Een IIoT-sensor naar Cloud Gateway-oplossing

Een van de primaire gebruiksscenario's voor de IIoT ( Industrial Internet of Things) is om sensorgegevens te verzamelen en te leveren aan een enterprise cloud voor verbeterde realtime zichtbaarheid in externe operationele systemen. Dit is erg belangrijk voor toepassingen zoals olie en gas, bewaking van productie-installaties, bewaking van patiënten in de gezondheidszorg en bewaking van elektriciteitscentrales. Met vooruitgang in netwerkinfrastructuur en de belofte van WAN-verbindingen (Wide Area Network) met hogere bandbreedte, de mogelijkheid om onbewerkte sensorgegevens over het WAN naar een backend enterprise-cloud te trekken waar gegevensverwerking en voorspellende onderhoudsoplossingen kunnen worden geïmplementeerd en gecontroleerd. Het inschakelen van dit type architectuur biedt organisaties grote flexibiliteit om te reageren en te reageren op veranderende omstandigheden voor hun geïmplementeerde systemen.

Er zijn een paar problemen die zich voordoen bij het bereiken van dit architectuurniveau. Het belangrijkste probleem dat zich voordoet, is de enorme hoeveelheid gegevens die van het geïmplementeerde systeem terug naar de onderneming moet worden gestuurd. Het is niet haalbaar om individuele netwerkpakketten van elke sensor toe te staan. Bovendien is de hoeveelheid gegevens van elke sensor constant, ongeacht of deze daadwerkelijk aan de bedrijfskant nodig is voor evaluatie. Gezien het volgende diagram hieronder, lost deze architectuur geen van de problemen op die tegenwoordig bestaan ​​om gegevens van de sensoren naar de onderneming te krijgen. Knelpunten zullen in het WAN worden gezien omdat het aantal datapakketten dat moet worden afgehandeld groot is en consistent moet zijn. Zodra er uitbarstingen van WAN-verkeer plaatsvinden, wordt de mogelijkheid voor de onderneming om gegevens te verzamelen voor verwerking steeds moeilijker en onvoorspelbaarder.

Om vandaag een haalbare oplossing mogelijk te maken voor het terugkrijgen van sensorgegevens naar de onderneming, moeten twee belangrijke onderdelen voor gegevensverwerking worden geïnstalleerd. Ten eerste, het aantal netwerkpakketten moet worden verminderd . Ten tweede moet er enige intelligentie in het pad van gegevens zitten waarmee de bedrijfskant kan aangeven tot welke gegevens het toegang wil hebben zodat niet relevante gegevens niet worden verzonden. Deze mogelijkheid moet ook veranderlijk zijn, aangezien veranderende omstandigheden de ondernemingszijde in staat moeten stellen de set gegevens aan te passen waartoe ze toegang willen hebben.

RTI biedt een overbruggingsmogelijkheid genaamd Routing Service, precies voor toepassingen zoals deze. Routing Service is een logisch gebaseerde overbruggingsoplossing waarmee beheerders op onderwerpen gebaseerde routes kunnen configureren die gegevens verzamelen van uitgevers aan de invoerzijde en gegevens verzenden naar alle abonnees aan de uitvoerzijde. En omdat Routing Service is gebaseerd op DDS, maakt het de individuele instelling van Quality of Service (QoS) aan weerszijden van een onderwerproute mogelijk.

Eén QoS die beschikbaar is voor instelling in de Routing Service isBatchen van gegevens . Deze mogelijkheid biedt de mogelijkheid om kleine stukjes gegevens te batchen of samen te voegen tot grotere netwerkpakketten voor een efficiëntere overdracht van gegevens via het WAN. De batchverwerking heeft configuratiebesturingselementen die de grootte van het datapakket beperken en die de hoeveelheid tijd tussen uitgaande pakketten beperken. Dit geeft de gebruiker volledige controle over de bandbreedte en latentieprofielen van de sensorgegevens. Het nettoresultaat is een configureerbare oplossing voor het vormgeven van bandbreedte die het aantal pakketten dat via het WAN wordt verzonden drastisch vermindert met een factor 10x of meer.

De tweede mogelijkheid die Routing Service biedt om de ontvangstzijde van een onderwerproute in te schakelen om een ​​gegevensfilter uit te drukken dat zou beperken welke gegevens daadwerkelijk door de brug worden verzonden. Als de sensoren op het ingezette systeem bijvoorbeeld temperatuursensoren waren en de ontvangende kant geïnteresseerd was in temperatuurwaarden "> 100 graden F", dan zou de uitdrukking dit filter aan de ontvangende kant van de brug kunnen worden geconfigureerd en de Routing Service zal zich verspreiden die filteren naar de oorspronkelijke verzendende kant van de gegevens. Daarom worden gegevens gefilterd aan de oorspronkelijke schrijverszijde en beperkt zo het aantal datapakketten dat via het WAN moet worden verzonden. Deze filtermogelijkheid is ingebouwd in DDS en daarom maakt de Routing Service het gebruik ervan over elke onderwerproute mogelijk.

Het volgende diagram laat zien waar Routing Service zou worden gebruikt in een dergelijke architectuur.

Deze oplossing biedt een architectuur van zeer hoog niveau met unieke voordelen om het probleem op te lossen om sensorgegevens terug naar de cloud te krijgen zonder de noodzaak om onbewerkte gegevens op de geïmplementeerde locatie te verwerken. Neem contact met ons op via e-mail om meer informatie aan te vragen over de mogelijkheden van RTI Connext DDS en Routing Service en het gebruik van deze producten om aan uw specifieke vereisten en uitdagingen te voldoen.

Aanvullende lectuur — Connext DDS gebruiken in applicaties:

• Bewaking stroomonderstations>> Toepassingen voor energiesystemen:Veilige, zeer betrouwbare en hoogwaardige schaalbare infrastructuur
• Olie en gas>> RTI en het industriële internet voor olie en gas
• Bewaking en automatisering van productie-installaties>> Automatiseer productiestromen en -systemen:Sneller, betrouwbaardere fabrieksautomatisering met Connext DDS
• Patiëntbewaking in de gezondheidszorg>> Toepassingen voor zorgsystemen:Besturing, bewaking en integratie van medische apparaten en systemen met Connext DDS

Meer informatie:

Autonome voertuigproductie »

Wat is DDS? »

Connext DDS Pro »

Connectiviteit in autonome systemen »

Wat is IIoT? »