Claire Swedberg
Para fornecer ferramentas de desenvolvimento gratuitas e de padrão aberto para soluções de IoT, a empresa ScaleOut Software, com sede em Seattle, lançou suas interfaces de programação de aplicativos (APIs) de gêmeo digital de código aberto e bancada de trabalho de desenvolvimento. Os recursos fazem parte da plataforma de hospedagem Digital Twins do ScaleOut.
O objetivo da empresa é fornecer ferramentas que permitam aos desenvolvedores construir e simular soluções de monitoramento em tempo real. As APIs e o ambiente de trabalho permitem rápido desenvolvimento e teste de aplicativos de gêmeos digitais antes da implantação, de acordo com o ScaleOut. Para ajudar a acelerar o desenvolvimento de aplicativos gêmeos digitais, a empresa de software está lançando esses componentes como código aberto sob a licença Apache 2.0.
“A rápida evolução da tecnologia IoT levou à criação de um grande número de dispositivos inteligentes que emitem telemetria com informações valiosas e em grande parte inexploradas”, afirma William Bain, CEO e fundador da ScaleOut Software.
Os desenvolvedores têm a tarefa de construir sistemas que capturem e analisem essa telemetria em tempo real, ajudando os usuários a obter consciência situacional e respostas mais eficazes a problemas emergentes. Por exemplo, os dados da IoT podem ser usados para identificar, em tempo real, quando as medições dos sensores indicam possíveis problemas ou para criar análises para entender as tendências operacionais dos equipamentos usados em um local de fabricação.
Nos últimos anos, o ScaleOut ofereceu o uso de gêmeos digitais para rastrear e modelar milhões de dispositivos IoT. Além disso, fornece análises e alertas em tempo real, bem como simulação para planejamento e tomada de decisões. Na verdade, os desenvolvedores já usam APIs do ScaleOut para criar modelos de gêmeos digitais para implantação na plataforma ScaleOut Digital Twins.
O conceito de gêmeos digitais remonta a décadas – foi introduzido em 2002 para uso na fabricação e no gerenciamento do ciclo de vida do produto. Nas últimas duas décadas, o sistema baseado em simulação expandiu-se para auxiliar na monitorização de dispositivos físicos, como robôs industriais, para manutenção preventiva e rastreamento de ativos físicos (por exemplo, a infraestrutura em edifícios inteligentes).
No entanto, APIs padronizadas não surgiram para ajudar os desenvolvedores a implementar sistemas de gêmeos digitais. Isso levou a ScaleOut, em 2020, a desenvolver o que chama de APIs simples e orientadas a objetos para uso por desenvolvedores na construção de aplicativos que incorporam gêmeos digitais baseados em memória.
Agora, o novo ambiente de trabalho de padrões abertos lançado em dezembro de 2023 permitirá que gêmeos digitais rastreiem e modelem sistemas grandes e dinâmicos e sirvam como uma arquitetura de software comum para uso em uma variedade de plataformas de hospedagem, diz Bain.
O ambiente de trabalho separa as APIs de uma plataforma de execução específica para que os desenvolvedores possam se concentrar na exploração do uso de gêmeos digitais para monitoramento e simulações em tempo real.
Com o número crescente de sensores e dispositivos IoT sendo implantados em todo o mundo, Bain argumenta que as arquiteturas de análise de streaming existentes não estão equipadas para dar sentido ao imenso volume de dados em rápida mudança gerados por esses dispositivos. Os dados não vêm mais estritamente de ativos estacionários.
Os gémeos digitais oferecem uma ferramenta poderosa para enfrentar este desafio. Ao executar na memória e armazenar informações sobre cada dispositivo IoT (ou outra entidade), eles podem analisar rapidamente a telemetria recebida e identificar problemas emergentes.
Por exemplo, os gémeos digitais podem analisar a telemetria a partir de pontos de entrada numa infraestrutura de segurança física (ou cibernética) e criar uma imagem da evolução das ameaças. Um exemplo é rastrear simultaneamente vagões de carga em todo o país e alertar os engenheiros sobre possíveis falhas mecânicas antes que ocorra um descarrilamento.
Os gêmeos digitais permitem que os planejadores criem simulações que avaliem interações complexas e auxiliem na tomada de decisões – como modelar cidades inteligentes com dispositivos de controle de tráfego, sensores de som e dispositivos inteligentes de gerenciamento de energia, diz Bain.
Os usuários potenciais das ferramentas de desenvolvimento de código aberto do ScaleOut podem ser aqueles com aplicativos existentes. Seus sistemas já podem armazenar dados recebidos de dispositivos IoT em armazenamento offline, para análise em lote.
O ambiente de trabalho e as APIs permitiriam adicionar análises e alertas em tempo real. Os exemplos incluem dados de dispositivos IoT que rastreiam frotas de veículos ou segurança, bem como sistemas de logística e rastreamento de dispositivos de saúde.
Além disso, os projetistas de grandes infraestruturas, como operações aéreas e cidades inteligentes, poderiam utilizar as ferramentas API de código aberto com gémeos digitais para avaliar decisões de projeto e evitar erros dispendiosos.
“Eles podem se beneficiar de uma plataforma de simulação que captura a escala e a complexidade que seus projetos criam”, diz Bain. “Simulações de gêmeos digitais baseadas em memória oferecem a simplicidade e o poder computacional que eles precisam para enfrentar esse desafio.”
As APIs de código aberto do ScaleOut permitem que os desenvolvedores criem seus modelos de gêmeos digitais em Java ou C#. As APIs empregam princípios de design padrão orientados a objetos para simplificar o desenvolvimento e ajudá-los a evitar a necessidade de técnicas especializadas ou específicas de plataforma.
Os desenvolvedores podem baixar as APIs de código aberto e o ambiente de trabalho sem nenhum custo e começar imediatamente a criar aplicativos gêmeos digitais. Essas APIs podem servir de base para a criação de gêmeos digitais que são executados em outras plataformas e também fornecem compatibilidade entre plataformas.