Le Monde de l`Analyse des Données pour l`Internet des Objets Les

Issue 28 – Décembre 2016
Le Monde de l’Analyse des Données pour l’Internet des Objets
Les Bâtiments et les équipements ont simplement changé…
Pour toujours
Numéro spécial introduisant…
Introduction de l’Architecture Informatics
Distribuée SkySpark® EverywhereTM
Vous pouvez maintenant appliquer SkySpark de l’Edge au Cloud
Traduit en français par GA-MM – N° 04 26 17 37 40 – [email protected]
L’Internet des Objets est un défi lié à
l’Informatique Distribuée
L'IoT gagne l'attention et
génère
un
fort
engouement. Ceux du
secteur de l'automatisation
peuvent à juste titre dire
que nous connectons des
objets aux réseaux et à
Internet
depuis
des
décennies. Alors, qu'est-ce
que qui est différent
aujourd’hui ?
« Il n’est pas possible, rentable ou souhaitable de transmettre
chaque donnée de chaque objet IoT au cloud dans le but de
récupérer de la valeur de ces données.
Une plate-forme IoT doit reconnaître et adopter une nature
innée non-hiérarchique et hautement distribuée IoT, tout cela
avec une architecture logicielle adéquate. »
Un certain nombre de facteurs importants sont à l’origine du changement :





Coûts réduits : les nouveaux prix par point rendent les applications et produits IoT possibles
Les personnes extérieures au secteur de l’automatisation contestent les normes, les prix par
point et les méthodes
Reconnaissance par la société que les objets connectés peuvent offrir des avantages attractifs
Interaction avec des facteurs sociétaux : durabilité, objets personnels, ubiquité des réseaux
L’importance des DONNEES
La valeur des données provenant d’objets connectés est sans doute le facteur le plus important pour
aller vers un changement de conduite et une acceptation de l’IoT. Ce n’est qu’en se connectant à ces
périphériques que nous réalisons la valeur contenue dans leurs données (pour informer les exploitants,
améliorer le fonctionnement, assurer des environnements sûrs et gérer de manière optimale les
ressources). Sans un accès facile aux données, l’engagement lié à l’IoT ne peut être réalisé.
C’est facile à dire, mais se connecter aux données de divers objets, les gérer et en tirer profit est un défi
technique que couvre une gamme de technologies autour desquelles les communautés souvent isolées
ont grandi.
L’une des caractéristiques fondamentales de l’IoT est qu’il s’agit d’un défi lié à l’informatique distribuée.
Similaire au début des GTB dans les années 1980 où les systèmes informatiques centralisés ont laissé
place aux architectures à contrôle distribué, l’IoT est un enjeu d’informatique distribuée qui requiert
une architecture technologique fondamentalement différente : SkySpark EverywhereTM y répond.
La suite sur la page 3
Traduit en français par GA-MM – N° 04 26 17 37 40 – [email protected]
SkySpark maintenant de l’Edge au Cloud
Introduction de l’Architecture Distribuée SkySpark Everywhere &
modèle de tarification
Suite de la page 2
En ce qui concerne l’IoT, nous entendons beaucoup parler du « cloud ». Dans de nombreux cas, il semble
que le « cloud » soit présenté comme la solution à l’IoT. Alors qu’en vrai, il n’est pas possible, rentable
ou souhaitable de transmettre chaque donnée de chaque objet au cloud dans le but de récupérer de la
valeur de ces données. Une véritable architecture IoT doit reconnaître et adopter une nature IoT
hautement distribuée et fournir une architecture logicielle qui coïncide avec la réalité.
Les fonctions logicielles doivent résider à tous les niveaux de l’architecture depuis l’ « edge » (sur un
système d’équipements ou dans un placard électrique) – au niveau du bâtiment – où les données
provenant de plus petits nœuds peuvent être agrégées et analysées, jusqu’au niveau du portfolio où les
données et l’analyse se retrouvent au niveau de serveur ou du cloud.
Le logiciel SkySpark Everywhere
a été conçu pour fonctionner tant
avec de petits périphériques à
faible coût de la taille d’un jeu de
cartes qu’avec des clusters de
serveurs hébergés dans le cloud.
SkySpark fournit la même
architecture
logicielle,
modélisation
de
données,
fonctions et fonctionnalités. Il y a
seulement une seule plate-forme
à connaître et une seule palette
d’outils avec lesquels travailler.
De cette architecture logicielle
end-to-end unifiée, il en résulte
un développement plus rapide,
une courbe d’apprentissage plus
simple,
plus
d’applications
fiables et une interface utilisateur
simplifiée et quasi transparente
sur l’ensemble de l’architecture
des données.
Figure 1 : Vue de l'architecture physique SkySpark Everywhere
De nouveaux prix. La technologie SkySpark Everywhere est un élément clé de cette solution
transformée, l’autre étant le nouveau modèle de tarification qui vous permet d’utiliser SkySpark
pour des capacités aussi petites que 10 points à un prix commençant à 60 $ ! Et ne vous y
trompez pas, cela inclut TOUTES les fonctionnalités de SkySpark, pas seulement un ensemble de
démonstration ou de collecte.
Traduit en français par GA-MM – N° 04 26 17 37 40 – [email protected]
Démocratie des données : Egalité dans le traitement et les services
pour tous les types de données, protocoles et méthodes
d’acquisition
Suite de la page 3
Données
de tous types et formats
L’IoT se caractérise par des types de données très différents provenant de diverses sources et
représentés dans de nombreux formats. Bien que nous puissions souhaiter un standard unique de
données, nous sommes beaucoup mieux placés pour créer une technologie qui fonctionne avec la
réalité (données diverses et multi-structurées). Cela commence par la capacité de communiquer
via de nombreux protocoles de communication ouverts et par les outils pour créer des drivers
additionnels si nécessaire.
Acquisition de données – Drivers de communication. Dans certains cas, les données sont
acquises via des liens directs en temps réel ou quasi réel. Dans d’autres applications, les données
sont récupérées et traitées par lots de données historiques de capteurs (fichiers CSV, tableurs
Excel ou requêtes vers BDD externes). Que ce soit via un lien direct vers un système
d’automatisation ou via un compteur intelligent, une connexion à une BDD SQL, une importation de
données historiques de fichiers Excel ou un flux de services web de données publiques, SkySpark
fournit les services pour utiliser, gérer et analyser vos données. SkySpark comprend actuellement
les drivers de communications suivants :











BACnet IP
SNMP
OPC UA
Modbus TCP
oBix
MQTT
Haystack
Sedona
SQL via JDBC
Import de données CSV
REST API
Intégration avec applications tierces
Aucune application ne peut tout faire. La
connectivité des données signifie bien plus
que supporter les protocoles. Par nature, les
applications IoT impliquent un écosystème de
personnes, produits et applications. SkySpark
a été conçu pour permettre une intégration
ouverte avec des applications logicielles
externes via une API REST entièrement
documentée.
Une fois que nous disposons des données, nous devons les stocker et les gérer efficacement. La
base de données Folio de SkySpark, développée spécifiquement pour les besoins uniques des
données IoT, combine un certain nombre de techniques avancées pour pouvoir accepter, stocker,
normaliser et effectuer des analyses automatisées sur divers ensembles de données. Folio associe
les techniques orientés documents, orientés graphes et les séries temporelles en une seule base de
données à performance unique, idéale pour effectuer des analyses et des transformations de
données sur des données de compteurs et autres machines.
Parlons d’efficacité : Folio stocke un échantillon de données historiques horodatées à une moyenne
de 12 bits (et non octets). Comparez cela aux BDD classiques qui utilisent 30, 40 voire 100 octets
pour stocker le même échantillon de données. Si vous payez pour des serveurs, cette différence
prend son importance.
Traduit en français par GA-MM – N° 04 26 17 37 40 – [email protected]
Où exécuter les fonctions et services ?
L’Analytics au niveau Edge est essentiel
Où exécuter l’analyse ?
Un autre point important dans la mise en œuvre des solutions IoT est l’emplacement où enregistrer et
analyser les données. SkySpark est unique en ce sens car il apporte le traitement analytique aux
données. Cela permet à la plate-forme de fournir une analyse rapide et continue des données, streaming
compris. Avec SkySpark, le moteur d’analyse fonctionne « dans les données » plutôt que séparé d’elles
dépendant de la livraison des données fournis par une BDD. Avec SkySpark Everywhere, cela signifie
que la solution logicielle complète de SkySpark fonctionne sur les petits appareils intelligents au niveau
Edge.
Que pouvez-vous réaliser ?
Les fonctions analytiques préconstruites peuvent être très utiles car, comme nous le savons, SkySpark
en comprend déjà des centaines. Mais le monde des objets connectés requiert une analyse entièrement
programmable. Le moteur d’analyse Axon de SkySpark permet à n’importe quel spécialiste de domaine
d’implémenter des règles et algorithmes répondant aux besoins de leurs applications uniques. SkySpark
vous permet de tirer de la valeur de votre expertise. SkySpark vous fournit le meilleur des deux mondes
en combinant une programmation complète avec une bibliothèque de plus de 500 fonctions analytiques
pour rationaliser le processus de mise en œuvre des règles d’analyse et ses fonctions de transformations
des données.
Comment
interagir
avec vos données ? Vue
à travers des systèmes
hautement distribués
aux
centaines
et
milliers de nœuds
Nous avons maintenant ce
système hautement distribué
composé de centaines de nœuds
connectés. Le fait qu’ils soient
distribuées et pas tous sur un
serveur est une problématique à
cacher à l’utilisateur lambda. Les
utilisateurs veulent simplement
Figure 2 : Architecture logique SkySpark Everywhere
visualiser leurs données et leurs
résultats d’analyse. La technologie unique de SkySpark Everywhere permet à l’utilisateur de naviguer
simplement dans son système sans avoir à savoir où le traitement des données a lieu. La navigation
utilise une approche basée sur l’alias unique, construit entièrement sur le « tagging » (Haystack
compatible bien sûr !).
Traduit en français par GA-MM – N° 04 26 17 37 40 – [email protected]
L’Expérience Utilisateur : Tout réunir ensemble pour fournir
des résultats et délivrer de la valeur
UX : Rendre l’analyse de données significatives pour les exploitants
Les résultats d’analyse ne sont utiles que s’ils entraînent un processus pour résoudre les problèmes afin
d’améliorer l’efficacité et de réduire les coûts. Si le processus nécessaire pour créer ces résultats de
visualisation entraîne des coûts importants et des efforts supplémentaires, la valeur des analyses
diminue et les économies potentielles ne seront pas réalisées. SkyFoundry répond à cette
problématique avec des solutions UX (User eXperience) uniques.
Génération automatique de visualisations d’informations
Trouver des modèles et transformer les données peut être le noyau technologique d’une plate-forme
d’analyse mais, pour rendre les résultats utiles, nous devons présenter ces résultats dans des vues qui
permettent aux exploitants de comprendre afin de pouvoir agir sur ceux-ci. SkySpark génère
automatiquement des vues riches et intuitives
pour montrer aux exploitants les résultats
analytiques, tendances, corrélations et
relations sans aborder l’approche classique
exigeant
un
assemblage
d’affichages
graphiques.
Applications « compose-able »
Différents utilisateurs et applications ont des
besoins différents et souhaitent souvent
visualiser leurs données et leurs résultats
d’analyse de différentes manières. SkySpark
associe la puissance des vues générées
automatiquement avec la capacité de combiner
nos outils standards en des vues
personnalisées par la fonctionnalité que nous
appelons « compose-ability ». Il ne s’agit pas
seulement d’assembler des informations et des
graphiques en rapports fixes, mais de combiner
réellement les visualisations en applications
uniques. SkySpark Everywhere est le pionnier
de cette nouvelle avancée spectaculaire dans
l’UX en créant des applications personnalisées
qui offrent aux utilisateurs une sélection de
vues et d’ensembles de données. Nous pensons
que c’est une nouvelle prise révolutionnaire
concernant les interfaces utilisateurs basées
web pour les applications dédiées objets
connectés.
Traduit en français par GA-MM – N° 04 26 17 37 40 – [email protected]
« Automated Informatics »
Analytics
: composant clé du système d’information global
Vs. Analytics
Quelles différences ?
Nous décrivons SkySpark comme InformaticsTM automatisée car il traite le processus de bout en bout
en générant de la valeur à partir des données. Tout d’abord, il comprend les drivers de communication
pour vous permettre de recueillir des données depuis divers équipements. SkySpark prend en charge
une variété de connecteurs : Bacnet IP, Modbus TCP, Obix, Haystack, SNMP, Sedona, OPC, MQTT, SQL,
import CSV (manuel ou automatisé) et une API REST.
Ensuite, il intègre la technologie de base de
données pour permettre la normalisation et le
stockage de diverses données multi-structurées
afin de les rendre accessibles aux applications de
haut niveau (comme le moteur d’analyse
SkySpark et ses applications de visualisation).
Une Définition
Automated Informatics : L’Informatics est la
science de l’information et des systèmes
informatiques d’information. Cela implique le
traitement de l’information et inclut l’interaction
entre l’Homme et ces informations.
Il inclut aussi le moteur d’analyse haute vitesse qui
traite automatiquement les règles d’analyse sur
les données afin d’identifier les modèles, corrélations, défauts, dérives et anomalies, que nous appelons
« sparks ».
De plus, SkySpark gère l’étape la plus importante qui est de générer automatiquement une visualisation
sur les problèmes détectés. Les vues claires, compréhensibles et informatives de SkySpark montrent
aux exploitants la façon exacte dont leurs systèmes fonctionnent ainsi que les problèmes qui importent.
Au-delà de la recherche des problèmes
dans les données, c’est cette étape de
visualisation automatique des résultats
d’analyse qui lance le flux de travail
pour évaluer et corriger les problèmes.
En générant automatiquement de riches
affichages informatifs, SkySpark rend
l’analyse décisionnelle et rentable.
Cette solution end-to-end unifiée justifie
le terme InformaticsTM automatisé pour
décrire SkySpark.
Et donc, qu’est-ce que ça veut dire ?
Dans ce cas, il s’agit d’une solution aux
analyses efficaces et exploitables qui
fait de la gestion des données des
installations une réalité.
Traduit en français par GA-MM – N° 04 26 17 37 40 – [email protected]
La sécurité est fondamentale
pour SkySpark® EverywhereTM
Elle est construite sur une
Architecture de l’Edge au Cloud
SkySpark est bâti avec une philosophie de sécurité de premier ordre. Cela commence avec la notion
fondamentale que la complexité engendre des trous dans la sécurité. La sécurité doit être forte, mais
simple à mettre en œuvre pour les utilisateurs afin d'atteindre un système sûr. L'architecture de
sécurité simple et facile à comprendre de SkySpark offre un environnement sécurisé et utilise plusieurs
couches redondantes de sécurité. Nous intégrons les dernières pratiques et technologies de sécurité et
évaluons en permanence les améliorations de la sécurité au cours de chaque version.
Sécurité Réseau. Sécuriser les interfaces réseau de SkySpark est un aspect essentiel pour assurer la
sécurité du système. SkySpark prend en charge deux interfaces réseau différentes : un protocole peerto-peer basé sur WebSocket appelé Arcbeam pour la communication entre les nœuds SkySpark dans
un système distribué et une interface HTTP généralement utilisée par les utilisateurs pour interagir
avec le système.
WebSocket est un protocole de communication
Sécurité nœud à nœud SkySpark dans les informatique, fournissant des canaux de
systèmes distribués : Arcbeam. Le protocole communication en duplex intégral sur une seule
Arcbeam est une technologie peer-to-peer de connexion TCP. Le protocole WebSocket a été
SkySpark, qui sous-tend l'architecture avancée de normalisé par l'IETF en tant que RFC 6455 en
SkySpark Everywhere. Il est conçu pour 2011, et l'API WebSocket dans le Web IDL est
fonctionner en parallèle des meilleures pratiques normalisé par le W3C.
de sécurités existantes telles que les pare-feu, les
VPN et le cryptage TLS. Arcbeam est placé au- Contrairement à HTTP, WebSocket fournit une
dessus des "web sockets" pour établir une liaison communication bidirectionnelle (full-duplex). En
de communication peer-to-peer en utilisant HTTP. outre, WebSocket active des flux de messages
Une fois qu'une liaison de communication est sur TCP. TCP seul traite des flux d'octets sans
établie, la connexion est entièrement peer-to-peer, notion inhérente de message.
ce qui signifie que l'un ou l'autre point de (Source : Wikipédia :
terminaison peut initier la connexion sans perte https://en.wikipedia.org/wiki/WebSocket)
de fonctionnalités. Cela permet d'établir facilement
des architectures distribuées où un point de terminaison est caché en toute sécurité derrière un parefeu. Il élimine toute la complexité des architectures IoT traditionnelles et les décisions concernant les
liens de communication push-vs-pull et les préoccupations concernant les demandes de données
venant de l'extérieur du réseau. Et parce qu'il repose sur l'infrastructure IP éprouvée de TCP, HTTP et
WebSocket, il fonctionne de manière propre sur les technologies de sécurité standards telles que les
VPN.
Clés cryptographiques pour l'authentification sécurisée. SkySpark utilise des paires de clés
cryptographiques pour authentifier bi-directionnellement chaque connexion Arcbeam entre nœuds.
Chaque instance de SkySpark (nœud) est sécurisée par une paire de clés publiques / privées RSA de
2048 bits. Pour que deux nœuds SkySpark établissent une liaison de communication Arcbeam, chaque
nœud doit être configuré en toute sécurité avec la clé publique du nœud distant. Cela garantit qu'une
connexion réseau sécurisée est établie seulement une fois après que chaque côté ait vérifié
l’authenticité de l'autre point de terminaison.
La suite sur la page 9
Traduit en français par GA-MM – N° 04 26 17 37 40 – [email protected]
La sécurité est fondamentale pour SkySpark®
EverywhereTM : Elle est construite sur une Architecture de
l’Edge au Cloud
Suite de la page 8
La sécurité Arcbeam peut être renforcée par l'utilisation d'une puce TPM (Trusted Platform Module).
Elles fournissent une gestion hautement sécurisée des clés cryptographiques à l'aide d'une puce
matérielle. Les TPM garantissent que les clés privées confidentielles ne sont accessibles que pour le
matériel lui-même, ce qui rend extrêmement difficile le vol de clés privées.
La capacité de SkySpark à utiliser des clés TPM augmente encore la sécurité et rationalisera
l'acceptation par les services de sécurité informatique. Déjà, des sociétés comme DoD précisent que
les nouveaux produits matériels implémentent des puces TPM.
Accès utilisateur. L'authentification des utilisateurs
nécessite souvent des combinaisons traditionnelles nom
d'utilisateur / mot de passe. SkySpark utilise un
ensemble de technologies de sécurité leaders du secteur
pour gérer et authentifier les mots de passe des
utilisateurs. Les mots de passe eux-mêmes sont stockés
en utilisant une technologie appelée "PBKDF2 hashing".
PBKDF2 exploite un algorithme "key stretching", qui
nécessite des cycles CPU importants pour calculer un mot
de passe. Il est donc difficile de deviner les mots de passe
d'origine même si le système est compromis.
L'authentification du nom d'utilisateur et des mots de
passe utilise une autre norme de sécurité informatique :
SCRAM (Salted Challenge Response Authentication
Mechanism). SCRAM exploite le PBDKF2 pour s'assurer
que ni le mot de passe d'origine ni le PBDKF2 ne sont
envoyés sur le réseau. Il permet également au client et au
serveur de vérifier leur concordance sur le mot de passe.
Arcbeam : protocole hautement efficace réduisant la
bande passante
Les messages Arcbeam sont codés via Brio, nouvelle
technologie de compression de données. C'est la même
technologie qui permet de stocker une valeur horodatée
sur 12 bits dans la base de données Folio de SkySpark.
Dans Arcbeam, il compresse la charge utile entière du
message. Le résultat : moins de latence et moins
d'utilisation de la bande passante sur les réseaux. Un
autre point que les services informatiques recherchent.
De la communication réseau à la gestion des
utilisateurs, la cyber-sécurité fait partie intégrante de
la création de SkySpark Everywhere.
Les clés de sécurité au niveau
supérieur : Intégration avec TPM
(Trusted Platform Module)
L'implémentation Arcbeam de SkySpark
permet aux clés d'être basées sur la
technologie TPM hautement sécurisée.
TPM est une norme internationale pour
un crypto processeur sécurisé, lequel
est un microcontrôleur dédié conçu
pour sécuriser le matériel en intégrant
des clés cryptographiques dans les
équipements. La spécification technique
de TPM a été rédigée par un consortium
de l'industrie informatique appelé
Trusted Computing Group (TCG).
Beaucoup de nouveaux dispositifs IoT
incluent maintenant un TPM. Puisque
chaque puce TPM a une clé RSA unique
et secrète « brûlée » au fur et à mesure
qu'elle est produite, les logiciels
(comme SkySpark) peuvent utiliser le
Trusted Platform Module pour générer
des certificats uniques pour authentifier
les objets matériels et les
communications entre clusters de
nœuds.
Source : Wikipedia :
https://en.wikipedia.org/wiki/Trusted_
Platform_Module
Traduit en français par GA-MM – N° 04 26 17 37 40 – [email protected]
C’est parti ! ! ! !
Haystack Connect 2017 a été annoncé pour Mai 2017 ! ! !
La conférence et le salon prendront place au fantastique Saddlebrook Resort près
de Tampa FL. L’inscription pour les participants, exposants et sponsors et l’appel
aux conférenciers est désormais ouverte ! (Attendez-vous à ce que l’IBB soit de
retour aussi)
Vous pouvez trouver plus de détails ici : https://haystackconnect.org
Profitez de nos premiers prix avant le 31 janvier 2017 ! ! !
Traduit en français par GA-MM – N° 04 26 17 37 40 – [email protected]