Brány IoT: Cesta průmyslové automatizace k Průmyslu 4.0

Technologie průmyslového internetu věcí (Industrial Internet of Things – IIoT) a Průmyslu 4.0 propojují průmyslová automatizační zařízení neboli „věci“ s cloudovými systémy, aby bylo možné vytěžit informace rychleji a zvyšovat hodnotu firmy tím, že bude poskytovat zákazníkům nové služby.

Neustále expandující technologie průmyslového internetu věcí (Industrial Internet of Things – IIoT), někdy v případě aplikací mimo průmyslovou automatizaci označovaná jako IoT, přináší do oblasti zpracovatelského průmyslu, výroby a automatizace budov rozsáhlou komunikační infrastrukturu, která široce přesahuje cokoli, co tato odvětví doposud využívala. V dnešní době, kdy služby cloudové komunikace nabízí několik společností po celé planetě, jako je Microsoft, Amazon a další, nebylo nikdy snadnější a levnější připojit i ta nejmenší a nejlevnější zařízení k síti – a to nejen k lokální, ale k síti globálního rozsahu.

IoT přináší do oblasti zpracovatelského průmyslu, výroby a automatizace budov obrovské množství výpočetního výkonu. Tento výpočetní výkon, který je možno najít také v cloudu, je škálovatelný od jednoho procesoru CPU s omezenou pamětí a diskovým prostorem až po velké pole procesorů CPU nebo serverů. Jestliže se tento výpočetní výkon využívá efektivně, lze jej použít pro monitorování a analýzu dat, vykazování událostí a výsledků a pro řešení problémů, které nikdy předtím nebylo možné řešit. 

Škálovatelný software

Mnoho organizací, které se vydávají na svou cestu k IoT, hledá škálovatelné, komerčně dostupné informace, které by jim dovolovaly monitorování, vizualizaci dat, analytické služby v reálném čase a mnoho dalšího. Díky otevřenosti a standardizaci nově přicházejících komunikačních protokolů lze mnoho takových aplikací obsluhovat jen s minimální změnou konfigurace a malou mírou middlewaru nebo zcela bez něj.

Dosažení těchto přínosů vyžaduje dostupnost levných přemosťovacích zařízení označovaných jako „brány IoT“. Brány IoT komunikují s výstupními senzory a automatizačními řídicími prvky označovanými jako „hraniční zařízení“ a poskytují most mezi komunikační sítí ve výrobním závodě a cloudovým výpočetním výkonem a vizualizací. Brány IoT musejí umět komunikovat s průmyslově standardními protokoly, jako je OPC Unified Architecture (UA), BACnet, Modbus, Simple Network Management Protocol (SNMP) nebo webové služby, ale mohou někdy využívat i specializované komunikační protokoly. 

Brána IoT

Konektivita má klíčový význam. Bez možnosti připojit hraniční zařízení umístěná za firewally a zabezpečeným způsobem publikovat data do cloudových aplikací nebudou organizace moci realizovat přísliby vyspělé analytiky prostřednictvím výpočetního výkonu v cloudu.

IoT brána prémiové třídy by měla například umět komunikovat s aplikací Microsoft Azure nebo aplikacemi třetích stran s použitím nejoblíbenějších transportních protokolů. Jakmile je brána IoT on-line, může se registrovat v hubu Microsoft IoT Hub v cloudu Azure prostřednictvím protokolu AMQP (Advanced Message Queuing Protocol), aby pak mohla autentizovat, odesílat a přijímat data. Hub, jenž funguje jako zabezpečený systém výměny zpráv, může dovolovat správu, zajišťování a konfiguraci vzdálených zařízení.

Brána IoT by měla dokázat pracovat se systémem plánování podnikových zdrojů (Enterprise Resource Planning – ERP), se systémy pro operativní řízení výroby (Manufacturing Execution Systems – MES) i s dalšími podnikovými aplikacemi běžícími v privátních nebo veřejných cloudech, mimo cloud Azure, s využitím protokolů Representational State Transfer (REST) a Message Queuing Telemetry Transport (MQTT) coby zavedených transportních protokolů IoT.

Technologie IIoT a Průmyslu 4.0 představují nástup propojování průmyslových automatizačních zařízení neboli „věcí“ s cloudovými systémy, aby bylo možné vytěžit informace rychleji než kdy dříve a zvyšovat hodnotu firmy tím, že bude poskytovat zákazníkům nové služby. Přínosy pro organizace, odvětvové aplikace a zákazníky lze získat v podobě snížení nákladů, nových příjmových toků nebo lepšího způsobu použití zákazníkem.

Oliver Gruner je ředitel společnosti Iconic pro cloudové aplikace. Upravil Mark T. Hoske, obsahový ředitel, Control Engineering, CFE Media, mhoske@cfemedia.com. 

HMI

S aplikací KPIWorx společnosti Iconic můžete pomocí technologie MobileHMI na jakémkoli chytrém telefonu, tabletu, webovém prohlížeči nebo zařízení podporujícím webové služby vytvářet, ukládat a načítat samoobslužné přístrojové panely pro použití se softwarem Iconics Genesis64 HMI/SCADA. Uživatelé mohou v aplikaci KPIWox přenášet data stylem drag-and-drop, konfigurovat widgety a rozdělovat obrazovky za účelem přidávání nových widgetů s několika předem nakonfigurovanými měřicími ukazateli, procesními body, trendy, alarmy a mřížkami. Obrázek poskytla společnost Iconics.

Autor: Oliver Gruner, Iconics

zdroj: Control Engineering Česko