Internet rzeczy jest główną siłą napędową cyfryzacji naszego przemysłu i społeczeństwa – w 2021 r. na całym świecie znalazło się około 10 mld urządzeń podłączonych do internetu. Inteligentne systemy internetu rzeczy nowej generacji zapewniają rozproszoną i skoordynowaną inteligencję wśród zasobów wielkoskalowych z zamkniętą pętlą od czujnika do uruchomienia. Wizja ta opiera się na zaawansowanych usługach oprogramowania działających w przestrzeniach internetu rzeczy, Edge i chmury obliczeniowej, dzięki czemu wymagane dane wywiadowcze trafiają do urządzeń.
Opracowanie oprogramowania dla aplikacji internetu rzeczy jest złożone i często stanowi wąskie gardło dla dostawców aplikacji. W przypadku chmury obliczeniowej i aplikacji internetowych program DevOps stał się powszechnie przyjętą formą rozwoju oprogramowania, zachęcając twórców do częstych zmian i ciągłego wprowadzania ich do produkcji w celu szybkiego reagowania na zmiany środowiskowe i osiągnięcia ekonomii skali.
Program DevOps for IoT jest jednak nadal w początkowej fazie rozwoju; najnowocześniejsze metody i narzędzia DevOps opierają się w dużej mierze na infrastrukturze podobnej do chmury obliczeniowej, zazwyczaj scentralizowanej, przewidywalnej i jednorodnej, aby osiągnąć w pełni zautomatyzowane wdrażanie i eksploatację. Założenia te nie mają już zastosowania do zastosowań internetu rzeczy, dlatego główną kwestią leżącą u podstaw ENACT było to, w jaki sposób można zapewnić program DevOps w dziedzinie wiarygodnych inteligentnych systemów internetu rzeczy.
Wyniki projektu
Konsorcjum ENACT, które zostało uruchomione w styczniu 2018 r. i otrzymało około 5 mln EUR ze środków UE, zbadało główne wyzwania uniemożliwiające przyjęcie programu DevOps na rzecz wiarygodnych inteligentnych systemów internetu rzeczy i opracowało nowe techniki w celu sprostania tym wyzwaniom. Głównym rezultatem są ramy ENACT DevOps dla takich systemów, obejmujące 10 luźno sprzężonych narzędzi otwartego oprogramowania, czynniki wspomagające ENACT, ułatwiające dostawcom aplikacji internetu rzeczy opracowywanie, funkcjonowanie i zapewnianie jakości bezpiecznych systemów internetu rzeczy.
Ramy te zapewniają pierwsze systematyczne rozwiązanie w zakresie usług devOps w zakresie internetu rzeczy, wprowadzając nowatorskie koncepcje ciągłej realizacji, sprawnej obsługi i automatycznego zapewniania jakości z aplikacji chmury obliczeniowej do wiarygodnych inteligentnych systemów internetu rzeczy. Rozwiązanie jest napędzane serią przełomowych teorii; traktując system internetu rzeczy jako flotę, a nie tylko pojedyncze urządzenia, w ramach projektu automatycznie wdrożono oprogramowanie w całym kontinuum IoT-Edge-Cloud w sposób całościowy. Dzięki wprowadzeniu do procesu opracowywania opartego na dowodach ciągłego zarządzania ryzykiem wprowadzono nowy sposób wspierania automatycznego zapewniania jakości poprzez cykl życia inteligentnych systemów internetu rzeczy.
Projekt ENACT jest pierwszym, w ramach którego wspiera się identyfikację i rozwiązywanie konfliktów aktywizacyjnych w inteligentnych systemach internetu rzeczy. W ramach projektu wykorzystuje się uczenie maszynowe do monitorowania ataku na cały komin internetu rzeczy (od sieci do aplikacji) oraz do samodostosowywania zachowań systemowych. Aby zautomatyzować symulację i testowanie oprogramowania IoT, w celu automatyzacji symulacji i testowania oprogramowania IoT stosuje się również rejestrowanie zdarzeń i odtwarzanie za pomocą symulacji ataku. W ramach projektu zbudowano bazę wiedzy i metody analizy w celu określenia tendencji behawioralnych systemów internetu rzeczy po długim okresie eksploatacji oraz w celu przeanalizowania podstawowych przyczyn nietypowych zachowań.
Po zakończeniu projektu
Ramy ENACT zostały wykorzystane przez trzech dostawców aplikacji internetu rzeczy z różnych dziedzin i na różnych etapach rozwoju. W szczególności Tecnalia, instytut badawczy w Hiszpanii, wykorzystała ramy do tworzenia środowiska eksperymentów dla zastosowań inteligentnych budynków na placu testowym Kubik. Środowisko zostało rozszerzone przez CNRS, inny instytut badawczy we Francji, w celu stworzenia ułatwień edukacyjnych dla inteligentnych domów, które wykorzystano do kursów i wydarzenia hakatonowego na Uniwersytecie w Nicei. INDRA, integrator systemu również z siedzibą w Hiszpanii, wykorzystał ramy ENACT do weryfikacji i integracji komponentów sprzętu i oprogramowania od swoich dostawców oraz do ułatwienia rozwoju swoich zintegrowanych inteligentnych systemów transportowych. Ponadto Tellu, MŚP oferujące rozwiązania w zakresie e -zdrowia w Norwegii, wykorzystało ramy ENACT do poprawy środowiska DevOps dla swoich produktów opieki zdrowotnej. Bez tych ram dla Tellu trudniej byłoby w ciągu ostatnich 3 lat zwiększyć zatrudnienie z 7 do 40 pracowników, stając się liderem rynku w dziedzinie e-zdrowia w Norwegii.
Wszyscy partnerzy mają konkretne plany dotyczące dalszego rozwoju i wykorzystania ram ENACT oraz poszczególnych czynników wspomagających. Czynniki wspomagające są udostępniane jako projekty typu open source, wraz z wytycznymi dotyczącymi integracji, z pomocą konsorcjum Otwartego Oprogramowania OW2. Niektóre przedsiębiorstwa włączyły czynniki wspomagające ENACT do swoich planów portfelowych, a instytuty badawcze pozostają w kontakcie z konsultantami ds. transferu technologii. Ponadto Beawre, jako przedsiębiorstwo typu spin-off z ENACT, będzie nadal wykorzystywać czynnik umożliwiający zarządzanie ryzykiem, ze szczególnym uwzględnieniem sektora budowlanego. Wygrali już kilka konkursów na rozpoczęcie działalności i zabezpieczyli swoje pierwsze inwestycje i umowy.
Trzyletni cykl życia projektu wykazał, że włączenie zaawansowanej metody DevOps do internetu rzeczy jest zarówno wykonalne, jak i korzystne. Ponadto aplikacje internetu rzeczy mogą być opracowywane i obsługiwane niemal w taki sam sposób jak aplikacje chmury obliczeniowej i aplikacji internetowych, z myślą o wysokiej produkcji, elastyczności i wiarygodności. Dzięki wsparciu ze strony Komisji Europejskiej, dzięki wsparciu ze strony Komisji Europejskiej, przyspieszy to nowatorskie zastosowania internetu rzeczy, przyspieszając następną falę cyfryzacji napędzaną zarówno przez internet rzeczy, jak i technologie przetwarzania brzegowego, mające na celu rewolucyjne usprawnienia w zakresie opracowywania oprogramowania w różnych obszarach cyfryzacji.
Dalsze czytanie
W wyniku działań badawczych i dochodzeniowych prowadzonych w ramach narzędzi ENACT powstało 45 dokumentów w placówkach akademickich, w tym 6 w czasopismach wysokiej jakości, a kolejne 6 na konferencjach A-ranking. Dwa z dokumentów do naśladowania A również zdobyły najlepsze nagrody papierowe.
Ponadto w lipcu 2021 r. opublikowano książkę pt. „DevOps for trusty Smart IoT Systems”, w której przedstawiono metodykę i techniki stosowane w ramach projektu.