Розумний дім. Як рішення Azure спростили розробку продукту для Bosch

З розвитком технологій навіть звичні для людей речі стають «розумними». Робот-пилосос сам прибирає квартиру, поки ви пішли у магазин. Холодильник може нагадати, що час купувати яйця і молоко, бо запаси продуктів вже майже вичерпані. А ваша кавомашина запам’ятає, якої міцності ви п’єте каву, і приготує її для вас, поки ви ще прокидаєтеся. Усе це стало можливим завдяки розвитку технології інтернету речей (IoT) та штучному інтелекту.

Проте користувачі стикаються з тим, що їм все важче координувати роботу пристроїв від різних виробників. Розв’язати цю проблему вирішила компанія «Bosch». Вона взялася за розробку єдиної платформи «розумного» дому, для чого створила стартап Residential IoT Services GmbH (RIoT). Сьогодні він керує успішним додатком для смартфонів «Home Connect Plus», який дозволяє користувачам під’єднувати, автоматизувати та централізовано керувати різними smart-пристроями для дому та навіть цілими системами від різних брендів.

Щоб зробити продукт насправді масштабним, розробники RIoT використали фреймворк на базі хмари Azure для створення портативних та надійних мікросервісів — Dapr, а також можливості самої глобальної хмарної платформи Azure.

Хмара Microsoft Azure — це одна з найбільших у світі платформ для хмарних обчислень, яка зберігає свої дані у більш ніж 100 розподілених дата-центрах світу. Перевага Azure у тому, що хмара містить у собі понад 600 сервісів для бізнесу, які, як приклад, значно спрощують процес розробки та тестування додатків.

Azure дозволяє компаніям ефективно використовувати бюджет та не витрачатися на зайве обладнання, адже уся необхідна інфраструктура розміщена на боці Microsoft, а за сервіси бізнес сплачує похвилинно за моделлю «оплата за використання». Це дозволяє гнучко керувати робочими навантаженнями та у будь-який момент збільшити або зменшити споживання ресурсів.

«Ми хотіли перейти у хмару, а тому обрали Azure. Ця платформа відповідає нашим технічним вимогам, а враховуючи давню співпрацю Bosch і Microsoft, ми знали, що отримаємо чудовий результат», — розповідає Френк Пулманн, керівник відділу розвитку RIoT.

Для своєї платформи команда RIoT обрала мікросервісну архітектуру, бо, на відміну від моноліту, вона складається з набору невеликих автономних служб. Так, кожен сервіс можна розробляти, розгортати та масштабувати окремо від інших. Така гнучкість та свобода стали перевагою для інженерів RIoT, адже компанія сподівалася вирости до мільйонів одночасних користувачів. Швидше розпочати роботу над платформою допомогло використання фреймворку Dapr.

Dapr або Distributed Application Runtime — це новий спосіб для створення розподілених додатків, який вирішує головні «болі» розробників. Якщо один мікросервіс і є простим за своєю суттю, то їхня сукупна архітектура надзвичайно складна. Dapr спрощує роботу розробників: він складається з будівельних блоків, які допомагають створювати мікросервісні програми та розгортати їх у будь-якому середовищі. Один з таких блоків відповідає за «спілкування» між платформою та побутовою smart-технікою користувачів.

Для того, щоб керувати своїми домашніми пристроями, користувачі використовують додаток «Home Connect Plus», який надсилає запит далі на платформу від RIoT. Мікросервіси реагують на ці запити та діють відповідно до них. Наприклад, один сервіс підтверджує підписку користувача. Другий — збирає дані від «розумних» пристроїв у будинку. Третій сервіс під’єднується до smart-техніки, щоб керувати нею, наприклад, автоматично вмикає бойлер або вимикає світло у визначений господарями час. Такий обмін повідомленнями компанія організувала завдяки рішенню від хмарної платформи Microsoft Azure — Service Bus.

Сервісна шина Azure (англ. Azure Service Bus) — це хмарна універсальна система для обміну повідомленнями, завдяки якій програми та служби можуть надсилати одне одному дані. Такий обмін відбувається через єдину точку, де, за потреби, інформація проходить контроль, обробку або зберігається. Сервісна шина від Azure дозволяє налаштувати, наприклад, такі сценарії роботи:

• Обмін повідомленнями. Передача даних від smart-пристрою до платформи та назад.
• Розподіл завдань між додатками. Система балансує навантаження та не перенавантажує сервіси, якщо трафік раптово зростає.
• Координація транзакції. Можна виконувати кілька операцій в межах однієї транзакції.
• Сеанси обміну повідомленнями. Масштабна координація робочих процесів, зокрема наявність комплексних обмінів, які потребують чіткого порядку повідомлень та їхню обробку з відтермінуванням.

Завдяки повністю готовому рішенню від Azure розробникам RIoT не потрібно було вивчати всі деталі сервісної шини, щоб налаштувати службу «публікація-підписка».

Для свого продукту RIoT також використав й інші готові рішення, які працюють на базі хмари Azure. Наприклад, фреймворк Dapr, за допомогою якого розробники створюють платформу для smart-дому, керується системою Kubernetes та розміщена у середовищі Azure Kubernetes Service (AKS). Ця хмарна служба дозволяє розгортати та легко масштабувати контейнерні додатки, що значно спрощує роботу інженерів.

Тепер, коли до команди RIoT приєднуються нові розробники, то їм навіть не потрібно знати, як побудована платформа зсередини. Джаспер Манг, провідний розробник RIoT, розповідає: «Dapr приховує від них інфраструктуру. Інженерам треба просто активувати мікросервіси та архітектуру подій. Це значна перевага».

Серед інших рішень від Azure, які RIoT використав для платформи, також є:

• Azure Application Gateway або шлюз додатків Azure. Це підсистема, яка керує трафіком вебдодатків, балансує навантаження за користувацькими сценаріями.
• Azure Key Vault — сервіс для захисту криптографічних ключів та інших секретних даних, які використовуються хмарними програмами та службами.
• Azure Cosmos DB — повністю керована служба баз даних NoSQL, яка дозволяє швидко та гнучко розробляти програми будь-якого масштабу.

Завдяки цим рішенням команда RIoT швидко розробила та запустила новий продукт на ринок. Її додаток для смартфонів «Home Connect Plus» став доступний користувачам у травні 2020 року, і вже за кілька тижнів його завантажили понад 50 тисяч разів. Ця цифра постійно зростає і вже перейшла позначку у мільйон користувачів.

Про роботу над платформою Френк Пулманн, керівник відділу розвитку RIoT, каже: «Для великих корпорацій замало визначитися — чи добре це рішення працює, чи воно найкраще зараз у свій сфері. Для нас питання звучало так: “Чи воно пасує до IoT-технологій та майбутнього нашої компанії?”. Ми обрали Azure, бо він був готовий до роботи з Bosch».

Усіма можливостями глобальної хмарної платформи Azure українські компанії можуть скористатися завдяки стратегічному партнерові Microsoft — компанії «Київстар». Щоб дізнатися більше про цікаві для вас продукти, залиште заявку на сайті. Менеджер Київстару зв’яжеться з вами, відповість на запитання й допоможе підібрати оптимальне рішення для вашого бізнесу.