2018年、アスタルテは企業がIoTデータを活用する方法を変えることを目指しました。
次の7年間で、Astarteは世界中の産業用IoTアプリケーションの基盤へと進化しました。市場の急速な進化によるサービス化モデルへのシフトが進み、フィールドデバイスから抽出されるデータの価値が高まる中、企業は産業オートメーション分野での運用を効率化するだけでなく、持続可能で継続的な収益源を創出できるソリューションを求めていました。Astarteは、柔軟なサブスクリプションベースのサービスモデルを可能にし、この変革を推進するために設計された堅牢なデータオーケストレーションプラットフォームを提供することで、企業が一度限りのハードウェア販売を超えて進化することを可能にしました。
今日、AstarteはClea Software Suite内のデータオーケストレーションプラットフォームとして、世界中の企業が接続されたデバイスの可能性を最大限に活用し、運用を効率化し、シームレスなデータ管理を通じてイノベーションを推進する力を与えています。その誕生の物語を探りましょう。
Astarteの誕生：デバイスからデータへの転換
2012年に設立され、後にSECO Spaに買収された若い企業Ispirata Srlは、最初はHemeraOSの開発と商業化に注力していました。
HemeraOSは、組み込みデバイス向けのアプリケーション開発を簡素化するために設計されたオープンソースプラットフォームで、設定、リモート監査、デバイス管理の課題に対処しました。Qt5を基盤に構築されたHemeraOSは、アプリケーション開発に必要なすべてのツールを含む包括的なソフトウェア開発キット（SDK）を提供し、バインディングやプロキシアプリケーションを通じて複数のプログラミング言語をサポートしました。LinuxやWindowsを含む複数のオペレーティングシステムをサポートし、Ubuntu 14.04 LTSやWindows 7以降のプラットフォームでテストされたユニバーサルインストーラーを提供しました。SDKにはQt Creatorプラグインのプレビューも含まれており、Hemeraアプリケーションの統合開発環境を提供しました。全体として、HemeraOSは、セキュアでハードウェアに依存しないプラットフォームを提供することで、組み込みアプリケーション開発を効率化し、組み込みシステム開発に固有の多くの複雑さに対処することを目指しました。その能力にもかかわらず、HemeraOSは大規模なIoTデータオーケストレーションをサポートする能力を欠いていました。
次の大きな機会は、企業がIoTフィールドデータを活用してクライアントに付加価値サービスを提供する手段を提供することにあることがますます明らかになりました。デバイス生成データをAI/MLパイプラインの実用的な洞察に変換するミドルウェアプラットフォームが求められていました。当時、多くのIoTの概念実証（PoC）はKubernetes上で構築されていましたが、IspirataチームはKubernetesの複雑さを抽象化し、スマート製品の開発者がスタックやサードパーティソフトウェアと簡単に統合できる方法を提供するミドルウェアを作成したいと考えていました。そのオープンライセンスのおかげで、Astarteは概念実証プロジェクトにとって堅牢でありながら拘束力のない選択肢として提示され、成功が証明された場合にはシームレスに本番展開にスケールすることができました。Ispirataチームは、スケーラブルで柔軟性があり、何よりも開発者に優しいソリューションを構築することを目指しました。プロジェクトが進化する中で、チームはJavaでPoCを構築し、そのエコシステムと開発者の親しみやすさを活用しました。Elixirが注目を集め始めると、IspirataチームはAstarteのアーキテクチャを強化する可能性をすぐに認識しました。IoTアプリケーションの要求—多数の同時接続の処理、信頼性の確保、分散データの効率的な管理—を考慮すると、Elixirの強みがますます明らかになりました。その大規模な同時実行性、組み込みのフォールトトレランス、軽量プロセスは、シームレスにスケールする必要があるプラットフォームにとって理想的な選択肢となりました。Elixirの利点を認識し、AstarteはモノリシックなJavaシステムからElixirとBEAM VMによって強化されたマイクロサービスベースのアーキテクチャに移行し、スケーラビリティと回復力を向上させました。
Elixirを使用した再設計
PoCフェーズの後、Astarteの開発はスケーラビリティ、回復力、展開の容易さ、相互運用性、ユーザーフレンドリーさに焦点を当てました。
宣言的データ管理アプローチにより、Astarteはユーザーにインターフェースを使用して送信前にデータ構造を定義することを要求します。Astarteのインターフェースは、デバイスがプラットフォームとどのように通信するかを定義し、構造化されたデータ交換を保証します。バージョニングにより、アップグレードが互換性を壊さないようにし、Astarteを長期的なIoT展開に適応させます。このアプローチは、自動スキーマ管理とデータプロデューサーとコンシューマー間の明確な関心の分離を保証します。インターフェースはセマンティックバージョニングを模倣してバージョン管理されており、異なるメジャーバージョン間でのみ任意の変更が可能です（例：メンバーの削除、タイプの変更など）。一方、マイナーバージョンではインクリメンタルな追加変更のみが許可され（例：メンバーの追加）、IoT展開のスムーズなアップグレードと後方互換性を実現します。このモデルにより、アプリケーションでのデータ統合がシームレスになり、データベース管理とデータ検証の複雑さが簡素化されます。
Astarteは主にElixirで書かれており、複製されたマイクロサービスアーキテクチャに従っており、各コンポーネントが自己完結型です。これにより、システムの一部が失敗しても全体のインフラストラクチャが中断されることはありません。サービスはAMQP上でProtobufベースのAPIを介して通信し、クロスランゲージの拡張性を可能にします。Astarteは、デバイスがSSL/TLSをサポートするトランスポートまたはプロトコルを介してデータを交換することを前提としており、MQTTなどのクライアントSSL証明書を通じて安全な通信と信頼性のあるデバイス認証を保証します。各トランスポート実装は、その上にインターフェースとアウトオブバンドメッセージをマッピングできる必要があります。ただし、Astarte自体はトランスポート層の実装の詳細には依存せず、その役割は内部API仕様に準拠したAMQPメッセージを処理することです。Astarteの公式で推奨されるトランスポート実装はMQTTであり、VerneMQと専用のAstarteプラグインを使用してデバイスとプラットフォーム間のシームレスでスケーラブルな通信を促進します。
ほとんどのプラットフォームは垂直的なアプローチを取ります。特定の業界、あるいは単一の製品ラインにサービスを提供するように設計されています。垂直統合されたIoTプラットフォームとは異なり、Astarteはデバイスを事前定義された機能に制限しません。代わりに、接続可能な任意の電子デバイスを単に表現します—産業用冷蔵庫、ルーター、衛星など。各デバイスには一意の128ビットデバイスIDが割り当てられ、一貫した識別とシームレスな管理が保証されます。
デバイスSDKはインターフェース設計を活用してAstarteとのデータ交換用のコードを動的に生成することができ、ESP32やZephyrOSなどの小型MCUに適したC、AndroidデバイスをサポートするJava、Qtプラットフォーム上のC++、設計によるメモリ安全性を実装するモダンな言語であるRustやGoなど、さまざまなプログラミング言語とデバイスを対象に提供されています。このようにして、デバイスSDKを使用する開発者は、基盤となるトランスポートやプロトコルの詳細を知る必要がなく、最も快適なフレームワークや言語を使用してデータ駆動型APIを使用できます。
Astarteはスケーラビリティを考慮して設計されており、Kubernetesとネイティブに統合して展開と管理を簡素化します。Astarteは標準のKubernetes APIの上に構築されているため、特定のクラウドプロバイダーや環境への展開を必要としません。クラウド、エッジ、オンプレミス、ハイブリッドシナリオで展開されるかどうかにかかわらず、Astarteは標準のKubernetesインストールにシームレスに統合されます。この柔軟性により、組織は既存のインフラストラクチャを活用しながら、Astarteのスケーラビリティとオーケストレーション機能の恩恵を受けることができます。Astarte Operatorは、クラウド、エッジ、オンプレミス展開全体でパフォーマンスを最適化するために、アップグレード、監視、スケーリングを含むクラスター操作を自動化します。Kubernetesに不慣れな開発者でも、その複雑なインフラストラクチャ操作の抽象化から恩恵を受けます。
生産中のAstarte 実用的なアプリケーション
2019年から2021年にかけて、Astarteは様々な業界で広く採用されました。ここでは、Astarteがクライアントにとって理想的なソリューションとして登場した2つの実世界での使用事例を探ってみよう。
ネットワーク業界では、Astarteは、特にルーターの膨大なネットワークを管理するクライアントにおいて、大規模でスケーラブルかつセキュアなIoT通信の実現に貢献しました。名前は明かせませんが、彼らのテクノロジーには何度も触れているはずです。このクライアントは、数十億台のデバイスに対応できるソリューションを必要としていました。Astarteは、超低レイテンシーと高スループットで知られる高性能NoSQL分散データベースScyllaDBとの統合により、この課題に対処しています。ScyllaDBは従来のデータベースを凌駕し、Astarteは大規模なIoT展開のための膨大なデータ取り込みとリアルタイム処理を確実に処理できる。医療技術では、ハイエンドの医療機器を製造するOEMが、Astarteを活用してデバイス販売から経常収益モデルへの移行を図った。同社はデバイスをそのまま販売するのではなく、クレジット・ベースのシステムを導入した。医師はオンライン・ダッシュボードから利用クレジットを購入し、Astarteがバックエンドをオーケストレーションすることで、機器ベースで利用可能な治療時間を管理・追跡することができる。これにより、医師は多額の初期費用をかけずに高度な治療を受けることができ、OEMは機器の所有権を維持しながら、予測可能な収益源から利益を得ることができた。
SECOのClea IoTソフトウェア・スイートの下での統合
Astarteの進化における大きな節目は、2021年にIspirata SrlがSECO SpAに買収され、最先端のIoTソフトウェアに特化したSECOの子会社であるSECO Mindが設立されたときに訪れた。
この段階は、IoTデバイスのライフサイクルを監督するために設計された、Astarte上に構築されたオープンソースのデバイス管理システムであるEdgehogの開発につながった。Edgehogは、OTAファームウェア更新、リアルタイムのステータス監視、ジオロケーション追跡、リモート端末アクセスなどの機能により、フリート管理を簡素化する。LinuxベースのシステムとESP32デバイスの両方をサポートするEdgehogは、さまざまなハードウェア環境にわたってシームレスなデバイスオーケストレーションを提供する。
さらに、Clea PortalはAstarteのエンタープライズ対応拡張機能として登場し、企業はカスタマイズ可能なUIとプラグアンドプレイJavaScriptベースのアプリでユーザー、アプリケーション、IoTプロジェクトを管理できるようになった。
SECOはCleaブランドを導入し、オープンなミドルウェアアプローチを維持しながら、すべてのコンポーネントを統一された商用IoT製品に統合した。この動きにより、Astarteは、ハードウェアとソフトウェアのモジュール提供とともに、産業用IoTソリューションの主要プレーヤーとして位置づけられました。
これからはあなた次第
Clea Suiteのほとんどのソフトウェアコンポーネントは、寛容なApache 2ライセンスの下、GitHubで利用可能です。つまり、これはAstarteの歴史ですが、あなたは確実にその未来の一部になることができます。SECO.comを訪れて、そのコードと貢献の仕方についてもっと知ってほしい。Astarteは、商用プロジェクトであっても、あなたが適切と思うように使えばいいのだ。
業務の効率化、サブスクリプション・ベースのビジネス・モデルへの移行、最先端のデータ・オーケストレーションの製品への統合など、SECOがお手伝いします。AstarteとClea IoT Software Suiteを含む当社のソリューションが、お客様のビジネスをどのように変革できるか、今すぐお問い合わせください。