Rengeteg cikkben, szakmai folyóiratban definiálták már, de mielőtt egy kicsit elmerülünk a témában, mindenképpen szeretném pár mondatban leírni, hogy mit takar a nagyon divatos, rengeteget használt buzzword – IoT…

Az IoT egy rövidítés (Internet of Things), vagy magyarul nem túl szerencsésen Dolgok Internete. Ez nagyon leegyszerűsítve az internetet elérni képes okos eszközök, szenzorok hálózatát jelenti.

Ezek az eszközök lehetnek pl. egy hűtő, ami arra figyelmezteti tulajdonosát, hogy el fog fogyni a tej, vagy egy gyártósori szenzor, amely épp azt mutatja meg, hogy a gyártó soron, valamelyik gépben a megengedett értéknél magasabb a rezonancia, vagy a hőmérséklet. Mondhatjuk azt is, hogy az észszerűség tud csak határt szabni annak, hogy milyen eszközökről, eseményekről, környezeti változókról, állapotokról, folyamatokról szeretnénk adatok gyűjteni, majd az adatokat elemezni, kiértékelni, információvá alakítani.

Az IDC egyik felmérése alapján jelenleg nagyjából 13 milliárd hálózatra csatlakoztatott IoT eszköz működik világszerte, és a következő 3 évben ez a szám elérheti a 30 milliárdot. Összehasonlításképp jelenleg valamivel kevesebb, mint 4 milliárd aktív okostelefon előfizetés létezik.

A legnagyobb, legismertebb informatikai óriások is – Google, Microsoft, SAP, Apple, Cisco, Intel, IBM, PTC – hatalmas potenciált látnak az IoT-ban. Nyilván mindegyik cégnek elsődleges célja az, hogy a saját fejlesztéseiken keresztül a lehető legtöbb felhasználót tudják a saját platformjaik aktív felhasználói között. A végcél mindegyik cégnél az, hogy a saját platformjuk, egyfajta, mindenki által elismert, elfogadott szabvány szintre tudjon emelkedni. Pontosan emiatt, az a motiváció, hogy az IoT rendszerek egymással kompatibilisek, átjárhatók legyenek sokszor elhalványul.

Sokszor nehézséget jelent a felhasználóknak a megfelelő platform és eszközök kiválasztása. Vannak törekvések, amelyek megpróbálják előkészíteni, segíteni a közös sztenderdek létrejöttét pl. IETF munkacsoportok, de még hosszú az út a végállomásig.

Gyártásban, ipari környezetben használható kész IoT sztenderdek már ma is léteznek – pl. DDS és OPC-UA -, de a teljes IoT piacnak az ipari felhasználás csak egy szelete.

Ebben a blogbejegyzésben a Microsoft portfóliójában elérhető két nagyszerű, IoT-hez kapcsolódó megoldást/szolgáltatást vesszük górcső alá.

Microsoft IoT Central és Azure IoT Suite

A Microsoft – a 2010 évek utáni trendjeihez és saját stratégiájához igazodva – kizárólag felhő alapú fejlesztésekkel kívánja lefedni a piaci igényeket. Ehhez két megoldáscsomagot kínál, a felhasználók számára.

1. Platform, mint szolgáltatás megoldásban (PaaS) elérhető Azure IoT Suite-ot, valamint
2. Szoftver, mint szolgáltatásként (SaaS) megvásárolható Microsoft IoT Central-t.

Mindkét Microsoft által készített megoldás jellemzői hasonlóak. Mik ezek?

• Biztonságos, két irányú kommunikáció az eszközök és a szolgáltatások között,
• milliós nagyságrendű IoT eszköz kezelésének lehetősége,
• valamint egy felhőben működő tároló, feldolgozó, prezentációs háttérrendszer, ami pl. automatizált, prediktív elemzések elvégzésével betekintést nyújt az eszköz-felhő esemény-adatfolyamba.

Az alábbi ábrán egy tipikus IoT-megoldásarchitektúra fő elemei láthatók. Ebben az architektúrában az IoT-eszközök az adatokat továbbítják a felhőátjáróhoz. Ezután a felhőátjáró elérhetővé teszi az adatokat más háttérszolgáltatások számára további feldolgozásra. A háttérszolgáltatás, a feldolgozás után adatokat továbbíthat egyrészt üzleti alkalmazásoknak, vagy adatvizualizációs, adatelemzési célokból prezentációs felületekre (pl. PowerBI, egyéb dashboard-ok).

IoT eszközök kapcsolódása a felhővel

Ipari felhasználásban, az IoT-megoldásarchitektúrákban az eszközök leginkább telemetriai adatok küldését fogják végezni, a felhőben létrehozott komponensek pedig a tárolásért, feldolgozásért, megjelenítésért felelnek.

Ezekre a komponensekre több, a Microsoft által előkészített IoT-megoldás is kis befektetés mellett, gyorsan implementálható. Pl.:

• Távoli figyelés (Remote Monitoring)
• Prediktív karbantartás (Predictive maintenance)
• Csatlakoztatott gyár (Connected factory)

A legnagyobb kihívást jelentő feladat egy IoT-megoldás megvalósításánál általában az eszközök megbízható és biztonságos csatlakozása jelenti, az IoT eszközök és szabványok sokszínűsége miatt. IoT eszközök jellemzőit tekintve lehetnek:

• Beágyazott, emberi beavatkozást nem igénylő rendszerek
• Áramellátásuk és feldolgozási erőforrásai korlátozottak
• Időszakos vagy lassú hálózati kapcsolattal rendelkeznek
• Használatukhoz egyedi, vagy saját fejlesztésű iparág-specifikus alkalmazás-protokollra lehet szükség
• A megoldás háttérrendszerén keresztül érhetjük csak el az eszközöket, más elérési mód nem lehetséges (pl. LoRaWAN hálózati szabvány – rádióhálózat)

Attól függően, hogy milyen kommunikációs protokollt és hálózati csatlakozást tudunk használni egy adott megoldásban, az eszközök képesek közvetlen kommunikációra a felhő alapú háttérrendszerrel, vagy közvetve, egy eszköz átjáró segítségével.

Adatfeldolgozás és -elemzés

A fejlett IoT-megoldásokban kétféle adatfeldolgozási módszer létezik. Az adatfeldolgozás történhet eszközoldalon – peremhálózati számítástechnika -, vagy a felhőben.

Az adatfeldolgozás helye számos tényezőtől függ:

• Hálózati korlátozások
• Válaszidő
• Szabályozási környezet. Mely adatok küldhetők felhőbe, és mely adatok küldésére nincs lehetőség
• Valós idejű, vagy utólagos adatfeldolgozásra van-e szükség
• Szükséges-e az eszközökre parancsot küldenünk
• Mi az adatfeldolgozás és tárolás módja

A megfelelő koncepció kiválasztásához IoT-megoldás tervezésben járatos szakembereket szükséges bevonnunk a projektbe.

Megjelenítés és üzleti kapcsolatok

A végfelhasználók számára a megjelenítés és üzleti kapcsolat réteg teszi lehetővé, hogy kapcsolatba lépjenek az IoT-megoldással és eszközökkel, információval.

Az adatok prezentálhatók dashboard-okon, vagy BI jelentések formájában, ahol lehetőségünk van historikus vagy közel valós idejű információk megjelenítésre.

Az Azure IoT Suite és a Microsoft IoT Central összehasonlítása

Az Azure alapú IoT termék kiválasztás kritikus része az IoT-megoldás tervezésének. Egy, a gyártó által készített táblázat segít a termékek összehasonlításában, a megfelelő rendszer kiválasztásában.