Direkte Verbindung zur Cloud
Die meisten öffentlichen Clouddienste (AWS, Azure, Google Cloud, Alibaba Cloud usw.) unterstützen das MQTT-Protokoll, damit Edge-Geräte eine direkte Verbindung zur Cloud herstellen können. Um wettbewerbsfähig zu bleiben und die Zukunft der Branche mitzugestalten, sollten Cloud-Dienste mindestens die folgenden Vorteile bieten:
Zeitersparnis
Da der Cloudservice die Hardware (Cloudserver, CPU, Arbeitsspeicher usw.) verwaltet, können die mehr spezialisierten Wartungsaufgaben den IT-Experten des Cloudservices überlassen werden, sodass Benutzer mehr Zeit für die Entwicklung eigener Lösungen aufwenden können.
Non-Stop-Service
Kunden erwarten von Cloudservice-Providern eine nahezu 100%-ige Zuverlässigkeit, weshalb Zuverlässigkeit und Netzwerkstabilität von größter Bedeutung sind. Jeder Cloudservice-Anbieter gibt eindeutig an, wie viel garantierte Service-Stabilität er in seinem Service Level Agreement (SLA) gewährleisten will. Beispielsweise verpflichtet sich Amazon in der Amazon Compute-SLA zu einer monatlichen Betriebszeit von 99,99 Prozent, was bedeutet, dass die Ausfallzeit eines Dienstes voraussichtlich weniger als 4,32 Minuten pro Monat beträgt. Es ist also keine Fantasie, diesen Service-Level als ‚Non-Stop-Service‘ zu bezeichnen.
Umfangreiche Reihe von Data Mining-Tools
Cloudservices bieten eine Vielzahl von Tools, darunter Datenvisualisierung, Datenalgorithmen, virtuelle Maschinen und maschinelles Lernen als Teil ihrer Plattformen. Durch den Zugriff auf solche Tools können Benutzer beliebig viele verschiedene Anwendungen implementieren. Zum Beispiel können Ingenieure einen Cloud-Service für Data Mining verwenden, um ihren Serverwartungsaufwand zu reduzieren und die Betriebseffizienz zu verbessern.
Verbindung zu einem lokalen Gateway herstellen
Der direkte Anschluss von Edge-Geräten an die Cloud hat Vorteile, man sollte jedoch auch die verschiedenen Probleme kennen, die mit der Einführung von Cloudservices für IIoT-Anwendungen zusammenhängen.
- Die erste Sorge sind die Kosten. Da Clouddienste den Benutzern die Anzahl der übertragenen Datenpakete in Rechnung stellen, ist es nicht kostengünstig, Daten von Edge-Geräten direkt an einen Cloudservice zu übertragen. Selbst wenn die Edge-Geräte über ein Mobilfunknetz mit der Cloud verbunden sind, muss man dennoch für den Mobilfunkdienst bezahlen.
- Die zweite Sorge ist die Datensicherheit. Obwohl Clouddienste gut geschützte Umgebungen zum Speichern von Benutzerdaten bieten, zögern einige Benutzer immer noch, sensible Daten in die Cloud hochzuladen.
Für die meisten IIoT-Anwendungen ist das Einrichten eines Gateways am Feldstandort zum Sammeln von Randgerätedaten und/oder zur Aktivierung der M2M-Kommunikation am Feldstandort eine Möglichkeit, diese Sorgen zu vermeiden. Das Gateway ist normalerweise ein Embedded Computer, und obwohl es nicht unbedingt für die Rolle des MQTT-Brokers und des MQTT-Clients konfiguriert werden muss, kann es auch als solches konfiguriert werden. Als MQTT-Broker kann das Gateway die M2M-Datenübertragung vor Ort durchführen. Als MQTT-Client kann das Gateway Feldgerätedaten sammeln und die verwendbaren Daten an ein Scada-System, eine HMI oder einen Cloudservice senden. Diese Gateway-Lösung senkt die Kosten noch weiter, indem MQTT verwendet wird, um die M2M-Kommunikation am Standort vor Ort und nicht über die Cloud zu ermöglichen.
Die Herausforderungen beim Konvertieren in eine IIoT-Anwendung
Bei der Umwandlung einer herkömmlichen OT-Anwendung in eine IIoT-Anwendung ist mit einigen oder allen der folgenden Herausforderungen zu rechnen. Derzeit verwendete ältere Geräte unterstützen MQTT nicht. In Fabriken verwenden Gebäudetechniker im Allgemeinen ein Remote-I/O-Setup für den Datenzugriff und die Umgebungsüberwachung. Darüber hinaus werden Protokoll-Gateways zur Erfassung von Leistungsmesserdaten und zur Überwachung des Energieverbrauchs verwendet. Wenn der IIoT-Trend nun in vollem Gange ist, und wenn das MQTT-Protokoll zur Übertragung von Daten in die Cloud verwendet wird, müssen die Ingenieure zunächst neue Remote-I/O-Produkte und Gateways, die MQTT unterstützen, begutachten und erwerben. Bei so vielen älteren Geräten, die immer noch an Feldstandorten rund um den Globus eingesetzt werden, kann die Umstellung einer Fabrik auf ein IIoT-basiertes Setup eine große Investition erfordern.
