoが北向きAMQP 1.0 API経由で転送。アプリケーションはこれらのAPIでコマンド送信と応答受信。パッケージには本番対応デバイスレジストリも組み込まれ、アイデンティティと認証情報を管理し、enMasseでスケーラブルなメッセージルーティングとブローキングを実現。

Eclipse DittoはHonoの北向きAPIを活用し、テレメトリ、イベント、コマンドを処理。Hono経由で報告された最後の既知状態を反映するデジタルツインとしてデバイスを提示。アプリケーションはHono経由でデバイスと直接対話するか、ツインAPIでツイン状態をクエリ可能。状態変更通知はAMQP 1.0、AMQP 0.9.1、MQTT、Apache Kafka、HTTPで利用可能。

ファームウェアまたはアプリケーション更新が必要になるとEclipse hawkBitが作動。IoTアプリケーションはhawkBitのRESTful管理APIで通信。hawkBitはDittoをデバイスインベントリとして使用し、格納プロパティと状態に基づくフィルタリングとグループ化を可能に。これにより構造化された更新フロー、カスケード展開グループ、エラー閾値超過時の緊急シャットダウンをサポート。

このIoTパッケージに取り組むのは誰か？

Red HatとボッシュがすでにEclipse Honoをデプロイ・貢献し、Eclipse IoT技術での開発者体験向上という共通目標を持っています。このクラウドスタックパッケージの開発を積極的に推進し、自社インフラでHono、Ditto、hawkBitを運用したい協力者を歓迎します。

関心のある方はメールまたはGitHubでご連絡ください。IoTクラウドパッケージはEclipse IoT Packagesプロジェクトの下で開発され、既存Eclipse IoTプロジェクトの統合に焦点を当てます。Kubernetesプラットフォームへのこれらのパッケージデプロイのための手順とHelmチャートを提供します。