Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

Интернет ствари: плава (зуб) на рубовима?

Било да пратите свој дом док сте на одмору, или загрејете своју викенд кућу пре пута тамо - ваша апликација Интернет оф Тхингс користи Интернет протоколе за комуникацију између ту и тамо. Из тог разлога, дефинисала сам интернет ствари као „глобалну мрежу компјутера, сензора и актуатора повезаних путем интернет протокола“ у мојој књизи „Започињање са Интернетом ствари“, пре три године.

Ово је увелико поједностављена, идеализована слика насталог ИоТ-а. То је визија прелепо јасног технолошког пејзажа, где ИП пакети могу путовати од температурног сензора до центра података у облаку и назад до контроле грејача. Без незграпне конверзије протокола између, без компликованих гатеваи-а који су гњаважа за конфигурисање или програмирање.

Цела слика данас је сасвим супротна: збуњујући зоолошки врт понекад комплементарних, често конкурентних стандарда ("што више, то веселије"):

Често се питам како ће слика изгледати за још три године, или за 10 година. Забавно је додати још технологија на слику. Мање је забавно стављати опкладе на одређене технологије улагањем мојих пријатеља и мог живота и крви, зноја и суза у њих. Или да дају препоруке клијентима који би могли испасти ужасно погрешни.

Хигх роад или лов роад?

Посматрао сам углавном два начина на које људи реагују на ову неизвесност. Један од начина је да се дрхти, а затим да се заврну рукави “учинимо све што можемо да се приближимо идеалу; хајде да уведемо ИП протоколе свуда - на крају крајева, ИП протоколи су историјски победили све конкурентске протоколе ”. Други начин је слегнути раменима “то је начин на који свет функционише; конкуренција је добра ствар, а шта је сва та бука око интернет протокола - има толико других доказаних технологија на терену, хајде да појединачно изаберемо праву за посао ”.

Назовимо ово једним "високим путем" насупрот многим перспективама "ниских путева". То је фасцинантан потез, са много загрејаних несугласица: “потребан вам је оптимизовани бежични протокол за мрежу сензора, дизајниран од самог почетка за ниску потрошњу енергије, иначе ћете имати превише одлива енергије да бисте били практични - заборавите на ИП протоколе "Насупрот" можемо направити компресију ИП заглавља и друге трикове, тако да не трошимо много енергије на бежични хоп од сензора до рутера - ИП је улазница за будућност ".

Технички спорови обично су усредсређени на неке архитектонске квалитете који су посебно релевантни током посљедње миље, односно посљедњих неколико метара Интернета ствари. Тамо где ИоТ „добија физичку снагу“: минимална потрошња електричне енергије сензора на батерије у вашем врту, детерминизам у реалном времену за контролисање транспортне траке, лакоћа администрације система где су системске администрације технички почетници и просечно осамдесет година ( један од наших клијената производи слушна помагала ...), једноставност управљања кључевима за контролне машине алатке које су поставили минимално обучени теренски техничари, итд.

Да ли су интернет протоколи „довољно добри“ чак и за такве сценарије? Колико је добро довољно добро? Чак и након што сам прочитао многе аргументе и истраживачке радове, осјећам да обје стране имају добре аргументе, али то и даље остаје мутно за мене који ће бити у праву на дужи рок. Понекад се тресем, други пута слегнем раменима. Интернет протоколи сигурно имају импресивне резултате у булдожирању власничких протокола, на пример ИБМ-ов Токен Ринг, и освајању чак и поља која за њих нису очигледно погодна: на пример, Етхернет је успешно модификован да гарантује понашање у реалном времену за индустријске апликације. . (Иако, може бити тешко изабрати тренутно више од 20 (!) Приједлога који се натјечу за круну међу реалним Етхернет ваннабе стандардима…)

Да ли је, дакле, једноставно питање времена док интернет протоколи не одгурну све остале “наслијеђене” протоколе, како изгледа њихова историја?

Блуетоотх Лов Енерги

Постоје најмање два контра-примера. Комуникационе технологије које су успеле паралелно са Интернетом: УСБ и Блуетоотх. Они су се показали прилично имуни на интернет протоколе, иако је могуће тунелирање ИП протокола преко њих. Дакле, можда можда и задњи метри ствари ствари и даље остану имуни?

2005. године, ЦТО клијента ми је рекао да је егзотична бежична технологија развијена у Нокиа истраживачком центру, званом Вибрее. Изгледало је веома обећавајуће за сценарије кратког домета, мале снаге у кућној аутоматизацији, за медицинске апликације и друге случајеве употребе. Неколико година касније, у веома паметном потезу, Нокиа је преузела контролу над Вибрее-јем за Блуетоотх Специал Интерест Гроуп. Технологија је касније модификована како би боље одговарала постојећем Блуетоотх стандарду, а 2010. године постала је званични део Блуетоотх-а 4.0. Садашње име је Блуетоотх Лов Енерги (БЛЕ), или Блуетоотх Смарт као маркетиншка етикета.

Једина карактеристика БЛЕ-а која га чини спремном за експлозивни раст - упркос некомпатибилности са ИП протоколима - је његов минимални додатни трошак у поређењу са класичним Блуетоотх решењем: веома мало кошта да се надогради постојећи Блуетоотх уређај који подржава БЛЕ. Почевши од иПхоне 4с, Аппле је почео да подржава БЛЕ у свим својим производима. Не само укључивањем нових Блуетоотх чипова, већ и АПИ-јем који можете користити за развој БЛЕ-омогућених апликација. Таква апликација, заједно са уређајем на који се повезује, понекад се назива "додатком". На примјер, теренски техничар може користити свој паметни телефон за постављање нове пумпе преко БЛЕ - пумпа не треба свој ЛЦД заслон у ту сврху, чак ни УСБ прикључак. Када је потребно, апликација може чак и да делује као привремени гатеваи од штампарске машине до Интернета, нпр. тако да машина за штампање може да дохвати нови фирмваре.

Наравно, додаци не морају да буду пословни: један од наших првих напада на ово ново поље био је електронски венац, у време Божића 2012. То је била занимљива вежба. На пример, Аппле очекује да им пошаљете један од својих уређаја, иначе не одобравају вашу апликацију за продавницу апликација. Нејасно смо се питали да ли ће БМВ, у случају да икада изгради БЛЕ подршку у једном од својих луксузних аутомобила, морати да пошаље такво возило и Апплеу?

Прошле године, Гоогле је последњи пут додао и БЛЕ подршку Андроид АПИ-ју, а ове године Мицрософт би требало да га прати са Виндовс Пхоне-ом. Ово ће учинити БЛЕ правом цросс-платформ технологијом за додатке, од фитнес уређаја као што су сензори за ципеле или монитори откуцаја срца до паметних сатова и све што је у вашој близини које ћете можда желети да контролишете: врата, телевизори, прскалице у башти итд.

Нови Гоогле АПИ је био прилика да направи и Андроид апликацију за адвентски венац, такође за Божић 2013. Гооглеова БЛЕ имплементација је била веома рана и још није тако зрела као Апплеова, која и даље има неких проблема. Али ствари се стално побољшавају, а девелопери размењују своја искуства, нпр. овде на Фацебоок групи коју смо поставили у ту сврху.

Да ли је ту да остане?

БЛЕ је вероватно једна нова комуникациона технологија која није угрожена интернет џунгном. Чак и на њеном раном добу, то је већ прилично силеџија: недавно сам чуо за тендер за пројект аутоматизације зграда у којем је БЛЕ подршка била задужена за расвјету - подручје гдје бих очекивао ЗигБее. Чини се да аргумент "можете га контролисати са паметног телефона или таблета" превазилази скоро сваки контрааргумент који можете наћи против БЛЕ. Понекад то постане нестварно: контактирали смо стартуп који је изградио своју пословну идеју под претпоставком да је могуће повезати стотине БЛЕ сензора, у великој комерцијалној згради, директно на један ГСМ гатеваи. Нажалост, БЛЕ је у овом тренутку заиста технологија за последњих неколико метара, не може поуздано да функционише на више спратова и десетак зидова ...

Услужно оријентисана архитектура за уређаје

Стављајући свој шешир као софтверски архитекта, сматрам да је један аспект БЛЕ-а посебно интригантан, а понекад и иритантан: он скупља веома ниске нивое оптимизације са архитектонским концептима на високом нивоу. Дизајниран је да буде оптимизован за малу потрошњу енергије, тежећи да минимизира број битова и бајтова који се морају пренијети. Ипак, она такође дефинише тзв генерички профил атрибута (ГАТТ), што укључује карактеристике (нпр. температура ваздуха у просторији или отворено / затворено стање вентила) услугеи скупови повезаних услуга профиле. Профил одговара случају употребе, нпр. профил за мерење крвног притиска је за, добро, мерење крвног притиска. Услуга је интерфејс за вишекратну употребу, нпр. сервис информација о уређају који пружа информације попут произвођача уређаја и броја модела.

Фирмваре хелл: ДЛЛ пакао на стероидима

Услуге су кључни концепт БЛЕ-а. Услуга дефинише непроменљиви скуп карактеристика. Зашто непроменљив? И на који начин би ово могло бити релевантно за вас? Разлог томе је што већина јефтиних уређаја није дизајнирана тако да олакшава ажурирање фирмвера, или је уопште могуће. Стога, када почнете да продајете такав уређај, имате проблем ако желите да промените услугу, нпр. да би му се додала корисна карактеристика. Ваш нови фирмвер неће стићи до свих уређаја који су тамо у дивљини. Проблем је у томе што када ажурирана смартпхоне апликација покуша да приступи овој новој карактеристици на старом уређају, ништа добро се неће десити. Таква неусклађеност верзија између компоненти је позната као “ДЛЛ пакао” у софтверском свијету. Тамо, неусклађеност се бар може поправити поновном инсталацијом компатибилног скупа датотека. Ако имате сет некомпатибилних уређаја, без начина да ажурирате свој фирмваре, ви сте у још горем “пакету фирмвера”.

Стога је идеја задржати дефиницију услуге СервицеА непроменљиви када се испоручују уређаји са овом услугом *. Када касније морате да промените услугу, додајете нову дефиницију услуге СервицеА1, који је надскуп од СервицеА у томе што има додатну карактеристику, на пример. Нови уређаји имплементирају обје услуге (јефтинији ако су оба идентична, осим додатне карактеристике). Постоје четири констелације у којима пружалац услуге (“периферни”) може да задовољи корисника ове услуге (“централни”). Претпоставимо да је централни ваш паметни телефон:

  1. Ваш смартпхоне са апликацијом за оригинал услуга задовољава оригинал уређај: тражи СервицеА на уређају, проналази је, и све је у реду.
  2. Ваш смартпхоне са апликацијом за оригинал услуга задовољава проширено уређај: тражи СервицеА на уређају, проналази је, и све је у реду. Пошто апликација не зна за додатне карактеристике које подржава проширени уређај, она то не може да користи, али то је у реду. И даље може да обезбеди оригиналну функционалност.
  3. Ваш смартпхоне са апликацијом за проширено услуга задовољава проширено уређај: тражи СервицеА1 на уређају, проналази је, и све је у реду. Апликација зна и може да искористи додатне карактеристике.
  4. Ваш смартпхоне са апликацијом за проширено услуга задовољава оригинал уређај: тражи СервицеА1 на уређају, али уређај одговара “хух? никада нисам чуо СервицеА1! ”. Тако апликација покушава да тражи старије СервицеАи воила, може се грациозно вратити на ову стару услугу. Није тако цоол као са новим уређајем, али ради.

Овде ове четири констелације као дијаграм:

Ако знате да се старији уређаји више не користе, или више не желите да их подржавате, ваша следећа верзија апликације треба само да реагује другачије: ако уређај не подржава СервицеА1, апликација одустаје и каже кориснику да овај уређај није компатибилан. Дакле, не морате заувек носити стари пртљаг, све док то ваши корисници и даље траже.

Овај механизам је од суштинског значаја за будућност у којој се све врсте уређаја и апликација међусобно повезују, а ове компоненте могу доћи у било којој комбинацији нових, не тако нових или старих верзија.

Интернет протоколи у сржи, друге технологије на ивицама

Изгледа да ће лабиринт ниских путева бити са нама дуго времена, са разним прилазима и излазима са високог пута. Нарочито на "ивицама" мреже, неке друге технологије ће остати са нама неко време. Међу њима је и БЛЕ, иако не подржава интернет протоколе, или напредније функције као што је рутирање мреже. Надам се да велики интерес за БЛЕ неће постати његов највећи проблем: постоје бројне групе које раде на предлозима за проширење БЛЕ-а на овај или онај начин; БЛЕ чворишта су део нове Блуетоотх спецификације 4.1; и већ постоје покушаји покретања ИПв6 преко БЛЕ-а…

Али шта је са другим “ИоТ рубним технологијама” које могу бити корисне, али не и беспрекорно интегрисане у свијет ИП протокола? Када њихове користи (нпр. Да буду лако доступне, савршено погодне за посао, итд.) Превазилазе њихове недостатке (нпр. Да морате научити нову технологију, мање „мрежних ефеката“, итд.)? Слично питање поставља се и на виши ниво, за протоколе апликационог слоја: када треба да се фокусирамо на ХТТП као јединствени протокол за уједињење за “Веб оф Тхингс”, и када треба да пређемо на МКТТ, КСМПП, АМКП, ЗероМК и као?

Шта мислите о овим питањима? Волео бих да чујем од вас!

* Ако случајно знате Мицрософтов Цомпонент Објецт Модел (ЦОМ), препознат ћете идеју. Слично БЛЕ сервису, ЦОМ интерфејс је непроменљива колекција метода. За мене, једна од најиновативнијих и најрелевантнијих идеја које су икада изашле из Мицрософта, само да бих се изгубила на онима који су касније развили .НЕТ, и недавно поново откривени од стране оних који су развили нови Виндовс Рунтиме.

Удео

Оставите Коментар