Chmura obliczeniowa w przemyśle
| TechnikaSzacuje się, że na koniec 2015 roku do sieci było podłączonych około 25 miliardów urządzeń, a liczba ta ma się podwoić do roku 2020. Większość z nich stanowiły odbiorniki bezprzewodowe, które eliminują okablowanie i gwarantują szybki dostęp do informacji. Tak gwałtowny wzrost rozwiązań sieciowych sprawił, że dostęp do Internetu, a co za tym idzie do Internetu Rzeczy (IoT) stał się pewnym standardem, bez którego nie wyobrażamy sobie normalnego życia.
W omawianych zastosowaniach coraz częściej poszukujemy rozwiązań opartych na chmurze, umożliwiających zdalną wymianę informacji praktycznie z dowolnego miejsca. Wprowadzenie chmury nie tylko ogranicza koszty przechowywania danych, ale sprawia, że możemy połączyć wszystkie systemy i aplikacje w jednej lokalizacji. Łącząc dwie technologie chmury i IoT, możemy zastosować dzisiaj globalne sensory, które będą magazynować dane, przetwarzać je i udostępniać do urządzeń mobilnych w dowolnym punkcie na świecie.
W powyższy trend doskonale wpisuje się firma Advantech, która wprowadza urządzenia z pełnym dostępem do sieci, pozwalając na równoczesne zbieranie, przetwarzanie i publikowanie danych. Jako jeden z przykładów może posłużyć seria bezprzewodowych modułów WISE-4000, współpracująca z siecią Wi-Fi w darmowym paśmie 2,4 GHz.
Dzięki zintegrowanemu z HTML5 interfejsowi moduły te są całkowicie konfigurowane z poziomu urządzeń mobilnych za pomocą dowolnej przeglądarki internetowej. Same dane pomiarowe są udostępniane w szybki sposób poprzez wbudowany webserwer w postaci prostej strony WWW.
Zastosowanie popularnej architektury RESTful API, opartej na protokole HTTP pozwala na wykorzystanie komend GET i POST do bezpośredniego pobierania wartości z danego urządzenia. Umożliwia to udostępnianie i wymienianie danych za pomocą formatów takich JSON, dzięki czemu, dla przykładowego adresu http://10.0.0.1/analoginput/ch0, możemy odczytać wartość analogową z kanału 0.
Oczywiście dostęp do informacji jest odpowiednio szyfrowany przez HTTPS, co daje znacznie większe możliwości publikowania danych do chmury lub zdalnego pobierania. Samo logowanie odbywa się przez autoryzacje WPA2 kluczem 128-bitowym. W przypadku zastosowań stricte przemysłowych do dyspozycji mamy również protokół Modbus/TCP, który może współpracować z wieloma narzędziami oraz systemami SCADA. Modbus/TCP nie obsługuje jednakże żadnych zabezpieczeń, przez co może być używany tylko w sieci lokalnej (LAN).
WISE-4000 mają wbudowany Data Logger pozwalający na archiwizowanie do 10 tys. pomiarów do wewnętrznej pamięci Flash. Próbki mogą być rozszerzane o znacznik czasu i być pobierane w postaci pliku lub udostępniane przez stronę HTML. Daje to możliwość nie tylko zbierania pomiarów w cyklu zadaniowym, ale pozwala na buforowanie w przypadku utraty połączenia sieciowego.
Sam zegar RTC może być synchronizowany ręcznie lub za pomocą serwera SNTP i jest podtrzymywany z poziomu bateryjnego. W przypadku awarii zasilania dane są bezpiecznie przechowywane w pamięci i po powrocie napięcia będą wyczyszczone lub mierzone od przerwanego momentu.
Zapisywane lokalnie pomiary mogą być nie tylko ściągane przez użytkowników, ale również automatycznie zapisywane za pomocą Dropoxa do chmury publicznej. Przy użyciu aplikacji dostarczony przez dostawcę chmury, użytkownicy mogą synchronizować i wgrywać zdefiniowane pliki csv do różnych folderów Dropoxa.
Trzeba również wspomnieć o typowej funkcjonalności modułów rozproszonych wejść i wyjść, którymi w końcu dalej są WISE. Aktualnie dostępne moduły wyposażone są w zestawy 4 wejść i 4 wyjść, zależnie od modelu: cyfrowych, analogowych lub przekaźnikowych. W przypadku wejść/wejść analogowych mamy różne zakresy napięciowe i prądowe, umożliwiające pomiar z częstotliwością do 10 Hz przy rozdzielczości 16 bitów.
Wejścia cyfrowe mogą pracować w trybach Wet/Dry Contact, do tego możliwy jest pomiar częstotliwości do 3 kHz. Z kolei wyjścia cyfrowe typu otwarty kolektor dają możliwość generowania sygnału pulsacyjnego do 1 kHz w zakresie 0-30 VDC. Dodatkowo bardzo szeroki zakres dopuszczalnej temperatury pracy od -25 do 70°C, gwarantuje stabilne działanie urządzeń nawet w trudnych warunkach przemysłowych.
W ofercie są dostępne trzy moduły WISE-4050, WISE-4060 i WISE-4012 do sieci Wi-Fi oraz trzy modele z interfejsem przewodowym RJ-45. Wszystkie powyższe cechy sprawiają, że moduły WISE-4000 są idealnym rozwiązaniem do pomiarów i akwizycji danych. Ich konfiguracja odbywa się w pełni poprzez przeglądarkę internetową, a różnorodne pomiary mogą być udostępniane bezpośrednio do sieci lokalnej lub globalnej. Wszechstronne protokoły komunikacyjne zapewniają wsparcie zarówno dla inżynierów, jak i specjalistów od utrzymania IT.
Elmark Automatyka Sp. z o.o.
www.elmark.com.pl
