Eclipse IoT: унифицированный open-source пакет для быстрой IoT разработки

Каи Худалла

Каи Худалла разрабатывал IoT решения в Bosch для smart homes, energy management, e-mobility и automotive задолго до того, как термин стал мейнстримом. Core контрибьютор нескольких Eclipse IoT проектов, включая Eclipse Hono, он защищает open-source интеграционную платформу, которая может подключать миллионы устройств к облаку. Он часто выступает на отраслевых конференциях и наслаждается кулинарией и гольфом, когда погода позволяет.

Подключение устройств, управление digital twins и оркестрация ПО обновлений — три столпа, которые большинство вендоров адресуют в проприетарных IoT предложениях. Однако многие организации предпочитают не замыкать себя в единственном вендоре или закрытой платформе. Им часто нужно встроить IoT cloud сервисы в свои собственные дата-центры. Open-source решения — самый гибкий способ удовлетворить эти требования.

Пока Eclipse IoT проекты уже предоставляют необходимые возможности — device connectivity, digital twin management, software rollout — каждый компонент работает независимо. Интеграция их требует значительных усилий, создавая крутую кривую обучения.

Чтобы решить это, мы собираем пред-интегрированный, когерентный пакет, бандлящий Eclipse Hono, Eclipse Ditto и Eclipse hawkBit. Доставляя ready-to-use, pre-configured бандл, разработчики могут фокусироваться на логике приложения вместо plumbing отдельных проектов вместе, снижая барьер входа и ускоряя развертывание для общих IoT сценариев.

Интегрированный IoT пакет

Цель — предоставить cloud-native IoT стек, построенный на Eclipse Hono, Eclipse Ditto и Eclipse hawkBit, развертываемый на Kubernetes средах.

Eclipse Hono: Унифицированная device connectivity

Eclipse Hono предлагает надежный, protocol-agnostic интерфейс для подключения миллионов устройств к back-end сервисам. Он нативно поддерживает HTTP, MQTT и AMQP, и экспонирует API для ключевых IoT коммуникационных паттернов: telemetry и event репортинг, а также command & control для device действий.

Томас Йекле

Томас Йекле — software developer в Bosch с 2010 года. С 2015 года он возглавляет Bosch IoT Things cloud сервис, а с 2017 — committer и project lead для Eclipse Ditto. Bachelor's в computer science и master's в application architecture от Hochschule Furtwangen University, он страстен к software craftsmanship и непрерывному обучению.

Eclipse Ditto: Digital twin management

Eclipse Ditto унифицирует IoT устройства и их digital twins, предоставляя state management, metadata search и мост между физическими устройствами и приложениями. Он поддерживает AMQP 1.0, AMQP 0.9.1, MQTT, Apache Kafka и HTTP/WebSockets.

Eclipse hawkBit: Software update orchestration

Eclipse hawkBit — domain-independent back-end, развертывающий firmware и application обновления на edge устройства и шлюзы через IP. Он позволяет безопасные, up-to-date системы и открывает новые модели дохода, такие как feature-extension монетизация.

Высокоуровневая архитектура пред-интегрированного IoT пакета, состоящего из Eclipse Hono, Eclipse Ditto и Eclipse hawkBit.

High-level architecture of the IoT package

Джероен Лаверман

Джероен Лаверман с Bosch с 2015 года, начиная в device abstraction и семантике перед движением в software updates. В 2018 он стал product owner Bosch IoT Rollouts и project lead Eclipse hawkBit. Он имеет bachelor's в computer engineering от Hochschule Furtwangen University и master's в information science от Pforzheim University Business School.

Eclipse Hono включает набор протокол-адаптеров, позволяющих устройствам подключаться используя MQTT, HTTP, AMQP и CoAP. Устройства могут загружать telemetry и events, которые Hono форвардит через свои north-bound AMQP 1.0 API. Приложения используют эти API для отправки команд и получения ответов. Пакет также включает production-ready device registry, управляющий identities и credentials, и использует enMasse для масштабируемого message routing и brokering.

Eclipse Ditto использует Hono's north-bound API, обрабатывая telemetry, events и commands. Оно представляет устройства как digital twins, отражающие последнее известное состояние, репортированное через Hono. Приложения могут взаимодействовать напрямую с устройствами через Hono или запрашивать twin state через twin API. Уведомления об изменении состояния доступны через AMQP 1.0, AMQP 0.9.1, MQTT, Apache Kafka или HTTP.

Eclipse hawkBit активируется, когда требуются firmware или application обновления. IoT приложения коммуницируют с hawkBit через его RESTful management API. hawkBit использует Ditto как свой device inventory, позволяя фильтрацию и группировку на основе хранимых свойств и состояния. Это поддерживает структурированные update flows, каскадные deployment группы и emergency shutdowns при превышении порогов ошибок.

Кто работает над этим IoT Package?

Red Hat и Bosch уже развертывают и контрибьютят в Eclipse Hono, разделяя общую цель улучшения developer experience с Eclipse IoT технологиями. Мы активно ведем разработку этого cloud stack пакета и приглашаем коллабораторов, желающих запускать Hono, Ditto и hawkBit на своей собственной инфраструктуре.

Заинтересованные стороны могут связаться по email или GitHub. IoT cloud пакет будет развиваться под Eclipse IoT Packages проектом, который фокусируется на интеграции существующих Eclipse IoT проектов. Он предоставит инструкции развертывания и Helm charts для развертывания этих пакетов на Kubernetes платформах.