Eclipse IoT: Paquete open-source unificado para desarrollo rápido de IoT

Kai Hudalla

Kai Hudalla ha estado en Bosch desarrollando soluciones IoT para hogares inteligentes, gestión energética, e-movilidad y automoción mucho antes de que el término se volviera mainstream. Contribuyente principal a varios proyectos Eclipse IoT, incluyendo Eclipse Hono, defiende una plataforma de integración open-source que puede conectar millones de dispositivos a la nube. Habla frecuentemente en conferencias del sector y disfruta cocinando y jugando al golf cuando el tiempo lo permite.

Conectar dispositivos, gestionar gemelos digitales y orquestar actualizaciones de software son los tres pilares que la mayoría de proveedores abordan en ofertas IoT propietarias. Sin embargo, muchas organizaciones prefieren no encadenarse a un solo proveedor o plataforma cerrada. A menudo necesitan embeber servicios cloud IoT dentro de sus propios centros de datos. Las soluciones open-source son la forma más flexible de cumplir esos requisitos.

Mientras que los proyectos Eclipse IoT ya proporcionan las capacidades necesarias – conectividad de dispositivos, gestión de gemelos digitales y despliegue de software – cada componente opera independientemente. Integrarlos demanda esfuerzo significativo, creando una curva de aprendizaje pronunciada.

Para resolver esto, estamos ensamblando un paquete pre-integrado y coherente que agrupa Eclipse Hono, Eclipse Ditto y Eclipse hawkBit. Al entregar un bundle listo para usar, pre-configurado, los desarrolladores pueden enfocarse en lógica de aplicación en lugar de conectar los proyectos individuales, reduciendo la barrera de entrada y acelerando el despliegue para escenarios IoT comunes.

Un paquete IoT integrado

El objetivo es proporcionar un stack IoT cloud-native construido sobre Eclipse Hono, Eclipse Ditto y Eclipse hawkBit, desplegable en entornos Kubernetes.

Eclipse Hono: Conectividad de dispositivos unificada

Eclipse Hono ofrece una interfaz robusta, agnóstica al protocolo, para conectar millones de dispositivos a servicios back-end. Soporta nativamente HTTP, MQTT y AMQP, y expone APIs para patrones clave de comunicación IoT: reporte de telemetría y eventos, así como command & control para acciones de dispositivo.

Thomas Jäckle

Thomas Jäckle ha sido desarrollador de software en Bosch desde 2010. Desde 2015 ha liderado el servicio cloud Bosch IoT Things, y desde 2017 sirve como committer y project lead para Eclipse Ditto. Un bachelor en ciencias de la computación y un máster en arquitectura de aplicaciones de Hochschule Furtwangen University, es apasionado sobre artesanía de software y aprendizaje continuo.

Eclipse Ditto: Gestión de gemelos digitales

Eclipse Ditto unifica dispositivos IoT y sus gemelos digitales, proporcionando gestión de estado, búsqueda de metadatos y un puente entre dispositivos físicos y aplicaciones. Soporta AMQP 1.0, AMQP 0.9.1, MQTT, Apache Kafka y HTTP/WebSockets.

Eclipse hawkBit: Orquestación de actualizaciones de software

Eclipse hawkBit es un back-end independiente de dominio que despliega actualizaciones de firmware y aplicaciones a dispositivos edge y gateways sobre IP. Permite sistemas seguros y actualizados y abre nuevos modelos de ingresos, como monetización de extensiones de características.

La arquitectura de alto nivel del paquete IoT pre-integrado consistente en Eclipse Hono, Eclipse Ditto y Eclipse hawkBit.

Arquitectura de alto nivel del paquete IoT

Jeroen Laverman

Jeroen Laverman ha estado con Bosch desde 2015, comenzando en abstracción de dispositivos y semántica antes de moverse a actualizaciones de software. En 2018 se convirtió en product owner de Bosch IoT Rollouts y project lead de Eclipse hawkBit. Posee un bachelor en ingeniería informática de Hochschule Furtwangen University y un máster en ciencias de la información de Pforzheim University Business School.

Eclipse Hono incluye un conjunto de adaptadores de protocolo que permiten a dispositivos conectarse usando MQTT, HTTP, AMQP y CoAP. Los dispositivos pueden subir telemetría y eventos, que Hono reenvía vía sus APIs north-bound AMQP 1.0. Las aplicaciones usan estas APIs para enviar comandos y recibir respuestas. El paquete también incorpora un registro de dispositivos listo para producción, gestionando identidades y credenciales, y emplea enMasse para enrutado y brokering de mensajes escalables.

Eclipse Ditto aprovecha la API north-bound de Hono, procesando telemetría, eventos y comandos. Presenta dispositivos como gemelos digitales que reflejan el último estado conocido reportado a través de Hono. Las aplicaciones pueden interactuar directamente con dispositivos vía Hono o consultar estado de gemelo a través de la API twin. La notificación de cambios de estado está disponible sobre AMQP 1.0, AMQP 0.9.1, MQTT, Apache Kafka o HTTP.

Eclipse hawkBit se activa cuando se requieren actualizaciones de firmware o aplicaciones. Las aplicaciones IoT se comunican con hawkBit vía su API de gestión RESTful. hawkBit usa Ditto como su inventario de dispositivos, permitiendo filtrado y agrupación basados en propiedades y estado almacenados. Esto soporta flujos de actualización estructurados, grupos de despliegue en cascada y apagados de emergencia cuando se superan umbrales de error.

¿Quién está trabajando en este paquete IoT?

Red Hat y Bosch ya despliegan y contribuyen a Eclipse Hono, compartiendo un objetivo común de mejorar la experiencia de desarrollador con tecnologías Eclipse IoT. Estamos impulsando activamente el desarrollo de este stack cloud y invitamos a colaboradores que deseen ejecutar Hono, Ditto y hawkBit en su propia infraestructura.

Las partes interesadas pueden contactar por email o GitHub. El paquete cloud IoT se desarrollará bajo el proyecto Eclipse IoT Packages, que se centra en integrar proyectos Eclipse IoT existentes. Proporcionará instrucciones de despliegue y charts Helm para desplegar estos paquetes en plataformas Kubernetes.