Zephyrnet-logo

Het IoT-ecosysteem verbeteren met gegevensinteroperabiliteit

Datum:

Wat is het eerste dat in je opkomt als je de term "Internet of Things of IoT" hoort? We zijn er vrij zeker van dat het "verbonden apparaten" en/of "slimme automatisering" zijn. IoT omvat connectiviteit tussen mensen, processen en dingen op het meest fundamentele niveau.

Dat is waar deze technologie om draait! De wereld van IoT is echter een verzameling van vele componenten, systemen en technologieën. Geen enkel element kan het diverse netwerk van apparaten, gateways, sensoren en modules van IoT-netwerken verenigen die een organisatie nodig heeft.

Elk aspect van het IoT-technologie-ecosysteem heeft een rol te spelen en een verantwoordelijkheid om uit te voeren. Holistisch gezien maakt IoT deel uit van de groei van een nieuwe technologische beweging. Maar in de race om een ​​wereldwijd betrouwbaar en veilig IoT-netwerk te creëren, kan geen enkel bedrijf zelfstandig slagen.

Naast het creëren van verticale IoT-oplossingen voor specifieke markten, moeten bedrijven horizontale oplossingen nastreven. Dat betekent dat in plaats van het IoT-landschap te compliceren, het doel moet zijn om alle apparaten in staat te stellen te communiceren met verschillende systemen en applicaties.

De voordelen op de lange termijn van het ontwikkelen van een enkel product voor meerdere industrieën wegen zwaarder dan de nadelen op de korte termijn. Het IoT-ecosysteem moet de interoperabiliteit van gegevens bevorderen om een ​​omgeving te creëren voor het ontwikkelen van nieuwe ideeën en snellere verbeteringen mogelijk te maken:

Overzicht van IoT-gegevensinteroperabiliteit

We kunnen geen enkele sector bedenken waar interoperabiliteit zo cruciaal en relevant is als in het geval van IoT. Elke groep apparaten moet met elkaar kunnen communiceren en als een samenhangende eenheid in IoT kunnen functioneren. Dat is de basis van deze technologie. Interoperabiliteit is daarom essentieel voor een optimale werking van elk onderdeel.

Apparaten zouden geen verbinding kunnen maken met en toegang krijgen tot netwerken zonder interoperabiliteit. Verlichting zou bijvoorbeeld niet reageren op externe schakelaars of smartphone-leessensoren zonder de interoperabiliteit van alle betrokken apparaten.

Uit een McKinsey-rapport blijkt dat 40% van de potentiële voordelen van het internet der dingen niet kan worden gerealiseerd zonder interoperabiliteit. Wanneer IoT-systemen met elkaar communiceren, neemt hun waarde toe, wat interoperabiliteit belangrijk maakt voor het vergroten van de voordelen. Daarom is het niet verrassend om te weten dat interoperabiliteit tegen 4 een IoT-gerelateerde economische impact zal hebben van meer dan $ 2025 biljoen per jaar.

Maar de situatie is niet allemaal hunky dory.

Een van de drie belangrijkste obstakels die IoT ervan weerhouden zijn volledige potentieel te realiseren, is volgens Gartner interoperabiliteit. Hier is een scenario: maak een lijst van alle elementen die in een slimme woning kunnen worden opgenomen, inclusief thermostaten, entertainmentsystemen, deursloten en persoonlijke elektronica, zoals smartphones of Amazon Alexa.

Alle elementen van een smart home moeten communiceren om alles soepel te laten werken. Componenten zouden idealiter probleemloos moeten samenwerken; dit is echter onmogelijk zonder interoperabiliteit. Beschouw het slimme huis als een voorbeeld, slimme sloten kunnen Bluetooth- of Z-Wave-communicatiemethoden gebruiken, maar smartphones, Alexa en mogelijk thermostaten linken rechtstreeks met wifi.

Hoewel het onderscheid misschien niet significant lijkt, is het noodzakelijk om ervoor te zorgen dat de domoticasystemen naar behoren werken. Het systeem moet de thermostaat automatisch verhogen wanneer de deuren worden geopend. Niet elk onderdeel van een smart home kan met elkaar communiceren.

Soorten IoT-gegevensinteroperabiliteit

Het bieden van een methode om met IoT verbonden apparaten van verschillende merken te laten communiceren binnen het thuisnetwerk is lastig, maar essentieel. En u profiteert alleen van de meest prominente voordelen van IoT als dat zo is. Hieronder volgen de soorten IoT-gegevensinteroperabiliteit die de efficiëntie van elk IoT-netwerk kunnen verbeteren:

1. Organisatorisch

Organisatorische interoperabiliteit met behulp van standaard programmeerinterfaces en semantiek zorgt voor de integratie en coördinatie van diensten over domeinen heen.

2. Fundamenteel

Gegevensuitwisseling tussen informatiesystemen wordt mogelijk gemaakt door fundamentele interoperabiliteit. Het dient als de basis van een communicatiepiramide en biedt de meest elementaire gegevensuitwisselingsdiensten.

3. Structureel:

Structurele interoperabiliteit bepaalt het formaat van de gegevensuitwisseling. Verwijzend naar gegevensvelden, creëert het overeengekomen, goed gedefinieerde structuren voor gegevens, interfaces en coderingen.

4. Semantisch

Semantische interoperabiliteit zorgt voor algemeen aanvaarde informatiemodellen en ontologieën voor de termen die worden gebruikt in de interfaces of de uitgewisselde gegevens die ze verwerken.

IoT-architectuur voor interoperabiliteit

Uw IoT-netwerken vanaf het begin voorbereiden op interoperabiliteit is de beste manier om deze problemen op te lossen. Hier zijn drie algemene richtlijnen voor IoT-connectiviteit om u te helpen bij het navigeren door uw netwerkontwerp, ondanks de zeer gefragmenteerde toestand van IoT vandaag de dag:

1. Softwaregestuurde technologieën

IoT-apparaten houden zich vaak aan strikte veiligheids- en betrouwbaarheidsnormen in industriële omgevingen. In dit opzicht is het implementeren van draadloze oplossingen via een hardwaregestuurde aanpak lastig, aangezien u beperkt bent tot een specifiek apparaattype en afhankelijk bent van de relevante leverancier(s) om het certificeringsproces te voltooien.

Integendeel, softwaregestuurde oplossingen stellen u in staat om alle oudere apparatuur en infrastructuur die aan uw operationele behoeften voldoet, flexibel te integreren, inclusief sensoren en zakelijke computers.

2. Open industriestandaarden

Oplossingen met beproefde standaarden worden ontwikkeld op een open wereldwijd raamwerk dat wordt erkend door Standard Development Organizations (SDO). Naast het waarborgen van een hoog serviceniveau, bevorderen open standaarden wereldwijde transparantie en uniformiteit door onverenigbare verschillen in technische ontwikkeling en productontwerp te verwijderen.

Op de lange termijn bevordert dit de interoperabiliteit in IoT, ondersteuning van meerdere leveranciers en internationale acceptatie. Door gebruik te maken van op standaarden gebaseerde protocollen kunt u met name een steeds groter aantal cross-verticaal compatibele kant-en-klare uitrusting gebruiken.

Bovendien kunt u de kans op achterwaartse compatibiliteit in het IoT-ecosysteem verkleinen door eventuele strategische aanpassingen door de eigen leverancier.

3. Open interfaces

Het proces van het effectief overbrengen van gegevens naar verschillende applicatiesystemen en servers die door verschillende gebruikers worden gebruikt, vereist IoT-interoperabiliteit op de applicatielaag. De belangrijkste krachten achter interoperabiliteit tussen applicaties zijn open source messaging-protocollen zoals MQTT of CoAP en API's die zijn gebouwd op RESTful-principes.

Deze beschikbare interfaces zijn standaard opgenomen in de IoT-gateway in een privénetwerkarchitectuur, waardoor directe gegevensoverdracht naar de gewenste backend voor analyse en visualisatie mogelijk is zonder dat een door derden beheerde server nodig is.

Uitdagingen van IoT-interoperabiliteit

De acceptatie van verbonden apparaten is belemmerd en de kosten zijn gestegen vanwege een gebrek aan software-interoperabiliteit. De waarde van veel IoT-gebruik is beperkt vanwege het onvermogen om efficiënt te communiceren zodra ze worden geïmplementeerd. IoT-initiatieven kunnen vastlopen of mislukken omdat het moeilijk en duur is om aan de vereisten voor interoperabiliteit van implementaties te voldoen.

IoT-markten voor consumenten en thuis ondervinden vertraging door een gebrek aan geautomatiseerde, universele compatibiliteit, samen met gemeentelijke en commerciële IoT-installaties die vaak een tegenslag hebben. Honderden of duizenden apparaten in verschillende categorieën moeten mogelijk samenwerken voor innovatieve stadsprojecten om volledig te profiteren van technologie.

Er kunnen meerdere communicatieprotocollen nodig zijn voor industriële IoT-investeringen met verschillende apparaatbehoeften en fysieke beperkingen.

De vereiste voor aanvullende interoperabiliteitscomponenten, zoals hubs, verhoogt de kosten en verhoogt de complexiteit, wat meer ondersteuning voor IoT-gebruiksgevallen kan afschrikken en de IoT-ROI kan verminderen. Interoperabiliteit bestaat wel, maar wordt nu belemmerd door voortdurende innovatie die de industrie voor interoperabiliteitsnormen overtreft.

Het moet gericht zijn op het bieden van zorgvuldig geverifieerde communicatieformaten, technieken en protocollen om het delen van informatie, gegevensprivacy en beveiliging te reguleren. Innovatie en het vermogen om de werkelijke waarde van een IoT-netwerk te realiseren worden beide beperkt door het ontbreken van wijdverbreide interoperabiliteit.

Omdat u het model van real-world items moet begrijpen om succesvol te zijn, zal het moeilijk zijn om digitale tweelingen, machine learning of voorspellende automatisering te overwegen als u de interoperabiliteit in de gezondheidszorg, BFSI, automotive en andere sectoren niet in een goede staat kunt krijgen .

De hindernissen van IoT-gegevens overwinnen Interoperabiliteit

Hoe snel de complexiteit kan toenemen is te zien aan de IoT-omgeving. Elk niveau van de IoT-architectuur heeft de mogelijkheid voor problemen vanwege de vele factoren die een rol spelen.

Beschouw instrumentatie als een illustratie. De instrumentatie kan door gebruikers meestal niet worden gewijzigd als een verkoper van een aangesloten apparaat metrische emissie in de firmware insluit, hoewel de doelsystemen waarnaar deze apparaten gegevens verzenden mogelijk programmeerbaar zijn.

Speciaal gebouwde sensoren zijn gemaakt voor apparatuur en verzamelen hun respectievelijke signalen. Firmware van leveranciers kan het echter opnieuw moeilijk maken om gegevens efficiënt te verzamelen. Als de gegevensbronnen dit toestaan, kunt u mogelijk services van derden gebruiken om er gegevens uit te extraheren of te schrapen.

Na instrumentatie moet u rekening houden met de architectuur van de pijplijn van de gegevensbron tot de locatie waar de gegevens uiteindelijk worden geanalyseerd.

Het is een uitdagend gebied. De vragen beginnen binnen te stromen zodra u agenten, gateways, berichtenwachtrijen en streaming-engines in overweging neemt. Het is moeilijk om te analyseren welke te gebruiken, hoe ze te gebruiken en hun locatie in het netwerk.

Het is begrijpelijk dat digitale transformatie meer een manier van leven leek dan een stap voorwaarts. Daarom moet de aanpak futuristisch zijn.

De zaken worden complexer wanneer u beslissingen moet nemen met betrekking tot gegevens. Het zou het beste zijn als u datatransmissie- en emissieformaten zou overwegen, zoals JSON, CSV, XML of binair. Een mogelijke oplossing is in de meeste gevallen waarschijnlijk een combinatie hiervan.

Ten slotte moet u beslissen hoe deze verschillende gegevenstypen via technologie worden overgedragen. Gebruik een protocol van OPC, MQTT, Sparkplug, Modbus, HTTP, TCP/UDP, WebSocket en andere beschikbare alternatieven.

Vrouwen aan het woord

De IoT-markt zal naar verwachting gestaag groeien naarmate miljarden systemen, apparaten en diensten met elkaar verbonden zijn. De markt is echter gefragmenteerd omdat er zo'n hoge mate van heterogeniteit is tussen de apparaten, protocollen, controllers, netwerkconnectiviteitstechnieken, gegevensformaten, enzovoort.

Naarmate het aantal componenten toeneemt, is er behoefte aan een veerkrachtige architectuur en infrastructuur met minder problemen op het gebied van connectiviteit, beveiliging, privacy en gegevensstromen. En dat is waar interoperabiliteit het spel kan veranderen!

Het is de sleutel tot een robuust en schaalbaar IoT-netwerk, dat specifieke aandacht vereist in uw architectonisch ontwerp. Door gebruik te maken van een op standaarden gebaseerd, softwaregestuurd communicatieplatform met ingebouwde open interfaces, is een eenvoudige installatie in legacy-omgevingen mogelijk, waardoor langdurige interoperabiliteit met cross-verticale hardware mogelijk wordt.

Bron: Plato Data Intelligence: Platodata.ai

spot_img

Laatste intelligentie

spot_img