Mit den Fortschritten bei Industrial Edge- und Cloud-Computing-Technologien haben Hersteller jetzt Zugang zu skalierbaren und flexiblen Rechenressourcen. Diese Ressourcen sind entscheidend für die Speicherung, Analyse und Visualisierung riesiger Datenmengen, die industrielle Systeme erzeugen. Sie spielen auch eine entscheidende Rolle bei der Bewältigung der zunehmenden Bedrohung durch Cybersecurity-Bedrohungen.
Schlüsseltechnologien für Industrial Edge- und Cloud-Architekturen
Einer der wichtigsten Technologietrends bei Industrial Edge- und Cloud-Architekturen ist MQTT. Dieses Messaging-Protokoll erleichtert die Echtzeitkommunikation zwischen Edge-Geräten wie Sensoren und Cloud-basierten Anwendungen. Um den Datenverkehr zu rationalisieren, setzen Unternehmen einen MQTT-Broker auf der Edge-Ebene ein. Dieser Broker fungiert als zentraler Knotenpunkt und sorgt dafür, dass die Daten effizient an die zentrale Plattform weitergeleitet werden. Außerdem kann über den MQTT-Broker auf lokale Anwendungen zugegriffen werden.
Mit MQTT können Geräte und Anwendungen nahtlos Daten austauschen. Es gibt verschiedene Protokolle für die Verbindung von Anwendungen mit dem Internet oder der Cloud. In den meisten industriellen Anwendungen hat sich jedoch MQTT als das bevorzugte Protokoll für die Übertragung von Daten über eine Internetverbindung durchgesetzt. Im Gegensatz zur traditionellen Methode, bei der die Geräte ständig auf Datenänderungen überprüft werden, ermöglicht MQTT den Anwendungen das „Reporting by Exception“, was bedeutet, dass Daten nur dann geschrieben werden, wenn Änderungen auftreten.
KPA Automation softPLC unterstützt MQTT und ermöglicht es Geräten, Daten für bestimmte Geräte zu abonnieren und zu veröffentlichen, was eine maßgeschneiderte Dateninteraktion ermöglicht. Mit MQTT kann ein Gerät so konfiguriert werden, dass es nur die wesentlichen Daten abonniert, um eine unnötige Informationsüberlastung zu vermeiden. Sicherheit ist ein entscheidender Aspekt jeder industriellen Anwendung, und MQTT zeichnet sich auch in diesem Bereich aus. MQTT bietet verschlüsselten und authentifizierten Zugriff auf Ihre Daten und eignet sich daher perfekt für IIoT-Anwendungen.
Die Industrial Edge- und Cloud-Computing-Technologien haben die intelligente Fertigung revolutioniert, indem sie wichtige Rechenressourcen bereitstellen und Sicherheitsherausforderungen bewältigen. Mit MQTT als grundlegendem Bestandteil dieser Architekturen können Hersteller ihre Abläufe verbessern, indem sie eine nahtlose Kommunikation zwischen Edge-Geräten und Cloud-Anwendungen ermöglichen.
Eine weitere Schlüsseltechnologie, die in Industrial Edge-Architekturen zum Einsatz kommt, ist Edge Computing. Edge-Computing-Geräte sind mit integrierten Cybersicherheitsfunktionen ausgestattet, um Daten am Rande des Netzwerks zu verarbeiten, zu analysieren und zu verwalten. Im Kontext der Fertigung bezieht sich Edge Computing auf ein dezentrales System von Edge-Knoten, die in unmittelbarer Nähe zu physischen Datenquellen positioniert sind. Diese Edge-Knoten sind sowohl mit Geräten als auch mit einer zentralen Plattform, z. B. einer Cloud, verbunden. Im Gegensatz zu Komponenten auf der Ebene der Produktionsanlagen können Edge-Knoten zentral verwaltet werden, wobei die Datenverarbeitung entweder im Knoten selbst oder durch die zentrale Plattform erfolgt. Durch die lokale Verarbeitung wird die Datenqualität verbessert und die an die Cloud übertragene Datenmenge reduziert, was zu schnelleren Reaktionszeiten und besserer Konnektivität führt.
Darüber hinaus bieten Cloud-Anwendungen skalierbare und flexible Rechenressourcen zum Speichern, Analysieren und Visualisieren der großen Datenmengen, die von industriellen Systemen erzeugt werden. Diese Anwendungen bieten fortschrittliche Analysen, maschinelle Lernfunktionen, Funktionen für die vorausschauende Wartung, Fernüberwachung und übergeordnete Steuerungs-HMIs und vieles mehr.
Vorteile von Industrial Edge für Hersteller
Hersteller können zahlreiche Vorteile aus der Nutzung von Industrial Edge und Cloud Computing ziehen, darunter verbesserte Cybersicherheit, Datendemokratisierung, Skalierbarkeit und vereinfachtes Management von Industriesystemen.
Verbesserte Cybersicherheit
Industrial Edge- und Cloud-Architekturen umfassen sichere Kommunikationsprotokolle, Datenverschlüsselung, Zugriffskontrolle und Authentifizierungsmechanismen, um die industrielle Infrastruktur, Daten und Abläufe vor unbefugtem Zugriff und Datenverletzungen zu schützen. Es ist von entscheidender Bedeutung, diese Cybersicherheitsmaßnahmen sowohl auf der Edge- als auch auf der Cloud-Ebene einzusetzen. In industriellen Umgebungen ist die Cybersicherheit von größter Bedeutung. Kommunikationstechnologien wie MQTT und TLS (Transport Layer Security) tragen den Bedenken hinsichtlich der Cybersicherheit in industriellen Edge-to-Cloud-Architekturen Rechnung, indem sie vom Edge-Gerät ausgehen. Die sichere Kommunikation erfolgt vom Edge-Gerät aus, ohne dass für den Datentransport eingehende Firewall-Ports geöffnet werden müssen. Edge-Geräte veröffentlichen ihre Daten nur nach außen, und Softwareanwendungen abonnieren diese Daten mit ebenso sicheren Methoden.
Demokratisierung der Daten
Durch die Zentralisierung der Datenspeicherung und -analyse in der Cloud können autorisierte Mitarbeiter von jedem Ort aus Echtzeit- und historische Daten abrufen. Diese Zugänglichkeit verbessert die Entscheidungsfindung, steigert die Leistungsoptimierung und rationalisiert den Betrieb. Der Schlüssel zur Demokratisierung von Betriebsdaten liegt in der Verringerung der Abhängigkeit zwischen datenerzeugenden Geräten und den Softwareanwendungen, die die Daten benötigen. MQTT erleichtert diese entkoppelte Architektur, indem es alle Datenmeldungen über einen Server vermittelt. Mehrere Herausgeber können ihre Daten an den Broker senden, während mehrere Abonnenten die von ihnen benötigten Daten aus den veröffentlichten Inhalten auswählen können. So können alle Beteiligten gleichzeitig mit den Daten arbeiten.
Skalierbarkeit
Die Menge der von uns erzeugten Daten nimmt ständig zu, und unsere betrieblichen Anforderungen steigen. Sowohl Industrial Edge- als auch Cloud-Architekturen sind jedoch in der Lage, sich problemlos an diese wachsenden Anforderungen anzupassen. Cloud Computing bietet Zugang zu praktisch unbegrenzten Speicher- und Rechenressourcen. Andererseits ermöglicht Edge Computing die Verteilung der Datenverarbeitung, um die ständig wachsende Arbeitslast effektiv zu bewältigen.
Leichtere Verwaltung von Industriesystemen
Der Einsatz von Edge Computing ermöglicht ein höheres Maß an Kontrolle und Autonomie in industriellen Umgebungen. Auf der anderen Seite bieten Cloud-Anwendungen eine zentrale Verwaltung und Überwachung, die es Administratoren ermöglicht, mehrere Edge-Geräte, Anwendungen und Datenströme über eine einzige Schnittstelle zu überwachen. Dieser zentralisierte Ansatz vereinfacht die Systemkonfiguration, -aktualisierung und -wartung, was letztlich den betrieblichen Aufwand reduziert und die allgemeine Zuverlässigkeit des Systems verbessert.
Darüber hinaus hat die Entwicklung von Edge-Computing-Funktionen eine wichtige Rolle bei der Vereinfachung der Verwaltung von Industriesystemen gespielt. Edge Computing bringt die Verarbeitung und Analyse von Daten näher an ihre Quelle, was zu geringeren Latenzzeiten und schnelleren Reaktionszeiten führt. Dies ist besonders in industriellen Umgebungen wichtig, in denen die Entscheidungsfindung in Echtzeit von größter Bedeutung ist.
Daher bieten Industrial Edge- und Cloud-Architekturen den Herstellern den Vorteil, dass sie in Echtzeit Einblick in ihre Produktionsprozesse erhalten. Dies ermöglicht Unternehmen eine proaktive Wartung, Qualitätsoptimierung und effiziente Ressourcenzuweisung. Diese Technologien ermöglichen auch vorausschauende Analysen und Wartung und tragen dazu bei, Ausfallzeiten zu reduzieren. Da die Konnektivität industrieller Geräte zunimmt, ist es für Hersteller entscheidend, zuverlässige Protokolle wie MQTT zu verwenden. Dieses Protokoll lässt sich nahtlos in etablierte IT-Sicherheitsmaßnahmen integrieren, was es zur bevorzugten Wahl für die Absicherung industrieller Anwendungen macht. Darüber hinaus können Unternehmen die Cloud für die Fernüberwachung und -steuerung nutzen und so die Agilität und Flexibilität ihrer Produktionsprozesse verbessern.
