Componentes distribuidos (Landscape)

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23/05/23
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Los  componentes distribuidos que pueden ser gestionados en Onesait Edge son de cinco tipos:

A.- Field Devices.

Dispositivos con pocas capacidades de proceso y altas restricciones de batería que emplean protocolos IP y No-IP.  Los Small Devices son los dispositivos que habitualmente encontraremos desplegados en proyectos IoT. Estos dispositivos generalmente no dispondrán de OS, su programación se realiza por firmware y tienen una función bastante estable, principalmente Sensores y Actuadores muy específicos. Esta estabilidad hace que requieran un bajo grado de actualización. Dentro de los Small Devices, dependiendo de su capacidad para comunicar con IoT/EdgeHub directamente o no, su uso seguirá las siguientes normas:

  •  Dispositivos con capacidades IP:

    • Si el dispositivo a integrar dispone de cliente embebido para MQTT, CoAP o RESTful,la conexión con el EMS será directa mediante el alta del dispositivo y la obtención de un token dentro de Onesait Edge, que será empleado en la configuración del protocolo correspondiente.

  • Si los dispositivos no disponen de cliente embedido para alguno de los protocolos soportados, se empleará uno de los  IoTClient SDK para cada una de ellos en las siguientes plataformas:

.- Atmel: Arduino.

.- Espressif: ESP32, ESP8266. Basado en Arduino o Micropyhton.

.- ARM Cortex-M. Basado C++.

 

  1. Dispositivos sin capacidades IP:

    • Los dispositivos sin capacidades IP se integrarán empleando un esquema de cloud-2-cloud o mediante un elemento de concentración que sí emplee IP:

      • Integración con cloud-to-cloud. En este caso Onesait Things proporciona las capacidades de integración mediante Onesait® Platform Things IoT Broker   o mediante la integración con Onesait® Engine API Manager  (opción deprecada).

      • Integración con concentrador. En este caso la integración se debe realizar como el escenario de máquinas con capacidad IP o, si el protocolo no es estándar y se requiere una integración ad-hoc, se valorar el uso de Onesait®Things Edge Engine.

Analizador de energia

 

B y C.- Edge Devices & VMs

  1. Estos dispositivos físicos o virtuales  tiene una capacidad de proceso media o alta y generalmente son empleados para el despliegue de Arquitecturas Edge#1,  de entre las posibilidades indicas en las Guías Phygital Edge. Onesait Edge cubre este escenario mediante el uso de contenedores docker y la orquestación mediante docker-compose. En este caso, el dispositivo debe contar con un Edge Engine instalado y gestionado por un Edge Agent autorizado para la conexión con IoT/Edge Hub. La gestión del dispositivo (software, permisos, etc) a través del canal de control se realizará desde Onesait Edge EMS como se ha indicado anteriormente.  El Edge Device o en la VMs habilitan el despliegue de la micro arquitectura Edge Engine. Para la gestión del canal de negocio y los componentes específicos de proceso. Edge Engine permite el uso de IoT/Edge Hub o el despliegue de conectores a otros proveedores de Cloud: Azure IoT, AWS IoT Hub, Google IoT Core, etc.

    Edge Devices
    Edge Devices

Adicionalmente y como componentes desplegables sobre Edge Engine,  Onesait Edge proporciona componentes para gestionar un gran conjunto de dispositivos de campo como:

Automatización.

  1. Sistemas de Automatización basados en SCADA  que permitan conexión con OPC-DA u OPC-UA. 

    • Sistemas PLC que admitan la conexión mediante ModBUS en sus variantes RTU y TCP/IP.  Adicionalmente, Edge Engine incluye la funcionalidad de virtulización de PLCs definidos siguiendo el estándard IEC 61499. Esta virtualización está basada en el framework www.4diac.com.

    • Sistemas PLC y de control distribuido basados en BACnet en sus vertientes RTU/Serial y TPC/IP MSTP.

    • Sistemas Eléctricos basados en IEC-102, IEC-104 o ICCP. Estos sistemas se pueden integrar y gestionar en Edge Engine gracias a la integración realizada de Onesait Utilities Grid Babel.

    • Sistemas basados en gestión SNMP en sus versiones v.1-3.

 

 

Sensores / Actuadores.

  1. Sensores/Actuadores multiprotocolo, permitiendo la configuración de sistemas Zigbee (en sus profiles HA 1.2, EP 1.2 y versión unificada 3), conexión serie, MQTT, OPC, etc.

    • Sensores/Actuadores basados en stack de Bluetooth4.3 y 5.

    • Sensores/Actuadores basados en stack Wifi y protocolo de aplicación RESTfull o MQTT (versiones 3.1 o 5.).

    • Sensores/Actuadores basados en stack LoRA, mediante la integración disponible de los productos de Network Manager disponibles en el ecosistema o la conexión cloud-cloud con nubes de terceros.

       

Cámaras, AI y Analítica.

  1. La integración de streams de video para su proceso local mediante los aceleradores específicos soportados: Movidius 2 Myriad X, Movidius Gen 3, Intel GPU e Intel FPGAs.(Nota:- plataformas basadas en Jetson nVidia en elaboración).

    • Cámaras con streams de video basado en HTTP  y  RTP / RTSP. Permitiendo el procesamiento en tiempo real de imagenes en campo y orquestando eventos dependiendo de la detección generada

 

C.- Edge Clusters k3s

En este escenario, considerado como la implementación de las Arquitecturas Edge #2, el Edge Device o la VMs actúa como bastión  de la infraestructura k3s que se quiere desplegar y gestionar. Añadiendo un componente adicional al cluster k8s destino, la herramienta de Edge Workload Consolifation (eWLC) que modifica el dispatcher de k8s para poder posicionar las cargas de forma localizada. De forma similar al caso anterior, debe disponer de Edge Agent  instalado y autorizado para la conexión con IoT/Edge Hub, lo que segura su  canal de control desde Onesait Edge EMS . En este caso las aplicaciones son desplegadas empleando Helm. Los datos del canal de negocio pueden ser enrutados directamente a IoT/Edge Hub o conectados con nubes de terceros como el caso de Edge#1.