Nowe szanse dla przetwarzania danych w przemyśle – cloud czy edge computing?

W dobie powszechnego Internetu coraz więcej informacji zarówno wysyłamy, jak i przetwarzamy w chmurze obliczeniowej. Nie musisz obawiać się o wydajność sprzętu, ponieważ moc obliczeniową zapewnia Ci technologia cloud computing.

Dodatkowo dojście do tych danych jest niemal z każdego miejsca na świecie. Wystarczy sprzęt z dostępem do Internetu i dane są na wyciągnięcie ręki. Oczywiście warto pamiętać, że żadna architektura sieciowa nie jest idealna. Mimo, że chmura zapewnia praktycznie nieograniczoną moc obliczeniową, to z upływem czasu podłączonych będą do niej kolejne miliony, a nawet miliardy urządzeń.

Cloud czy Edge?
Istnieją sytuacje, w których technologia cloud computing nie jest efektywna. Nie sprawdzi się ona w miejscach z ograniczonym dostępem do Internetu, np. kopalniach oraz w rozwiązaniach, w których agregacja danych musi następować w czasie rzeczywistym, bez jakichkolwiek opóźnień.
Rozwiązaniem alternatywnym jest technologia Edge Computing, która może uzupełniać korzystanie z chmury obliczeniowej. Jej założenie polega na przeniesieniu przetwarzania danych lub ich części bliżej urządzeń tam, gdzie są one potrzebne, czyli w tzw. mikrocentrach danych reprezentujących „krawędź Internetu".

Takie rozwiązanie pozwoli obniżyć wymagania względem przepustowości łącz, ponieważ do sieci będą trafiały wyselekcjonowane dane. Dodatkowo pomoże to zmniejszyć opóźnienie odpowiedzi, co jest szczególnie ważne w systemach/sektorach, których reakcja na rejestrowane zdarzenia musi być natychmiastowa (przemysł, finanse, służba zdrowia, telekomunikacja).

Industrial Internet of Things (IIOT) / Industry 4.0 – główne komponenty

Edge Computing dla zakładu produkcyjnego
Na rynku istnieje wiele produktów zawierających rozwiązania Edge Computing. Jak wybrać rozwiązanie odpowiednie dla Twojego zakładu produkcyjnego? Warto zwrócić uwagę nie tylko na produkt, a również kwestię jego wsparcia oraz sprawdzonego dostawcę, który zagwarantuje stabilność i bezpieczeństwo Twojej aplikacji.

Jednym z rozwiązań dających taką gwarancję jest InTouch Edge HMI, który jako elastyczny i skalowalny interfejs SCADA/HMI sprawdzi się zarówno w wizualizacjach do małych urządzeń wbudowanych w maszyny, jak i w średnich aplikacjach SCADA.

Możliwości te zapewniają funkcjonalności np. takiego oprogramowania, jak InTouch Edge HMI:

• Agregacja danych niemal z każdego urządzenia. Producent w prostym środowisku zawarł ponad 250 driverów komunikacyjnych, w tym protokoły takie jak: MQTT, OPC UA. W myśl technologii Edge Computing pozwala to lokalnie zebrać dane z całej sieci i podłączonych do niej urządzeń w jednym miejscu. Oprogramowanie nie posiada licencyjnych ograniczeń w kontekście ilości programów komunikacyjnych używanych równocześnie.

Możesz zatem czerpać dane z dowolnych urządzeń w dowolnej ilości w tym samym czasie. Odbywa się to bez najmniejszych problemów, a wymiana danych w czasie rzeczywistym pozwala monitorować parametry każdego z urządzeń.

„Możliwość integracji oprogramowania InTouch Edge HMI z innymi produktami Wonderware, może okazać się ważnym elementem z punktu widzenia rozwoju wdrażanego systemu. Dzięki inwestycji w InTouch Edge HMI w prosty i bezpieczny sposób można rozwijać aplikację np. o dedykowane narzędzia do efektywnego zbierania i analizy danych procesowych w Wonderware Historian lub wykorzystać dane z InTouch Edge HMI w systemie SCADA lub MES bazującym na Platformie Systemowej Wonderware"

– podsumowuje Bartosz Letki, Menedżer Produktu w firmie ASTOR.

• Wizualizacje z obszerną biblioteką symboli pogrupowanych w kategorie. Znajdziesz tam m.in.: zawory, zbiorniki, przyciski czy przełączniki. Dodatkową opcją jest możliwość stworzenia kompletnie nowej, własnej grafiki, którą można zapisać i powielać w następnych projektach. Całe środowisko jest proste i intuicyjne.
• Dostępy mobilne do wizualizacji. Każdą wizualizację możesz udostępnić poprzez WWW bądź Mobile Access, dzięki czemu możesz podejrzeć ją w większości miejsc na świecie o dowolnej porze dnia.
• Wykorzystanie InTouch Edge HMI jako IIoT Gateway. Oprogramowanie zapewnia Ci możliwość bezpiecznej komunikacji z chmurą obliczeniową AVEVA InSight. Od Ciebie zależy, jakie dane do niej prześlesz – zagwarantuje to, że do sieci trafią dane wyselekcjonowane, wartościowe z punktu widzenia dalszej analizy. Dzięki temu możesz uniknąć znacznych opóźnień w odpowiedzi serwera.

InTouch Edge HMI i jego zastosowanie
Przykładem zastosowania hybrydowego systemu Edge-Cloud jest system monitorowania energii elektrycznej w siedzibie głównej i hali magazynowej firmy ASTOR oraz jednym z oddziałów.

Portal AVEVA InSight: wskaźniki monitoringu energii elektrycznej w ASTOR

Głównym jego założeniem było wykorzystanie InTouch Edge HMI jako lokalnej wizualizacji oraz IIoT Gateway połączonego z chmurą obliczeniową. Zamierzenie zostało osiągnięte, z tym, że zamiast monitorować jeden budynek na cel wzięliśmy ich aż 3: główne biuro i halę w Krakowie oraz oddział w Gdańsku.

To wszystko dzięki oprogramowaniu, które zagwarantowało efektywną komunikację poprzez protokoły MQTT oraz Modbus TCP.

Tak oto w jednym miejscu/urządzeniu znalazły się dane z dwóch końców Polski. Po wstępnej obróbce część zmiennych przesłaliśmy do chmury obliczeniowej AVEVA InSight, aby każdy mógł mieć do nich wgląd. Dodatkowo, dzięki platformie WWW stworzyliśmy funkcjonalne dashboardy.

Używając geolokalizacji osadziliśmy poszczególne zmienne na mapie – każde miejsce przedstawiało jego prostą wizualizację. Tym sposobem mogliśmy monitorować parametry poszczególnych miejsc w czasie rzeczywistym oraz sprawdzać ich historię na wykresach.

Wizualizacja budynku ASTOR centrala ze wskaźnikami z systemu monitoringu energii elektrycznej

To tylko część artykułu. Czytaj dalej TUTAJ na Poradniku Automatyka.