Eclipse Kapua™

Eclipse Kapua™ is een sicke modulaire integratieplatform voor IoT-apparaten en slimme sensoren. Het doel? Operation Technology en Information Technology aan elkaar koppelen. De connectiviteit van de apparaten wordt geregeld via een multi-protocol message broker. In de beginfase is het protocol voor de apparaatconnectiviteit het IoT-protocol MQTT. Maar de broker ondersteunt ook andere protocollen zoals AMQP en WebSockets voor applicatie-integratie. Het apparaatconnectiviteitsmodule is verantwoordelijk voor het authentificeren van verbindingen, het afdwingen van de juiste autorisatie - bijvoorbeeld in de topic-naamruimte - en het onderhouden van een Device Registry. In die registry worden het apparaatprofiel, de verbindingsstatus van het apparaat en het verbindingslogboek opgeslagen. Ook maakt het apparaatorganisatie mogelijk via custom attributen en tags. De stroom van gegevens die door de apparaten wordt geproduceerd, heeft verschillende ontvangers. Sommige berichten, zoals opdracht- en besturingsberichten, zijn voor het Device Management-component bedoeld; andere berichten, zoals de telemetriegegevens, moeten worden opgeslagen in het IoT-platform of naar andere systemen worden gestuurd. Het Message Routing-component maakt flexibele behandeling van berichtenstromen mogelijk door configureerbare berichtenroutes. Met het Device Management-component kan het IoT-platform op afstand bewerkingen uitvoeren op de aangesloten apparaten. Het IoT-platform biedt een open contract naar de beheerde apparaten zonder vooronderstellingen over de apparaatsoftwarestack. In de beginfase is het apparaatbeheercontract gebaseerd op een open applicatieprotocol via MQTT. Dit protocol is al geïmplementeerd door het Eclipse Kura-project. Met dit protocol kan het IoT-platform bijvoorbeeld de apparaatconfiguratie inzien en beheren, de apparaatservices beheren, inclusief het starten en stoppen van services, de apparaatapplicaties beheren, inclusief het installeren, updaten en verwijderen van applicaties, op afstand OS-opdrachten uitvoeren op het apparaat, apparaatattributen en -resources opvragen en instellen, en de initiële configuratie van de apparaten verzorgen. In de toekomst kan Eclipse Kapua mogelijk aanvullende apparaatbeheerprotocollen zoals de opkomende LWM2M-standaard omarmen. Eclipse Kapua kan de telemetriegegevens die door de apparaten worden verzonden, opslaan in een permanente opslag voor applicatie-opvraging. Er is een referentieberichtpayload gedefinieerd met een tijdstempel, een geo-positie, sterk getypeerde berichtkoppen en een ondoorzichtige berichtigheid. De gekozen codering is gebaseerd op een open Google Protocol Buffers-grammatica. In de beginfase wordt een NoSQL-gegevensopslag gebruikt om een flexibele indexering van de telemetrieberichten mogelijk te maken. Inkomende berichten worden opgeslagen en geïndexeerd op tijdstempel, onderwerp en oorsprong van het bezit. De NoSQL-opslag maakt indexering van de berichtkoppen mogelijk. Data Management houdt ook een Data Registry bij waarin de onderwerpen en de metrieken worden bewaard die binnenkomend verkeer ontvangen. Een fundamentele laag zorgt voor de beveiligingsaspecten van het IoT-platform, zoals het beheer van huurders, accounts en gebruikers. Het accountmodel ondersteunt een hiërarchische toegangscontrolestructuur. Volgens Role Based Access Control (RBAC) kunnen gebruikersidentiteiten worden gedefinieerd en gekoppeld aan één of meer rechten, waardoor het principe van 'minimale bevoegdheid' wordt gewaarborgd. Apparaten verbinden met het platform met behulp van de referenties van een van deze gebruikersidentiteiten of via SSL-authenticatie. Voor integratie met bestaande applicaties biedt Eclipse Kapua moderne Web Services API's gebaseerd op Representational State Transfer (REST). De REST API legt alle platformfunctionaliteit bloot, inclusief apparaatbeheer en gegevensbeheer. De REST API biedt ook een 'brug' naar de MQTT-broker, waardoor opdrachten van applicaties naar apparaten kunnen worden gestuurd zonder een specifieke verbinding met de message broker. Technologieën zoals REST/Comet/WebSockets zijn aanwezig, waardoor real-time weergave van gegevens die door de apparaten worden gepubliceerd in webpagina's en mobiele dashboards mogelijk is. Eclipse Kapua heeft een webgebaseerde administratieconsole waarmee alle apparaat- en gegevensbeheerbewerkingen kunnen worden uitgevoerd.