Eclipse Zenoh 1.0 Open-Source-Protokoll für Echtzeit-Kommunikation in IoT, Robotik und Automotive

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Die Eclipse Foundation hat den Release des Open-Source-Protokollstacks Zenoh 1.0.0 bekannt gegeben. Dank dezentralem Ansatz ermöglicht Zenoh eine Integration von schneller Kommunikation, Speicheradressierung und Computing in Embedded Systemen mit Cloud-Anbindung bei geringerem Bandbreiten-Aufwand als Host-basierte Protokolle.

Die Eclipse Foundation hat die Veröffentlichung von Eclipse Zenoh 1.0.0 angekündigt, einem Open-Source-Kommunikationsprotokoll für Robotik-, Automobil- und IoT-Anwendungen. Der Protokollstack wurde speziell auf die Bedürfnisse von Entwicklern und Ingenieuren zugeschnitten, die in den Bereichen Robotik, Automotive und IoT arbeiten. Dabei geht das Feature-Set des Protokolls deutlich über geläufige Ansätze wie MQTT, DDS oder OPC-UA hinaus. Gleichzeitig verspricht es eine leichtgewichtigere Implementierung in Embedded-Systemen.

Ein großer Unterschied zu anderen Kommunikations-Stacks für den IoT-, Automotive oder Robotik-Bereich ist sein dezentraler Ansatz: Bei Host-basierten Kommunikationsprotokollen werden Anfragen in der Regel gezielt an die IP-Adresse der jeweiligen Ressource gerichtet. Von dort muss die Antwort wieder zurück an den Ausgangs-Host geroutet werden. Für eine einmalige Anfrage ist oftmals der Austausch mehrerer Pakete hin- und her notwendig. Zudem verfügen diese Datenpakete meist noch über entsprechende Hearder, die ihr Datenvolumen erhöhen. Aufgrund der hierfür nötigen Bandbreite entsteht dadurch die Gefahr erhöhter Latenzzeiten, die gerade in echtzeitkritischen Anwendungen nicht auftreten dürfen.

Zenoh arbeitet hingegen ortsunabhängig nach dem Publish-Subscribe-Query-Prinzip: Es adressiert ruhende und im Transport befindliche Daten. Diese dürfen auch redundant vorhanden sein oder auf mehrere Ressourcen verteilt werden. Anfragen lassen sich dann ebenfalls auf mehrere Ressourcen verteilen. Die Folge: Ein deutlich geringerer Overhead im Stammsystem und wesentlich kürzere Latenzzeiten bei der Datenkommunikation.

„Eclipse Zenoh hat sich als wertvolles Protokoll für innovative Robotik- und Automobilanwendungen erwiesen, und wir erwarten, dass sich diese Entwicklung mit dieser Version noch beschleunigen wird“, sagte Mike Milinkovich, Executive Director der Eclipse Foundation, anlässlich der Verfügbarkeit des Eclipse Zenoh Release 1.0.0 (Firesong). „Seine einzigartige Mischung aus Abstraktion, Skalierbarkeit und hoher Leistung macht es ideal für komplexe Echtzeitanwendungen wie fortschrittliche Robotik.“

Das Kommunikationsprotokoll Zenoh stammt ursprünglich vom italienischen Startup Zettascale und wird seit 2021 (mit Release 0.5.0) von der Eclipse Foundation unterstützt. „Die Version 1.0.0 von Eclipse Zenoh ist ein wohlüberlegter Schritt nach vorn“, sagt Angelo Corsaro, CEO und CTO von ZettaScale, dem Initiator des Zenoh-Projekts. „Wir haben uns die Zeit genommen, von realen Implementierungen zu lernen und Zenoh so zu verfeinern, dass es die komplexen Anforderungen moderner Netzwerkkommunikation erfüllt. Diese Version bietet Entwicklern ein effizientes, skalierbares Toolset, das die Entwicklung und Kommunikation über kritische Technologiestapel hinweg rationalisiert.“

Eclipse Zenoh kommt bereits in Branchen wie der Fertigungsindustrie, dem Transportwesen, der Medizintechnik und der industriellen Automatisierung zum Einsatz. Auch in der Robotik genießt das Protokoll zunehmend Popularität: So gilt in der Robot Operating System (ROS)-Community als führendes Protokoll für die das gleichnamige Open-Source-Betriebssystem ROS.

Eclipse Zenoh 1.0.0 steht auf dem zugehörigen GitHub-Repository kostenlos zum Download zur Verfügung. Dokumentation, Beispiele für praktische Use Cases und eine Austauschplattform für die Open-Source-Entwicklercommunity finden sich unter der Website Zenoh.io. Der Einsatz des Protokollstacks ist unter Einhaltung der der Open-Source-Lizenz Eclipse Public License v2.0 möglich. (sg)

Ein ortsunabhängiges, datenbasiertes und schlankes Protokoll für die Edge und Echtzeit

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