hirdetés
hirdetés

IT és kommunikáció

IoT-kapcsolat a határcsomópontoktól a felhőelemzésig

Sosem volt még ilyen egyszerű beágyazott kialakítású megoldásokat építeni a mostanában sokszor emlegetett dolgok internetjéhez (IoT). 

hirdetés

Ma már egykártyás számítógépek kiterjedt tárháza áll rendelkezésre (egyesek vezeték nélküli kapcsolódási lehetőséggel), amelyek segítségével jelentős mértékben felgyorsítható az IoT-alapú tervek kidolgozása. Akár környezetérzékelő eszközöket építünk egy ipari automatizálási folyamatban való használatra, akár otthoni átjárót készítünk az energiafogyasztás ellenőrzésére és a fűtés szabályozására, biztosak lehetünk benne, hogy találunk olyan költséghatékony platformot, amely ideális megoldást jelent terveinkhez.

Számos, beágyazott megoldásokkal dolgozó fejlesztő úgy érzi, hogy tisztában van a rendszer általános hardveres kialakításával, ugyanakkor abban már nem olyan biztos, hogy hová jutnak el, és hogyan kerülnek feldolgozásra az eszköze által generált adatok. Az IoT többek között azért olyan népszerű a vállalatok körében, mivel segítségével új és innovatív, szolgáltatásalapú üzleti modelleket kínálhatnak vásárlóiknak. Ahhoz azonban, hogy ezek az új tervek nyereségesen és megbízhatóan eljussanak az ügyfelekhez, új mérnöki megoldásokra van szükség. Egy olyan vállalat számára, amely a megbízható termékek előállítására építette márkakoncepcióját, rendkívüli kihívást jelenthet, hogy most ugyanilyen megbízható, ráadásul méretezhető és kezelt felhőtárhelyet és elemzési platformot hozzon létre, amely képes életre kelteni az új üzleti modelleket.

Természetesnek tűnhet, hogy a vállalati IT-üzletágban keressük a potenciális szolgáltatói partnereket, akik képesek biztosítani az IoT ígéretét ténylegesen beváltani képes, felhőalapú infrastruktúrát. Azonban még a legnagyobb banki vagy kereskedelmi rendszer felhasználóinak száma is nevetségesen kevésnek tűnik, ha figyelembe vesszük, hogy egy IoT-felhőrendszerhez akár többmilliónyi érzékelő és más határcsomópont-eszköz is kapcsolódhat. Szerencsére létezik néhány olyan vállalati szintű felhőhoszt-szolgáltató, amelynek a kínálatában a legkisebb határeszközök és a méretezhető, magas szintű elérhetőséget biztosító elemzési alkalmazások számára egyaránt problémamentes kapcsolatot biztosító megoldások is szerepelnek.

Üzleti haszon IoT-eszközökből

Az IBM a közelmúltban mutatta be IBM Internet of Things Foundation nevű kezelt felhőhoszt-szolgáltatását, amelynek célja, hogy a vállalatok üzleti hasznot nyerhessenek IoT-eszközeikből. Ez azt mutatja, hogy az IBM tisztában van vele, hogy miközben fontos, hogy a vállalatok gyorsan képesek legyenek elemezni, majd vizualizálni az adatokat, és betáplálni az IoT-adatokat a vállalati kezelőrendszerekbe, ezen adatok túlnyomó részben rendkívül kis energiafogyasztású, beágyazott eszközökből származnak, amelyek integrációja komoly kihívást jelenthet.

IBM Internet of Things Foundation szolgáltatás (forrás: RS)
IBM Internet of Things Foundation szolgáltatás (forrás: RS)

Az IBM Internet of Things Foundation alapszintű építőkockákat biztosít, amelyek segítségével megvalósítható egy teljes IoT-infrastruktúra összekapcsolása, összegyűjtése, összeállítása és kezelése. Az iparágban szabványosnak számító protokollok (például MQTT és REST) segítségével számos különböző határcsomópont-eszköz (például érzékelő) köthető össze biztonságosan, és kezelhető távolról. Az IBM megközelítésének egyik sarokpontja, hogy lehetővé tette a népszerű nyílt forráskódú fejlesztőkártyákkal (például Raspberry Pi) való kapcsolódást is. A rendszerben az alkalmazásnak megfelelően állítható be az adatok összegyűjtésének időintervalluma, illetve magában a felhőelemzési platformban hozható létre az elemzési és rendszervezérlési vezérlőpult is.

IBM Bluemix gyorsindítási szimuláció
IBM Bluemix gyorsindítási szimuláció

Az IBM szolgáltatásának igazán ötletes része azonban az, hogy rendkívüli módon leegyszerűsíti az adatbegyűjtési, információtovábbítási és -szabályozási folyamatok létrehozását. Az IBM Bluemix nyílt szabványokat használó felhőplatform és a Node-RED vizuális programozási környezet segítségével gyorsan, vizuális segédletek révén állíthatjuk össze az adatforrásokból és érzékelőkből származó adatokat, és átadhatjuk azokat a felhőtárhelynek és -elemzési platformnak. Az IoT-eszközökről származó adatok összekapcsolásához, tárolásához és elemzéséhez szükséges felhőszolgáltatásokat az IBM Bluemix biztosítja. A Node-RED egy vizuális programozási környezet, amely az érzékelőkről a felhőbe irányuló „adatfolyamokat” hoz létre a hardverek és a szoftverek összekapcsolása révén.

Gyorsindítás receptekből

A szimulált érzékelőadatok valós idejű elemzése
A szimulált érzékelőadatok valós idejű elemzése
A koncepció demonstrálása érdekében az IBM rendelkezésre bocsátott egy gyorsindítási oldalt (lásd a 2. ábrát), amelyen különböző, előre elkészített „receptek” érhetők el a fent említett beágyazott fejlesztési platformokhoz. Ezek a receptek leírják, milyen lépések szükségesek a hardver és az IBM felhőszolgáltatásai közötti kapcsolat kialakításához. Ehhez általában le kell tölteni egy programot a beágyazott célhelyen. A legtöbb ilyen program egy olyan alkalmazást is tartalmaz, amely amellett, hogy kialakítja a felhővel való kapcsolatot, mintaadatokat hoz létre és továbbít, így a felhasználó valós időben is megtekintheti a vizualizációt. A számítógépe böngészőjéből ráadásul a mintavizualizációkat is áttekintheti, ehhez mindössze a szimulációs képernyőre mutató hivatkozást kell követnie. A 3. ábrán egy hőmérséklet-érzékelő szimulációja látható (a hőmérséklet manuálisan szabályozható), a 4. ábrán pedig az ennek megfelelő valós idejű adatkijelzés tekinthető meg.

Hogyan épül fel a Node-Red?

A Node-RED „folyamatokból” és „csomópontokból” áll. A csomópontok olyan folyamatok, amelyeket korábban már kialakítottak a Node-RED valamelyik előre definiált funkciójával. A Node-RED weboldal számos alapvető és külső fejlesztésű csomópontot tartalmaz, amelyeket bárki hozzáadhat Node-RED környezetéhez. Létezik például egy külső fejlesztésű csomópont, amely „touch” (érintéses) beviteli funkciót biztosít a Raspberry Pi egy adott érintőképernyő-moduljának használata esetén. A „touch” csomópont a megfelelő képernyő-pozíció továbbításáért felelős. Ezt aztán be lehet húzni egy új folyamatba, amelyet az alkalmazónak kell „bekötnie”. A csomópontfunkciók nagyjából a következő kategóriákba tartoznak: bemenet, kimenet, funkció, közösségi, tárolási és elemzési. Külső fejlesztők csomópontjai például GPIO bemenetet/kimenetet, NTF-időbeolvasást vagy az adatokon alapuló Google-diagram létrehozását teszik lehetővé.

A Node-RED szerkesztőképernyője. Láthatjuk, hogy a „GPIO” és a „touch” csomópontok bekerültek a bal oldali alapértelmezett listába.
A Node-RED szerkesztőképernyője. Láthatjuk, hogy a „GPIO” és a „touch” csomópontok bekerültek a bal oldali alapértelmezett listába.

A Node-RED segítségével az első folyamatot gyorsan kidolgozhatjuk. A Node-RED oldalon számtalan segítő dokumentum található, amelyek között példákat tartalmazó oktatóanyagok is megtalálhatók (lásd a 6. ábrát). Ez egy egyszerű folyamatot demonstrál, amely egy időbélyegzővel ellátott „payload” (hasznos adat) üzenetet hoz létre, majd elküldi azt a „format timestamp” (időbélyegző formázása) funkció számára. A funkció kiemelést kap a képernyőn, mi pedig megtekinthetjük, milyen módon konvertálja a rendszer karaktersorrá az adatokat, majd hogyan adja át ezeket a jobb oldalon található hibakeresési panelnek.

Node-RED – a dátum karaktersorrá alakítását megjelenítő egyszerű folyamat
Node-RED – a dátum karaktersorrá alakítását megjelenítő egyszerű folyamat

Platform az alkalmazásfejlesztéshez

A Raspberry Pi 2 remek platformot nyújt az IBM Internet of Things Foundation, az IBM Bluemix és a Node-RED segítségével történő IoT-alkalmazásfejlesztéshez. Széles körű IO-funkcióinak, valamint a hozzá elérhető számos külső gyártású LCD-kijelzőnek, GPIO-bővítménynek és különböző vezeték nélküli moduloknak köszönhetően a Raspberry Pi ideális platformot nyújt az IoT-határeszközök bevetéséhez. Az IBM Bluemix és a Node-RED egyaránt részletes megvalósítási és konfigurációs utasításokat tartalmaz a Raspberry Pi platformra vonatkozóan, hogy magabiztosan fejleszthessük ki és alkalmazhassuk IoT-megoldásainkat. Ez az IoT-fejlesztési módszer tehát az IBM méretezhető, hatékony és biztonságos felhőszolgáltatásait kombinálja a megbízható, bizonyított és kiterjedt dokumentációval rendelkező Raspberry Pi 2 platformmal. Győztes kombináció!

hirdetés
Ha hozzá kíván szólni, jelentkezzen be!
 
hirdetés
hirdetés
hirdetés

Kiadónk társoldalai

hirdetés