IIoT - to jest proste! Gotowe rozwiązanie chmurowe dla przemysłu

Eksperci z firmy HMS oferują rozwiązania sieciowe, które mogą być łatwo skonfigurowane i dostosowane do indywidualnych potrzeb użytkowników. Jest nim przykładowo Anybus-Edge, który w postaci bramki sieciowej lub układu embedded może być wykorzystywany w aplikacjach, gdzie firma używa lokalnej chmury obliczeniowej, ale jednocześnie chce zachować możliwość migracji do "prawdziwej" chmury zewnętrznej.

Z kolei eWon Flexy 205 został opracowany specjalnie po to, aby połączyć poziom fabryczny z chmurami dedykowanymi do aplikacji przemysłowych - takimi jak MindSphere firmy Siemens. Oferowane rozwiązania mogą być łatwo wykorzystane po szybkim skonfigurowaniu, można je też dostosować do indywidualnych potrzeb za pomocą interfejsów programistycznych. Certyfikaty takie jak OPC UA zapewniają zgodność z odpowiednimi normami oraz płynną interakcję.

JAK WDROŻYĆ ROZWIĄZANIA CHMUROWE?

W miarę jak Industrial Internet of Things (IIoT) zyskiwał na popularności, coraz mniej potencjalnych użytkowników zadawało pytanie: dlaczego rozwiązania chmurowe są ważne?. Wiele osób przekonało się do korzyści wynikających z ich stosowania, natomiast dzisiejsze pytanie brzmi: jak? Jak przenosić poufne dane do chmury? Na co zwracać uwagę i jakie błędy można popełnić? Użytkownicy oczekują gotowego rozwiązania, które zaoszczędziłoby im skomplikowanych prac rozwojowych i konieczności poznawania zagadnień spoza obszaru ich działalności.

Obecnie rozwiązania chmurowe oferuje wielu dostawców usług, w tym są to rozwiązania kierowane również do przemysłu i sektora produkcyjnego. Cały czas jednak wiele firm świadomie nie decyduje się przechowywać danych w zewnętrznej chmurze, a zamiast tego wybiera systemy lokalne - powodem jest obawa o bezpieczeństwo i możliwość dostępu niepowołanych osób do ich danych krytycznych. Niezależnie jednak od wybranej strategii, informacje muszą być zbierane z obszarów, w których powstają i bezpiecznie przenoszone do chmury.

Bramka sieciowa przesyłająca dane odpowiada nie tylko za samo połączenie pomiędzy siecią przemysłową a chmurą. Wykorzystywany gateway musi mieć odpowiednią wbudowaną "inteligencję", tak aby zapewnić bezpieczną transmisję informacji.

Eksperci z firmy HMS mają tu właściwe rozwiązanie dla różnych rodzajów architektur, które można dostosować do aplikacji i zintegrować przy minimalnym wysiłku - czy to we własnym urządzeniu, w dostarczonej maszynie, czy na linii technologicznej.

CHMURA OBLICZENIOWA W TWOJEJ FIRMIE

 

Fot. 1. Bramka Anybus Edge łączy różne sieci przemysłowe z chmurą

Przedsiębiorstwa rozpoczynające korzystanie z chmury początkowo stawiają na użycie chmury lokalnej, tak aby nie przechowywać wrażliwych danych na serwerach stron trzecich. Takie możliwości są również ofertowane przez HMS w postaci rozwiązań Anybus Edge. Składają się z trzech komponentów: Edge-Gateway (fot. 1), Edge-Broker oraz Edge-Portal. Ten potrójny podział ilustruje ogólną strukturę rozwiązań chmurowych.

Edge-Gateway to lokalnie zainstalowany sprzęt, który ustanawia połączenie z sieciami przemysłowymi w obszarze fabryki. Pochodzące z nich dane są wstępnie przetwarzane, analizowane i grupowane, tak aby przygotować je do bezpiecznego przesłania do chmury. Transmisja informacji jest sterowana zdarzeniami, tak aby zapewnić jak największą efektywność pod względem wykorzystywanego pasma.

Bramę można sparametryzować, tak aby ją dostosować do wymagań aplikacji i automatycznie ustanowić bezpieczne połączenie z Edge-Brokerem, w celu przesłania danych. Połączenie z chmurą jest możliwe za pośrednictwem sieci Ethernet, WLAN lub komunikacji mobilnej. Brama jest dostępna w wielu różnych wariantach i może być stosowana praktycznie w każdej aplikacji.

Sercem systemu jest Edge-Broker, który zapewnia bezpieczną transmisję danych między fabryką a chmurą. Komunikacja jest całkowicie szyfrowana zgodnie ze standardem TLS 1.2, który wykorzystywany jest również w branży bankowej. Zapewnia on integralność danych oraz zachowanie poufności.

Zastosowany protokół został specjalnie opracowany dla wymagań IIoT i działa dwukierunkowo z kontrolą zdarzeń, zapewniając małe opóźnienia oraz wysoką wydajność - nawet przy dużej liczbie urządzeń. Zdejmuje to z projektanta i użytkownika konieczność pozyskiwania wiedzy w zakresie bezpiecznej komunikacji lub innych zagadnień.

Za wizualizację odpowiada Edge-Portal. Zapewnia on pulpity nawigacyjne z przeglądem danych z systemu lub maszyny w czasie rzeczywistym. Wykresy trendów pokazują zmiany w monitorowanym systemie i mogą informować o stanie zużycia poszczególnych komponentów. Użytkownicy mają możliwość zarządzania alarmami przez e-mail lub SMS-y, mogą tworzyć też własne aplikacje.

Bardzo łatwo jest również połączyć się z chmurami lub bazami danych firm trzecich - na przykład w celu wystawiania faktur. I na koniec najważniejsze: jeśli użytkownik ze względu na rosnące wymagania chce przenieść się z lokalnej chmury do rozwiązania chmurowego w zewnętrznym centrum danych, jest to możliwe w każdym momencie i łatwe do zrealizowania. W efekcie zapewniona jest pełna skalowalność wykorzystywanego rozwiązania.

CLOUD-ON-A-CHIP

 

Fot. 2. Kompaktowe rozwiązanie wbudowane IPC@CHIP zapewnia możliwość łatwej komunikacji urządzeń z chmurą obliczeniową

Dzisiaj coraz więcej producentów sprzętu musi integrować rozwiązania chmurowe w swoich urządzeniach. Ich specjalizacją jest jednak projektowanie urządzeń, a nie zagadnienia związane z technologiami chmurowymi i metodami transmisji danych. Odpowiedzią na to jest IPC@CHIP (fot. 2), który usuwa potrzebę wykonywania związanych z tym ostatnim prac rozwojowych.

Wykorzystywany w nim system embedded stanowi również rdzeń bramy Anybus Edge - producent musi jedynie zintegrować kompaktowy układ w swoim projekcie. Następnie korzysta się z aplikacji w celu ustanowienia łączności i przesyłania danych. Układ IPC@CHIP przejmuje tu wszystkie zadania, zapewniając bezpieczną transmisję do chmury obliczeniowej.

ŁATWA KOMUNIKACJA Z MINDSPHERE

 

Fot. 3. eWON Flexy 205 sprawia, że połączenie z chmurą Siemens MindSphere jest wyjątkowo proste, do tego wspiera możliwości zdalnego dostępu

MindSphere firmy Siemens to system IoT, który przeznaczony jest do zastosowań chmurowych i zapewnia możliwości obliczeniowe oraz wykorzystanie różnorodnych aplikacji. W tym przypadku również konieczne staje się bezpieczne i jednocześnie łatwe transmitowanie danych z fabryki do chmury obliczeniowej.

Proces ten umożliwia brama IIoT eWON Flexy 205 (fot. 3). Użytkownik dokonuje wyboru, które dane są logowane w serwerze MindSphere, a które są przesyłane do chmury. Cała reszta, tj. zapewnianie bezpiecznego połączenia i transmisji danych, jest realizowana przez bramkę IIoT.

Omawiana bramka zapewnia możliwość transmisji dużej ilości danych, dokładniej 1500 tagów. Sprawia to, że idealnie nadaje się ona do złożonych aplikacji, ale też może być efektywnie wykorzystana do modernizacji istniejących systemów.

Na poziomie produkcyjnym bramka może być elastycznie łączona z różnymi sieciami komunikacyjnymi oraz sterownikami różnych producentów. Certyfikat zgodności z OPC UA zapewnia kompatybilność i bezproblemową integrację z innymi komponentami. Szczególną cechą Flexy 205 jest to, że zapewnia ona możliwość bardzo łatwego używania wszystkich narzędzi i aplikacji dostępnych dla MindSphere.

O ile zarówno Flexy 205, jak i rozwiązania Anybus Edge mogą być wykorzystywane do transmisji danych do chmury, o tyle omawiana bramka zapewnia też możliwość zdalnego dostępu do systemów, maszyn oraz sterowników. Jest to szczególnie wygodne przy uruchamianiu, zdalnym serwisowaniu oraz utrzymaniu ruchu. Jednocześnie otwiera to przed firmami możliwości wdrażania zupełnie nowych sposobów interakcji z klientami i działania na rynku.

SKUTECZNE WYKORZYSTANIE DANYCH

Kolejną rzeczą wspólną dla wszystkich omawianych rozwiązań jest to, że dane są gromadzone i wizualizowane w celu ich dalszej oceny i analizy. To jednak prowadzi do pytania: jakie dane są rzeczywiście istotne, a co jest nieistotne? Co trzeba porównać i gdzie dokładnie trzeba patrzeć? Jakie dane można zaniedbać?

Decyzje w tym zakresie nie są łatwe, stąd też HMS zapewnia wsparcie w ramach programu Solutions-Partner. Partnerzy HMS dostarczają narzędzia pozwalające na ewaluację danych, czy to w celu zwiększania produktywności systemu, czy też optymalizacji jakości wytwarzanych produktów oraz realizacji nowych strategii w zakresie utrzymania ruchu.

POZNAJ FIRMĘ HMS I JEJ PRODUKTY

HMS Industrial Networks jest wiodącym, niezależnym dostawcą produktów z zakresu komunikacji przemysłowej. Firma opracowuje i produkuje oprogramowanie oraz urządzenia pozwalające m.in. na łączenie w sieciach maszyn i systemów automatyki. HMS sprzedaje swoje wyroby pod następującymi markami:

• Anybus - łączność wielostanowiskowa w przemysłowych sieciach Fieldbus oraz Industrial Ethernet;
• IXXAT - rozwiązania komunikacyjne CAN, m.in. w zakresie bezpieczeństwa i technologii w motoryzacji;
• eWON - systemy zdalnego dostępu i zarządzania urządzeniami oraz maszynami przemysłowymi.

W Polsce produkty Anybus są dystrybuowane przez firmę Elmark Automatyka (www.elmark.com.pl), wyroby marki eWON przez RAControls (www.racontrols.pl oraz Stercontrol (www.stercontrol.pl)), zaś produkty IXXAT przez NaviNet (www.navi-net.pl). Więcej informacji można uzyskać od regionalnego przedstawiciela HMS, którym jest Yvan Rudzinski (yvru@hms.se).

HMS Industrial Networks

Ilustracja tytułowa: HMS łączy poziom produkcji (OT) ze światem IT; dzięki gotowym rozwiązaniom do komunikacji z chmurą obliczeniową firmy produkcyjne, inżynierowie oraz integratorzy systemów mogą skoncentrować się na swoich podstawowych zadaniach