Was ist OSGi und was bringt es Ihnen?

Standardisierung und Interoperabilität sind heiße Themen in der IoT-Welt. Ein genauerer Blick auf die verschiedenen Lösungen, Geräte und Protokolle verrät, warum das so ist. OSGi gibt es seit fast zwei Jahrzehnten und hat es sich zur Aufgabe gemacht, die Interoperabilität über eine Vielzahl von Geräten zu gewährleisten. Aber worum geht es bei OSGi und dem OSGi-Framework? Kai Hackbarth, Evangelist bei Bosch.IO, gibt Einblicke, indem er fünf Fragen beantwortet.

Was ist OSGi?

Kai Hackbarth

Kai Hackbarth ist seit Juli 2016 als Evangelist bei Bosch.IO (ehemals Bosch Software Innovations) tätig. Zuvor war er bei ProSyst Software tätig, die Bosch 2015 übernommen hat. Kai Hackbarth spielt eine zentrale Rolle bei der technischen Standardisierung in der OSGi Alliance, of dem er auch als Verwaltungsratsmitglied angehört. Von 2008 bis 2018 war er Co-Chairman der OSGi Residential Expert Group. Kai Hackbarth koordiniert darüber hinaus eine Vielzahl von Internet of Things (IoT)-Forschungsprojekten. Er ist spezialisiert auf Smart Homes, Automobilanwendungen und das IoT.

Kai Hackbarth OSGi hat verschiedene Facetten. Für den Anfang gibt es die OSGi Alliance. Die 1999 gegründete Organisation konzentrierte sich zunächst auf Standardisierungsbemühungen im Kontext von Smart Homes. Im Laufe der Jahre wurde der Umfang dieser Bemühungen erweitert. Heute umfassen sie Domänen, die über das Smart Home hinausgehen. So spezifiziert die Alliance beispielsweise ein auf Java basierendes Allzweck-Framework. Es wird als "OSGi-Framework" bezeichnet und wird in eingebetteten Geräten sowie in Unternehmensanwendungsdiensten wie IBM WebSphere verwendet. Die Eclipse-IDE basiert ebenfalls auf OSGi.

Neben dem OSGi-Framework definiert die Alliance mehrere allgemeine Spezifikationen. Dazu gehören Spezifikationen zur Protokollierung, Benutzerverwaltung und Berechtigungsverwaltung.

Die Allianz umfasst auch Expertengruppen, die sich mit spezifischeren Themen befassen. Eine solche Gruppe arbeitet an technischen Anforderungen und Spezifikationen zum IoT. Die Enterprise Expert Group hingegen befasst sich mit Anwendungsfällen in Unternehmensszenarien, während sich die Residential Expert Group Geräten wie Wohn-Gateways und Gebäudeautomations-Gateways widmet.

Was ist das OSGi-Framework?

Kai Hackbarth  OSGi definiert eine Java-basierte modulare Softwarearchitektur, die den Prinzipien einer serviceorientierten Architektur (SOA) folgt. Was bedeutet das in der Praxis? Nehmen wir an, Sie entwickeln einen Parkservice. Bei genauerem Hinsehen erkennt man, dass man diesen Dienst in kleinere Teile zerlegen kann:Man braucht einen GPS-Dienst, der einem sagt, wo sich das Auto befindet. Möglicherweise benötigen Sie auch einen Service, der nach offenen Parkplätzen in der Umgebung sucht und einen anderen, der einen Parkplatz reserviert und bei der Ausfahrt bezahlt. Was oberflächlich wie ein Parkservice erscheint, setzt sich darunter aus verschiedenen Komponenten zusammen. Diese Aufteilung der Anwendung in Bundles wie unter anderem den GPS-Dienst berücksichtigt das OSGi-Framework.

Das Arbeiten mit Bundles erleichtert das Aktualisieren von Teilen einer Anwendung. Wenn Sie ein Update für eine Anwendung als Ganzes entwickeln, laufen Sie Gefahr, an anderer Stelle unbeabsichtigt Fehler zu erzeugen. Das OSGi-Framework ermöglicht es Ihnen, Updates für bestimmte Bundles zu zielen, ohne den Rest der Anwendung zu beeinträchtigen, wodurch umfangreiche Überprüfungen an verschiedenen Stellen überflüssig werden, um sicherzustellen, dass ein Update ordnungsgemäß funktioniert.

Der modulare Aufbau bedeutet auch, dass Sie nicht jede neue Anwendung von Grund auf neu entwickeln müssen. Sollten Sie Standortinformationen für eine andere Anwendung benötigen, können Sie den von Ihnen für den Parkservice entwickelten GPS-Dienst einfach wiederverwenden.

Welche Vorteile bietet OSGi aus Entwicklersicht?

Kai Hackbarth Aus Sicht der Entwicklung führt OSGi zu strukturierteren Ansätzen. Stellen Sie sich verschiedene Entwicklungsteams vor, die sich möglicherweise in verschiedenen Teilen der Welt befinden und an derselben Anwendung arbeiten. Wenn es für die Teams an der Zeit ist, ihren individuellen Code zu integrieren, sind Abweichungen fast immer selbstverständlich. Die Integration von Code ist selten ein reibungsloser Prozess und es erfordert oft viel Zeit und Mühe, die Knicke auszubügeln. Dies wird als „Integrationshölle“ bezeichnet.

Da OSGi einer modularen Struktur folgt, wird die Integration von Code viel nahtloser und vermeidet so effektiv die Integrationshölle. Dies bedeutet auch, dass verschiedene Entwicklungsteams effizienter zusammenarbeiten können, auch wenn sie sich an verschiedenen Orten befinden. Wie bereits erwähnt, wird auch das Ändern und Aktualisieren einer Anwendung nach der Bereitstellung einfacher. Entwickler können ihre Aufmerksamkeit einfach auf den spezifischen Teil richten, der aktualisiert werden muss.

Mit vielen verschiedenen Geräten kommt eine Vielzahl unterschiedlicher Kommunikationsprotokolle. Mit der „Abstraktionsschicht“ hilft OSGi auch Entwicklern, diese Herausforderung zu meistern. Diese Schicht ermöglicht es Ihnen, Geräte von ihren Protokollen zu abstrahieren und Anwendungen über eine einzige Schnittstelle zu entwickeln. Angenommen, Sie arbeiten mit einem Gateway, das ZigBee, Bluetooth und Z-Wave unterstützt. Dank der Abstraktionsschicht müssen Sie kein Experte für diese Protokolle sein – Ihre Anwendung funktioniert einfach mit allen.

Die Verwendung von OSGi bedeutet jedoch auch, sich zu Beginn eines Projekts mehr Gedanken und Mühe zu machen. Entwickler müssen sich überlegen, wie sie ihre Anwendung modularisieren wollen. Sie müssen auch Abhängigkeiten zwischen verschiedenen Anwendungsteilen definieren. Dieser Prozess wird sicherlich einige Zeit in Anspruch nehmen, stellt aber auch sicher, dass der Rest des Entwicklungsprozesses reibungslos abläuft.

Welche Vorteile bietet OSGi aus Unternehmenssicht?

Kai Hackbarth OSGi hilft Unternehmen, die Komplexität ihrer Anwendungen zu managen. In der IoT-Welt kann man ein Produkt nicht entwickeln und auf den Markt bringen und es anschließend vergessen. Sie müssen Ihre Anwendungen ständig aktualisieren und anpassen, um den sich ständig ändernden Anforderungen Ihrer Kunden gerecht zu werden. Genau hier kann OSGi helfen.

Um die Vorteile von OSGi zu nutzen, müssen sich Unternehmen dazu verpflichten, es zu nutzen. Wenn ein Unternehmen beschließt, ein OSGi-basiertes Produkt oder eine Anwendung zu entwickeln, während es andere Technologien für seine anderen Produkte verwendet, werden die Vorteile nicht so groß sein, wie es sich das Unternehmen erhofft hat. Wie bei jeder anderen Technologie sollte die Verwendung von OSGi eine strategische Entscheidung sein, die ein Unternehmen als Ganzes trifft. Bedenken Sie:Wenn ein Unternehmen mehrere verschiedene OSGi-basierte Produkte entwickelt, kann es vom modularen Aufbau von OSGi profitieren. Es ermöglicht Ihnen, eine bestimmte Komponente nur einmal zu entwickeln und bei Bedarf wiederzuverwenden. Dadurch können Entwicklungsressourcen eingespart werden und ein Unternehmen kann sich auf völlig neue Funktionen konzentrieren.

Warum wird OSGi oft erwähnt, wenn über das IoT gesprochen wird?

Kai Hackbarth Das IoT ist eine heterogene Umgebung. Es umfasst eine Vielzahl von Domänen mit vielen Akteuren, die unterschiedliche Lösungen und Produkte anbieten. Um dieser Komplexität gerecht zu werden, sind Standardisierung und Interoperabilität in der einen oder anderen Form erforderlich. Und OSGi bietet genau das.

Es hilft Ihnen nicht nur, Anwendungen zu entwickeln, die mit verschiedenen Plattformen kompatibel sind. Wie ich bereits erläutert habe, ist OSGi auch nützlich, wenn es darum geht, wie Sie Anwendungen entwickeln und warten. Es ermöglicht Unternehmen, ihre Anwendungen und Entwickler weiterzuentwickeln, um gezielte Updates bereitzustellen und neue Funktionen hinzuzufügen. Nicht zuletzt ist OSGi domänenunabhängig und passt damit perfekt in ein so vielfältiges Feld wie das IoT.