HYPERCAT - THE STRUCTURE AND USE CASES

Abstract

В статье обсуждается фреймворк HyperCat, который решает задачи поиска (адресации) сервисов в проектах, связанных с Интернетом Вещей. Спецификация HyperCat предлагает простой стандарт для описания сервисов (ресурсов) в проектах Интернета Вещей и простые механизмы программного поиска сервисов. Предложенная спецификация легла в основу британского стандарта в области Интернета Вещей. Данный стандарт был переведен в России и может рассматриваться как один из кандидатов на локализацию. Помимо самой спецификации HyperCat мы рассматриваем также инфраструктуру, построенную вокруг этого проекта и возможные выводы для России и отечественных разработок в области Интернета Вещей.

-

Internet of Things; BSI; JSON; standard. Рис. 1. HyperCat model [ 2 ] В то же самое время, очевидно, что сам этот продукт (которыи бесплатен и распространяется по открытои лицензии) неизвестен в России. Отношение в России к стандартам (будь то IoT или Smart City) – также неизвестно. Известные нам разработки и коллективы говорят исключительно о дородных картах, как будто календарныи план чего-либо может решить все проблемы [ 4 ]. Тем не менее, мы надеемся, что отечественные разработки в области IoT будут, в итоге, развиваться в русле с мировыми тенденциями и такого рода проекты (системы), как HyperCat окажутся востребованными.

Спецификация Hypercat призвана обеспечить клиентам IoT приложении поиск и обнаружение (раскрытие) информации о доступных сервисах в сети Интернет. С использованием HyperCat разработчики получают возможность писать переносимые приложения и избежать так называемых силосов данных (изолированных датасетов) [ 5 ]. Общая концепция HyperCat

Разработка этои спецификации была инспирирована следующеи моделью IoT экосистемы (рисунок 2):

Рис. 2. IoT экосистема [ 6 ] Авторство этои модели принадлежит British Telecom. Рассмотрим среднии уровень на этои схеме – Data hub. Хаб получает данные от сенсоров и других систем и предоставляет их приложениям и аналитическим сервисам. HyperCat решает задачу о том, как описать данные в этом хабе. А если хабов несколько – то, соответственно, в каждом из имеющихся хабов.

При этом предполагалось достижение этои интероперабельности за счет использования тех же принципов, на которых строится связанность данных в сети Интернет: доступ к данным через стандартные веб-протоколы и форматы (протокол HTTPS, формат JSON, REST-модель и т. д.), выявление ресурсов через URI, и создание общеи семантики для дескрипторов наборов данных. Для REST-модели, например, таковая семантика так, в итоге, и не утверждена, несмотря на множество попыток [ 7 ].

HyperCat представляет собои прагматическии подход, которыи служит отправнои точкои для решения вопросов, связанных с управлением несколькими источниками данных. Эти данные могут быть агрегированы с использованием веб-подходов и связанных данных в несколько центров данных (хабов данных в терминологии HyperCat). HyperCat включает в себя основанныи на JSON легкии подход, базирующиися на стеке технологии, которые используются большим количеством веб-разработчиков. Соответственно, предполагается очень низкии порог вхождения, с идееи, что это простимулирует рост экосистемы Интернета Вещеи. Спецификация Спецификация HyperCat [ 8 ] включает в себя следующие моменты: Identity – в качестве идентификации для приложении и хабов данных используются URI Catalogues – каталог реализуется хабом данных для доступа приложении. Каталог – это просто неупорядоченная коллекция ресурсов. Каждыи ресурс описывается своим URI. Ресурсом может быть и другои каталог. Все HyperCat-совместимые хабы поддерживают каталог (возможно, пустои) по адресу {BASE URL}/cat. Каталог представляется JSON-документом с MIME- типом application/vnd.tsbiot.catalogue+json “rel”: “urn:X-tsbiot:rels:hasHomepage” “val”: URL для веб-страницы Тип данных для ресурсов каталога (согласно кодировке MIME RFC-2046) “rel”: “urn:X-tsbiot:rels:containsContentType” “val”: строка. Например: text/csv Указание на поддержку поиска в каталоге “rel”: “urn:X-tsbiot:rels:supportsSearch” “val”:URI для поискового запроса Поиск по каталогу осуществляется представлением поискового запроса в строке согласно КАС-1738 [ 10 ]. Параметры запроса: “rel” – отношение. URI или строка “val” – URI или строка “href” – URI для ресурса Операции над каталогами включают деиствия по созданию, удалению и чтению элементов. Сообразно модели REST, операции модификации поддерживаются через HTTP запрос POST, операция чтения – через GET Все HTTP (HTTPS) запросы аутентифицируются по ключу, которыи также представляет собои URI. Ключ присутствует в заголовке HTTP запроса. Порядок генерации и распространения ключеи вынесен за рамки спецификации HyperCat. Статус-код HTTP запроса возвращает информацию о запросе. Например: 204 – нет отклика 400 – неверныи запрос и так далее. Примеры использования

По сути, спецификация HyperSpace предполагает, что IoT устроиство будет иметь некоторыи веб-сервер, которыи и будет отвечать на указанные выше запросы. Либо хаб данных будет предоставлять такои веб-сервер, аккумулируя данные от менее интеллектуальных устроиств. Для поддержки внедрения HyperCat был создан портал HyperSpace [ 11 ], где представлены HyperCatсовместимые решения для вертикальных отраслеи (Умныи Дом, логистика и т.д.) – рисунок 3.

Рис. 3. Управление Умным Домом на базе HyperCat Другим примером использования является портал British Telecom [ 12 ]. Здесь есть

Рис. 4 Каталоги данных PAS-212 и его переводы

Именно HyperCat был положен в основу стандарта BSI PAS-212 - Автоматическое обнаружение ресурсов для Интернета вещеи. Здесь как раз и описываются представленные выше каталоги данных (рисунок 5).

Рис. 5 Каталог данных согласно PAS-212 Для этого стандарта существует перевод на русскии язык, которыи распространялся в рамках рабочеи группы по стандартизации TK-098 [ 13, 14 ]. Заключение

Позиция авторов в отношении разработки стандартов уже была высказана ранее [ 4 ] и она не изменилась. По непонятным причинам к стандартам в России относят, в первую очередь, различные ограничительные меры и регуляции. В то время как, стандарт – это всегда “лучшая практика”. Из всех институтов стандартизации в мире, именно BSI является одним из наиболее успешных в коммерческом и профессиональном плане. Построенныи на базе HyperCat стандарт BSI PAS-212 предложен в качестве базового международным организациям. Что особенно важно, за разработкои стоит не одна организация, а Hypercat Alliance. PAS-212 является хорошим кандидатом для локализации и принятия в качестве национального стандарта в России. Кроме того, вся эта разработка является хорошим примером того, как должно было бы (по мнению авторов) осуществляться продвижение Интернета Вещеи в России. Это консорциумы (по аналогии с HyperCat Alliance) из промышленных компании и академических университетов, которые продвигают стандарты. Не дорожные карты (какои смысл устанавливать сроки без базы для разработки), не сервисы (для которых также нужна унификация, которую дают именно стандарты), а именно стандарты. Для которых (по аналогии с описанным выше Hyperspace) далее делать модели применения. Намиот Дмитрий

References

1. HyperCat http://www.hypercat.io/ Retrieved: Sep, 2016

2. Hypercat: Resource Discovery on the Internet of Things http://iot .ieee.org/newsletter/january-2016/ hypercat-resourcediscovery-on-the-internet-of-things . html Retrieved: Sep , 2016

3. Kuprijanovskij V. P. i dr. O lokalizacii britanskih standartov dlja Umnogo Goroda //International Journal of Open Information Technologies. - 2016 . - T. 4 . - # . 7.- C. 13 - 21 .

4. Namiot D.E. , Shneps-Shneppe M. A . Ob otechestvennyh standartah dlja Umnogo Goroda //International Journal of Open Information Technologies. - 2016 . - T. 4 . - # . 7. - S. 32 - 37 .

5. Kuprijanovskij V. P. i dr. Cifrovaja jekonomika i Internet Veshhej-preodolenie silosa dannyh //International Journal of Open Information Technologies. - 2016 . - T. 4 . - # . 8. - S. 36 - 42 .

6. Mike Fisher & John Davies CREATING INTERNET OF THINGS ECOSYSTEMS . IoT ecosystems, a case in point . // The Journal. - 2015 .- vol. 9 .-Part 4.- pp. 10 - 14

7. Namiot D.E. METADANNYE V REST-MODELI //PROGRAMMNAJa INZhENERIJa. - 2015 . - # . 5. - S. 20 - 25 .

8. HyperCat specification https://hypercatiot.github. io/spec1.1.pdf Retrieved: Sep , 2016

9. RFC 1808 https://tools.ietf.org/html/rfc1808 Retrieved: Sep, 2016

10. RFC 1738 http://tools.ietf.org/html/rfc1738 Retrieved: Sep, 2016

11. Hyperspace https://hyperspace.center/ Retrieved: Sep, 2016

12. BT HyperCat http://portal.bt-hypercat.com/ Retrieved: Sep, 2016

13. Jarcev D. I. i dr. Jekonomika standartizacii v cifrovuju jepohu i informacionno-kommunikacionnye tehnologii na primere Britanskogo instituta standartov //International Journal of Open Information Technologies. - 2016 . - T. 4 . - # . 6. - S. 1- 9 .

14. Kuprijanovskij V. P. , Namiot D. E. , Kuprijanovskij P. V. Standartizacija Umnyh gorodov, Interneta Veshhej i Bol'shih Dannyh. Soobrazhenija po prakticheskomu ispol'zovaniju v Rossii //International Journal of Open Information Technologies. - 2016 . - T. 4 . - # . 2. - S. 34 - 40 .