Számos, beágyazott megoldásokkal dolgozó fejlesztő úgy érzi, hogy tisztában van a rendszer általános hardveres kialakításával, ugyanakkor abban már nem olyan biztosak, hogy hová jutnak el és hogyan kerülnek feldolgozásra az eszközük 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, mely a megbízható termékek előállítására építette márkakoncepcióját, rendkívüli kihívást jelenthet, hogy most ugyanilyen megbízható, ráadásul méretezhető és kezelt felhőtárhelyet és elemzési platformot hozzon létre, mely 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. Ám 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, melynek kínálatában a legkisebb határeszközök és a méretezhető, magas szintű elérhetőséget biztosító elemzési alkalmazások számára egyaránt problémamentes kapcsolatot biztosító megoldások is szerepelnek. Az IBM a közelmúltban mutatta be IBM Internet of Things Foundation nevű kezelt felhőhoszt-szolgáltatását, melynek célja, hogy a vállalatok üzleti hasznot nyerhessenek ki 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, melyek integrációja komoly kihívást jelenthet.
1. ábra. IBM Internet of Things Foundation szolgáltatásAz IBM Internet of Things Foundation alapszintű építőkockákat biztosít, melyek segítségével megvalósítható egy teljes IoT-infrastruktúra összekapcsolása, összegyűjtése, összeállítása és kezelése. Az iparágban szabványosnak számító protokollok (pl. MQTT és REST) segítségével számos különböző határcsomópont-eszköz (pl. érzékelők) köthető össze biztonságosan és kezelhető távolról. Az IBM megközelítésének egyik sarokpontja, hogy lehetővé tették a népszerű nyílt forráskódú fejlesztőkártyákkal (pl. 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. 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 állíthatja össze az adatforrásokból és érzékelőkből származó adatokat, és átadhatja 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.
2. ábra. IBM Bluemix gyorsindítási szimulációA koncepció demonstrálása érdekében az IBM rendelkezésre bocsátott egy gyorsindítási oldalt (lásd a 2. ábrát), melyen 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 Ön valós időben is megtekintheti a vizualizációt. 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.
3. ábra. Hőmérséklet-érzékelő szimulációja
4. ábra. A szimulált érzékelőadatok valós idejű elemzéseA Node-RED „folyamatokból” és „csomópontokból” áll. A csomópontok olyan folyamatok, melyeket korábban már kialakítottak a Node-RED valamelyik előre definiált funkciójával. A Node-RED weboldal számos alapvető és külső fejlesztésű csomópontot tartalmaz, melyeket Ön is hozzáadhat Node-RED-környezetéhez. Létezik például egy külső fejlesztésű csomópont, mely „touch” (érintés) 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, melyet Önnek kell „bekötnie”. A csomópontfunkciók nagyjából az alábbi 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.
Az 5. ábrán a Node-RED szerkesztőkép-ernyője látható. Láthatja, hogy a „gpio” és a „touch” csomópontok bekerültek a bal oldali alapértelmezett listába.
5. ábra. Node-RED szerkesztőképernyőA Node-RED segítségével az első folyamatot gyorsan kidolgozhatja. A Node-RED oldalon számtalan segítő dokumentum található, melyek között példákat tartalmazó oktatóanyagok is megtalálhatók (lásd a 6. ábrát). Ez egy egyszerű folyamatot demonstrál, mely 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, Ön pedig megtekintheti, milyen módon konvertálja a rendszer karaktersorrá az adatokat, majd hogyan adja át ezeket a jobb oldalon található hibakeresési panelnek.
6. ábra. Node-RED – a dátum karaktersorrá alakítását megjelenítő, egyszerű folyamatA Raspberry Pi 2 remek platformot nyújt az IBM Internet of Things Foundation, IBM Bluemix és Node-RED segítségével történő IoT-alkalmazásfejlesztéshez. Széles körű IO-funkcióinak, valamint a hozzá elérhető számos külső gyártású LCD-kijelzőnek, a GPIO-bővítménynek és a 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-ra vonatkozóan, hogy Ön magabiztosan fejleszthesse ki és alkalmazhassa IoT-megoldásait. 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!
