Платформы и транспорты:выбор лучшего решения для подключения к IIoT

этом посте. Для каждой из выбранных платформ (OPC-UA, OneM2M и DDS) мы предоставим обзор основ этой структуры, а также ключевые вопросы, на которые необходимо ответить, чтобы определить, является ли эта структура правильным решением для вашего распределенного приложения IIoT.

OPC-UA

Давайте посмотрим на OPC-UA как на нашу первую структуру. Унифицированная архитектура коммуникаций открытой платформы (OPC-UA) описана в документе IICF как «Промышленная коммуникационная архитектура для независимой от платформы, высокопроизводительной, безопасной, надежной и семантической совместимости между датчиками, полевыми устройствами, контроллерами и приложениями в на уровне цеха в реальном времени, а также между цехом и корпоративным ИТ-облаком "

Как и MQTT, OPC-UA также является архитектурой на основе брокера. Клиенты OPC-UA предоставляют объекты данных серверу, а затем сервер отвечает на запросы от других клиентов OPC-UA. Обычно эти объекты данных являются объектами, ориентированными на устройства, которые в основном представляют собой набор различных входных и выходных переменных устройства. Клиент может построить граф желаемых объектов, и сервер отобразит все свои собранные объекты и представит согласованный ответ запрашивающему клиенту. На рисунке 3 представлена ​​типичная диаграмма архитектуры, показывающая граф существующих объектов, доступных в данной системе.

Рисунок 3. Типичный график объектов данных устройства в OPC-UA

Инфраструктура OPC-UA используется в основном в среде промышленной автоматизации и производства. Вот четыре вопроса, на которые необходимо ответить, чтобы определить, является ли OPC-UA правильным решением для вашего приложения:

Вопросы по OPC-UA

1. Вы занимаетесь дискретным производством?
2. Участвуете ли вы в программе German Plattform Industrie 4.0?
3. Вы создаете устройство, которое будет интегрировано инженерами или техниками по контролю или технологическим процессам, а не разработчиками программного обеспечения?
4. Будет ли ваш продукт использоваться в разных приложениях в разных системах, в отличие от одной (типа) системы, в которой вы управляете архитектурой?
5. Строите оборудование для "рабочей камеры"?

Если вы можете ответить «да» на три из этих вопросов, тогда OPC-UA - правильный выбор для вашего приложения.

OneM2M

Вторая структура, названная в документе IIC, - oneM2M. Описание одного M2M из документа IICF гласит:«oneM2M предоставляет общий уровень обслуживания, который находится между приложениями и транспортной связью. Он предлагает функции, которые обычно необходимы приложениям Интернета вещей в различных отраслевых сегментах. Эти функции доступны приложениям через RESTful API. OneM2M стандарты включают в себя горизонтальную платформенную архитектуру, которая вписывается в трехуровневую модель, состоящую из приложений, сервисов промежуточного программного обеспечения и сетей. Стандарты подключения OneM2M позволяют приложениям, размещенным на подключенных машинах и устройствах, корпоративных системах и мобильных устройствах, эффективно взаимодействовать друг с другом. , безопасным способом. Горизонтальная платформа oneM2M масштабируется, поскольку общие элементы обслуживания могут быть развернуты на хостах, на ближайшем краю сети или в корпоративном облаке ». Основными приложениями, которые сегодня используют oneM2M, являются домашняя автоматизация и крупномасштабные приложения, использующие мобильные системы. Услуги, доступные на уровне общих услуг, предоставляются крупными телекоммуникационными компаниями. На рисунке 4 показана архитектура трех уровней, вызванных в oneM2M.

Рисунок 4. Архитектура oneM2M

Ниже приведены пять конкретных вопросов, на которые вы должны ответить, чтобы определить, подходит ли oneM2M для вашего приложения. Если вы ответите «да» на 3 из этих вопросов, это будет означать, что oneM2M - правильный выбор для вас.

Вопросы по OneM2M

1. Вы знаете, что означает "ИКТ", и это вы? (Информационные и коммуникационные технологии)
2. Является ли сотовая сеть вашей основной технологией подключения?
3. Состоят ли ваши целевые приложения в основном из движущихся частей?
4. Могут ли компоненты вашей системы выдерживать прерывистые соединения и слабо контролируемые задержки?
5. Будет ли ваша система использовать услуги, предоставляемые провайдером связи, например, телекоммуникационной компанией?

Служба распространения данных (DDS)

Последний фреймворк, который мы рассмотрим, - это DDS. Я должен признать, что как автор этого поста и сотрудник RTI, я предвзято отношусь к DDS, так как работаю с ним более 14 лет. Из четырех структур, представленных в IIC IICF, DDS - единственная, которая обеспечивает архитектуру одноранговой публикации / подписки. В DDS каждое приложение участвует в «шине данных», которая создает общее глобальное пространство данных. Это означает, что база данных включает набор тем данных, каждая из которых определяется своей уникальной моделью данных, которая затем может быть обнаружена любым участником на шине данных. Как только одноранговое приложение объявляет о своем намерении либо опубликовать данные по теме, либо подписаться на данные по теме, DDS через механизм обнаружения свяжет всех соответствующих издателей со своими подписчиками. На рисунке 5 представлена ​​схема многоуровневой архитектуры шины данных, которая создает три шины данных, которые подключаются через шлюзы, расположенные между горизонтальными уровнями.

Рис. 5. Многоуровневая архитектура Databus.

Этот пример диаграммы основан на приложении для наблюдения за медицинскими пациентами, которое вы можете найти в больнице. Однако это всего лишь один из множества типов приложений для автономной работы в реальном времени, в которых сегодня используется DDS. Другие области применения включают интеллектуальные сети, нефть и газ, автономные транспортные средства, транспортные и оборонные системы. Вот пять вопросов, которые вы должны задать себе о своем заявлении, чтобы понять, подходит ли вам DDS.

Вопросы DDS

1. Будут ли какие-то серьезные последствия в автономном режиме на несколько минут / секунд / миллисекунд?
2. Вы говорили «миллисекунду» или «микросекунду» за последние две недели?
3. У вас больше 10 программистов?
4. У ваших данных много адресатов?
5. Вы создаете проект IIoT следующего поколения?
   

Подводя итоги

Как я уже упоминал ранее, учитывая, что я работаю в компании DDS, я неравнодушен к инфраструктуре DDS и к проблемам, которые она решает для автономных систем реального времени. Тем не менее, я надеюсь, что этот пост дал вам некоторые инструменты, которые можно использовать для определения правильного решения для вашего следующий или текущий проект распределенной инфраструктуры. Потому что на самом деле все эти транспорты и фреймворки хороши для решения самых разных проблем. Ключевым моментом является выяснение того, где требования вашего приложения вписываются в ландшафт доступных решений. Рекомендуемые здесь инструменты включают IIC Industrial Internet Connectivity Framework (IICF), а также список ключевых вопросов для каждого решения. Если чего-то не хватает, не стесняйтесь обращаться ко мне в комментариях. Я хотел бы продолжить обсуждение и узнать о любых других решениях, которые могут помочь разработчикам и архитекторам решить их проблемы с подключением без необходимости воссоздавать колесо с помощью специального проприетарного решения.

Дополнительные ресурсы:

• Блог RTI>> В документе о промышленном подключении к Интернету оцениваются основные стандарты:DDS, OPC-UA, WebServices.
• Бесплатный веб-семинар по запросу:как платформа подключения IIC определяет выбор подключения для IIoT
  
  

上一页  [1] [2] 

Соединение частей:интеграция портативного компонента, совместимого с FACE, в среду моделирования HIMSS18:Улучшение здравоохранения - НЕ проблема технологий