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NanoService – Web Service für Embedded
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
Bereitstellungsmodelle
Die NanoService-Lösung ermöglicht flexible Bereitstellungsmodelle, die an die Kundenbedürfnisse angepasst sind. Diese umfassen das gesamte Spektrum von der einfachen Bereitstellung, indem alle Back-End-Komponenten auf einem einzigen PC/Server gehostet werden, bis hin zur Service-Provider-Plattform, bei welcher die Bereitstellung durch die Betreiber erfolgt. Auf folgende Weise können die NanoService-Komponenten in verschiedenen Modellen eingesetzt werden:
Single Server: In diesem Modell wird ein einzelner Server verwendet, um die NanoService-Plattform, die Administrations-Anwendung (wenn nötig) und die Web-Applikation(en) zu hosten. Eine Localhost-Kommunikation wird zwischen den Web-Applikation(en) und der NSP verwendet. Mehrere Server: In diesem Modell wird ein Server verwendet, um die NanoService-Plattform und Admin-Anwendung (wenn nötig) zu hosten, während die Web-Anwendung(en) auf anderen Servern gehostet werden. Alle Server gehören derselben Entität an. Plattform als Service: Bei dem Plattform-als-Service-Modell (PaaS) wird die NanoService-Plattform in einer privaten oder öffentlichen Cloud gehostet und zusammen mit anderen Diensten angeboten. Mehrere Kunden könnten Web-Anwendung(en) auf ihren eigenen Servern bereitstellen, indem sie NSP aus der Cloud nutzen. Native Geräte und Gateways: Es gibt zwei Modelle für die Integration von IoT-Geräten mit der NanoService-Lösung. Jedes Gerät, das UDP/IP unterstützt, kann direkt mit NSP über CoAP kommunizieren. Alternativ kann für Nicht-IP-Technologie die NanoService-Gerätebibliothek verwendet werden, um die zur Verfügung stehenden Daten als Web-Ressourcen zu verpacken und damit als Gateway zu agieren.
Die NanoService-Lösung kann praktisch auf jedem IoT-System installiert werden, in dem IP als Teil des Zugangsnetzwerks angewendet wird. Sensinode hat diverse Referenzanwendungen entwickelt. Diese können nicht nur von NanoService-Kunden eins zu eins genutzt werden, sondern sie können auch mit dem Quellcode als Basis arbeiten, um die Anwendungsentwicklung zu beschleunigen.
Referenzanwendung Connected Home
Maschine-zu-Maschine-Netzwerke sind in Häusern weit verbreitet für Anwendungen wie Smart Energy, Heimautomatisierung, Heimüberwachung, Sicherheit und eHealth. Diese Systeme umfassen gewöhnlich eine Back-End-Web-Anwendung, eine Kommunikationsinfrastruktur und Geräte, die entweder direkt in Verbindung mit der Kommunikationsinfrastruktur stehen oder über ein Gateway kommunizieren.
In diesem Szenario würde die NanoService-Plattform entweder zusammen mit der Web-Anwendung bereitgestellt oder von einem Drittanbieter als Service gehostet werden. Geräte, die direkt das Routing über UDP/IP an die Back-End-Infrastruktur unterstützen, können direkt die NanoService-Gerätebibliothek nutzen, um CoAP und die IoT-Schnittstellen von NSP zu unterstützen. Im Fall einer Gateway-Architektur kann die NanoService-Gerätebibliothek in das Gateway integriert und verwendet werden, um alle Ressourcen mit NSP zu behandeln. Die NanoService-Lösung ermöglicht die Vereinfachung der Entwicklung von Web-Anwendungen durch die Bereitstellung einer Referenz-Web-App namens „Connected Home“. Diese Anwendung bietet eine grafische Oberfläche für die Visualisierung und Überwachung eines Hauses anhand seines Grundrisses. Geräte und Ressourcen werden automatisch mit NanoService-Semantik erstellt. Der aktuelle Wert einer Ressource eines Gerätes zusammen mit der jüngsten Historie wird grafisch dargestellt. Schließlich können konfigurierbare Alarme auf der Basis eines Schwellenwerts oder eines Wertebereiches erstellt und einer bestimmten Ressource zugeordnet werden.
Referenzanwendung Beleuchtung
Outdoor-Beleuchtung ist immer ein beliebtes Einsatzgebiet der IoT-Technologien. Typische Beleuchtungssysteme, die unter diese Kategorie fallen, sind Straßenbeleuchtungssysteme, Campus-Beleuchtung, Werbung und Beschilderung. Diese Systeme beinhalten drahtlose (z.B. HF-Netz) oder drahtgebunde (z.B. Powerline Communication, PLC) lokale Kommunikation, über welche die Lampen gesteuert werden, mögliche Zwischen-Router und eine Back-End-Anwendung, die von den Administratoren der Beleuchtungsanlage verwendet werden.
In diesem Szenario würde die NanoService-Plattform in der Regel zusammen mit der Administrator-Web-Anwendung bereitgestellt werden. Lampen, welche UDP/IP unterstützen, können die NanoService-Gerätebibliothek hernehmen, so dass über die NanoService-Plattform mittels der Web-Anwendung auf sie zugegriffen werden kann. Für Nicht-IP-basierte Beleuchtungssysteme kann die NanoService-Gerätebibliothek verwendet werden, um eine REST-Schnittstelle zu den Lampen aufzubauen und sie darüber der Web-Anwendung verfügbar zu machen.
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Die NanoService-Beleuchtungs-Referenzanwendung (Bild 4) vereinfacht die Entwicklung und Bereitstellung von Systemen drastisch. Diese Anwendung richtet sich an Administratoren von allen Arten von Außenbeleuchtungen. Sie beinhaltet eine vollständige Google-Maps-Integration, ein Ressourcenprofil für die Lichtsteuerung, Ressourcenüberwachung und Steuerschnittstellen, Gruppenverwaltung sowie Terminmanagement für die Lampen.
Der im Paket enthaltene NanoService-Client liefert eine vollständige Umsetzung der CoAP, optimierte DTLS sowie die IoT-Schnittstellen von NSP. Die Gerätebibliothek automatisiert die Integration von jedem Gerät in die NSP, das Handling von Ressourcenanforderungen sowie die Registrierung in der NSP. Die Bibliothek unterstützt auch Anforderungen zwischen Endpunkten.
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