Het internet der dingen (IoT) is een belangrijke drijvende kracht achter de digitalisering van onze industrie en samenleving, met ongeveer 10 miljard verbonden apparaten wereldwijd in 2021. Slimme IoT-systemen van de volgende generatie zorgen voor gedistribueerde en gecoördineerde inlichtingen tussen grootschalige bronnen, met een gesloten cirkel van detectie tot actualisatie. Deze visie is gebaseerd op geavanceerde softwarediensten die over IoT, Edge en Cloud heen lopen en de benodigde intelligentie naar de apparaten brengen.
De ontwikkeling van software voor IoT-toepassingen is complex en vormt vaak een knelpunt voor aanbieders van toepassingen. Voor cloud- en webtoepassingen is DevOps een breed gebruikte vorm van softwareontwikkeling geworden, waardoor ontwikkelaars worden aangemoedigd regelmatig veranderingen door te voeren en ze voortdurend in productie te nemen om snel te kunnen reageren op veranderingen in het milieu en schaalvoordelen te realiseren.
DevOps voor IoT bevindt zich echter nog in de kinderschoenen; geavanceerde methoden en instrumenten voor apparatuur zijn sterk afhankelijk van een cloudachtige infrastructuur, doorgaans gecentraliseerd, voorspelbaar en homogeen, om tot een volledig geautomatiseerde uitrol en exploitatie te komen. Deze aannames gelden niet langer voor IoT-toepassingen, dus de belangrijkste vraag achter ENACT was hoe DevOps op het gebied van betrouwbare slimme IoT-systemen mogelijk konden worden gemaakt.
De projectresultaten
Het ENACT-consortium, dat in januari 2018 van start is gegaan en ongeveer 5 miljoen EUR aan EU-financiering ontving, heeft de belangrijkste uitdagingen onderzocht die de invoering van DevOps voor betrouwbare slimme IoT-systemen verhinderen, en heeft nieuwe technieken ontwikkeld om dergelijke uitdagingen aan te pakken. Het belangrijkste resultaat is het ENACT-kader voor dergelijke systemen, dat bestaat uit 10 losgekoppelde opensourcesoftware, de ENACT-facilitatoren, die aanbieders van IoT-toepassingen faciliteren bij de ontwikkeling, exploitatie en kwaliteitsborging van veilige IoT-systemen.
Het kader biedt de eerste systematische oplossing voor apparaten in het IoT, waarbij nieuwe concepten van continue levering, flexibele werking en automatische kwaliteitsborging van cloudtoepassingen naar betrouwbare slimme IoT-systemen worden geïntroduceerd. De oplossing wordt aangedreven door een reeks baanbrekende theorieën; door het IoT-systeem te beschouwen als een wagenpark en niet alleen als individuele apparaten, heeft het project de software automatisch op holistische wijze in het gehele IoT-Edge-Cloud-continuüm ingezet. Met de invoering van empirisch onderbouwd permanent risicobeheer in het ontwikkelingsproces werd een nieuwe manier geboden om automatische kwaliteitsborging gedurende de levenscyclus van slimme IoT-systemen te ondersteunen.
Het ENACT-project is het eerste project dat steun verleent bij het opsporen en aanpakken van conflicten over de activering van slimme IoT-systemen. Het project maakt gebruik van machinaal leren voor het monitoren van aanvallen op de hele IoT-schoorsteen (van netwerk tot toepassing) en voor de zelfaanpassing van het gedrag van het systeem. Om de simulatie van het ivd te automatiseren en te testen, maakt zij gebruik van evenementenopname en replay met behulp van aanvalsimulatie. Het project bouwt een kennisbasis en analysemethoden op om de gedragsontwikkeling van IoT-systemen na een lange looptijd vast te stellen en de onderliggende oorzaken van abnormaal gedrag te analyseren.
Na het project
Het ENACT-kader is gebruikt door drie aanbieders van IoT-toepassingen uit verschillende domeinen en in verschillende ontwikkelingsstadia. Met name Tecnalia, een onderzoeksinstituut in Spanje, heeft het kader gebruikt om experimenteeromgevingen voor slimme bouwtoepassingen op hun Kubik-testbed te bouwen. De omgeving werd door CNRS, een ander onderzoeksinstituut in Frankrijk, uitgebreid tot de bouw van onderwijsfaciliteiten voor slimme woningen, dat werd gebruikt voor cursussen en een hackathon-evenement aan de Universiteit van Nice. INDRA, een ook in Spanje gevestigde systeemintegrator, heeft het ENACT-kader gebruikt om hardware- en softwarecomponenten van hun leveranciers te verifiëren en te integreren en de ontwikkeling van hun geïntegreerde intelligente vervoerssystemen te vergemakkelijken. Tot slot heeft Tellu, een kmo die e-gezondheidsoplossingen in Noorwegen aanbiedt, het ENACT-kader gebruikt om de omgeving voor hulpmiddelen voor hun gezondheidsproduct te verbeteren. Zonder dit kader zou het voor Tellu moeilijker zijn geweest om in de afgelopen 3 jaar van 7 tot 40 werknemers te groeien en zo de marktleider voor e-gezondheidszorg in Noorwegen te worden.
Alle partners hebben concrete plannen om de ontwikkeling en exploitatie van het ENACT-kader en individuele facilitatoren voort te zetten. De facilitatoren worden samen met de richtsnoeren voor integratie vrijgegeven als opensourceprojecten, met de hulp van het Open source-consortium OW2. Sommige bedrijven hebben ENACT-facilitators opgenomen in hun portefeuilleplannen en onderzoeksinstellingen staan in contact met consultants op het gebied van technologieoverdracht. Tot slot zal Beawre, als spin-off SME van ENACT, de risicobeheersfactor blijven benutten, met bijzondere aandacht voor de bouwsector. Zij hebben al verschillende competities voor starters gewonnen en hun eerste investeringen en contracten veiliggesteld.
De driejarige levenscyclus van het project heeft aangetoond dat het zowel haalbaar als nuttig is om een geavanceerde DevOs-methode in het IoT te integreren. Ten slotte kunnen IoT-toepassingen vrijwel op dezelfde wijze worden ontwikkeld en geëxploiteerd als cloud- en webtoepassingen, met het oog op een hoge productie, flexibiliteit en betrouwbaarheid. Dit zal innovatieve opkomende IoT-toepassingen stimuleren en de volgende digitaliseringsgolf door zowel IoT als edge computing versnellen, dankzij de steun van de Europese Commissie, die gericht is op revolutionaire verbeteringen op het gebied van de ontwikkeling van software op verschillende gebieden van digitalisering.
Verdere lezing
De onderzoeks- en onderzoeksinspanningen achter ENACT-facilitators hebben geresulteerd in 45 papers op academische locaties, waarvan 6 in hoogwaardige tijdschriften en nog eens 6 op A-rangconferenties. Twee van de conferentiedocumenten van de A-rangschikking hebben ook de beste papieren prijs gewonnen.
Daarnaast is in juli 2021 een boek over apparaten voor betrouwbare slimme IoT-systemen gepubliceerd, waarin de door het project gebruikte methodologie en technieken werden uitgewerkt.