步入工业物联网时代

作者:Bernd GroB 文章来源:MM《现代制造》 点击数:311 发布时间:2018-10-19
当机器和设备制造企业重视最佳实践示例(Best-Practice-Beispiele)时,基于技术服务的业务模式在工业物联网便可较为容易的加以落实。
步入工业物联网时代

工业物联网(Industrial IOT)和工业4.0为机器和设备制造企业开辟了一条通向利用和基于技术服务的业务模式的道路。诚然,要在市场上的几百个平台中作出选择并不是一件易事。这就要在企业运行数据的基础上,提供进一步的服务,以减少质量损失或改善生产流程的稳定性。为此,就需要设备联网,传感器和通过因特网为生产企业发送数据。但是,怎样才能实现参与工业物联网(Industrial IOT)呢?下面的最佳实践示例应能给人以启示并从概念到业务模式的道路上为企业提供帮助。

 

每个物联网项目的基础是高技术的和高安全标准的高效物联网平台
每个物联网项目的基础是高技术的和高安全标准的高效物联网平台

使旧机器具备工业物联网能力

尽管机器设备制造的生产周期很长,但是机器设备能够参与到工业物联网(Industrial IOT)之中。工业企业可将工厂现已保有的设备在客户那里进行改型翻新。对此,市场上有大量解决方案。为替代迄今为止的“无传感器”的机器,人们正逐步用传感器和装备机器,并通过Bluetooth(蓝牙)或WLAN将它们的数据传送进网里。除此之外,还有工业控制器的信号途径解决方案的介入,数据输入,这便可使工业物联网(Industrial IOT)得以应用。

机器通过物联网进行联网

现在,众多较老的机床和工业设备已经有了检测工业控制系统数据的传感器。而且,补加安装传感器也没有问题。为了既能利用计算机数据,又能利用传感器数据,建议使用物联网网关。这些联网的小型计算机向下与机器层面的数据访问合在一起,向上将数据发送给云端的物联网平台。网关减少了成本并避免了与数据线的宽带产生问题。此外,由于在此每个机器工作场所必须有一台设备建立因特网连接,所以安全性有所提高。

由于连接有不可估算的潜在时间,所以,不是所有的应用都能够实现单纯的云服务。这里有一个状态监控(Condition Monitoring)的例子。因此,软件必须对一定的报警(警报)作出反应,比如对设备“压力损失过大”或是“过热”的故障消息进行实时处治,以避免出现财产和人员方面的损失。这就要求在近处监控机器设备,并对数据进行分析。由于相应的设备在因特网的边缘,这便是人们常说的边缘计算(Edge Computing)和边缘分析(Edge Analytics)。

图1 所使用的设备必须保证自身安全,且除了设备运行外,无论如何不能有开放式网络连接
图1 所使用的设备必须保证自身安全,且除了设备运行外,无论如何不能有开放式网络连接

网关将数据传输到云里,并且对报警指示快速作出反应,同时也是为了减少传输的数据量, 在此,已实施了对报警指示的首个分析应用。一个相应的解决方案,如以云端为基础的技术组合(Cumulocity Edge)便能够提供这样的可能性,并且提供一个云端服务的无线集成。

每一个物联网项目的基础是一个高质且高效的具有高安全标准的物联网平台。对于提供者来说,重要的决定特征点是快速实现操作的可靠性、并具有可扩展性和一个开放的平台结构,这样对生产厂家的现保有的机器设备来说比较方便。具有决定性意义的是通过自动化流程实现尽可能的高效率。一些如Cumulocity IoT的平台提供状态监控的集成功能,这样,“无代码”(“Code-frei”)设备和机器便可通过拖放(Drag-and- drop)进行保养维护或是进行数据分析。

多客户端体系结构的使用

选择物联网平台对于新的业务模式来说具有决定性意义。工业物联网是一个新的以应用为基础的核算模式,该核算模式是基于一个多客户端体系结构的前提。借助于此,每个终端客户在数据库层面是完全分开的。这样,尽管终端客户们使用的只是单一平台体系结构,也能够确保最大的数据安全性。也就是说,运行成本与终端客户的数量是脱钩的。

安全性高要求

与云联网要求有最高的安全标准。这就意味着,首先在基础设施层面,也就是说,一个平台,如Cumulocity IoT平台首先要诉诸于一个4层数据中心的安全性。在应用和设备层面上必须有所有部件和使用者的先进的编码、身份认证和授权。

机床和物联网网关应实行个性化身份认证,并赋予最低限度权利,目的是减少对设备的入侵。同样,设备也要保证自身安全,且除了设备运行外,无论如何不能有开放式网络连接,目的是不提供入侵表面。