Serie IIoT #4 – IIoT ermöglichen

In unserer wöchentlichen Serie IIoT möchten wir Ihnen Einblick in das Thema verschaffen. Wir zeigen Ihnen Hintergründe, Möglichkeiten, potentielle Hürden und Lösungsansätze auf und wir geben Ihnen Tipps, wie Sie (I)IoT angehen und sich das Thema zunutze machen können.

Bisher haben wir gelernt, was IIoT, IT und OT ist, weshalb sich die Verbindung von IT und OT lohnt und welche Hürden bei einer Annäherung zu überwinden sind. Heute geht es darum, IIoT zu ermöglich und umzusetzen – mit der idealen Plattform und dem idealen Protokoll.

IIoT ermöglichen: Die ideale Plattform

Angesichts der vielen sogenannten IIoT-Lösungen, die auf den Markt kommen, stellt sich die Frage, welche Funktionen für eine wirklich solide IIoT-Plattform erforderlich sind. Das IIoT erfordert die Verbindung vieler Geräte und Systeme, um die riesige Menge an hochwertigen Daten in einem Industrieunternehmen zu erfassen und gemeinsam zu nutzen. Es ist von entscheidender Bedeutung, dass die IIoT-Plattform ausserordentlich flexibel und skalierbar ist und gleichermassen mit OT- und IT-Technologien umgehen kann.

Im Gegensatz zu den meisten SCADA-Lösungen muss die ideale IIoT-Plattform extreme Agilität und Flexibilität aufweisen – keine proprietären Lösungen, keine gesperrten Daten und keine unnötigen Frustrationen. Die ideale IIoT-Plattform muss in der Lage sein, sich schnell an ein breites Spektrum von Branchen und Anwendungen anzupassen, ohne die aktuellen Unternehmensinfrastrukturen zu beeinträchtigen. Ausserdem sollte sie in der Lage sein, Änderungen vorzunehmen, ohne die aktuellen Prozesse und Arbeitsabläufe zu unterbrechen. Fertig, eingestellt, verbunden, und die Daten sind mit einem Klick verfügbar.

Skalierbarkeit ist ein unglaublich wichtiges Merkmal der idealen IIoT-Plattform. Wenn immer mehr Systeme und Geräte in Betrieb genommen werden, muss die IIoT-Plattform in der Lage sein, den Zustrom von Datenpunkten schnell zu bewältigen und Unternehmen die Möglichkeit zu geben, grosse Datenmengen in kurzer Zeit gemeinsam zu nutzen und zu analysieren. Die IIoT-Plattform sollte ausserdem ohne Einschränkungen skalierbar sein. In Anlehnung an das IT-Playbook sollte die IIoT-Plattform eine unbegrenzte Lizenzierung bieten, die eine unbegrenzte Anzahl von Verbindungen, Tags und Benutzer-Clients ermöglicht. Die unbegrenzte Lizenzierung ermöglicht eine unglaubliche Skalierbarkeit und führt zu erheblichen Kosteneinsparungen.

Die ideale IIoT-Plattform sollte Interoperabilität zwischen OT und IT bieten, indem sie mit den meisten, wenn nicht sogar allen Industrie- und Unternehmenssystemen und -geräten kommuniziert. Die Plattform kombiniert IT-Standards wie SQL, Python und Java mit OT-Standards wie OPC-UA und Modbus. Mit einer Plattform, die eine Brücke zwischen OT und IT schlagen kann, sind Industrieunternehmen in der Lage, Daten im gesamten Unternehmen problemlos gemeinsam zu nutzen. Die ideale IIoT-Plattform kann Unternehmen in die Lage versetzen, bessere Entscheidungen zu treffen, indem sie SQL und Java nutzt, um Daten von SPS, RTUs und HMI/SCADA-Systemen zu sammeln.

IIoT ermöglichen: Das ideale Protokoll

Message Queueing Telemetry Transport (MQTT) hat sich schnell als Standard-Nachrichtenprotokoll für industrielle M2M-Anwendungen durchgesetzt. MQTT wurde 1999 von Arlen Nipper, dem heutigen Präsidenten von Cirrus Link Solutions, und Dr. Andy Stanford-Clark von IBM entwickelt und hat sich zu einem der wichtigsten IIoT-Nachrichtenübertragungsprotokolle entwickelt.

MQTT wurde ursprünglich entwickelt, um den Anforderungen der Öl- und Gasindustrie gerecht zu werden. Öl- und Gaspipeline-Installationen können sich über mehrere tausend Meilen in abgelegenen Gebieten erstrecken. Eine einzige Anlage kann Tausende von SPS enthalten, die mit Tausenden von Geräten verbunden sind. Ältere Kommunikationsprotokolle verwenden eine Poll/Response-Methode, die die Kommunikationskanäle mit unveränderten Daten sättigt und zu einer Überlastung des Netzes führt. MQTT ist eine leichtgewichtige Lösung, die die Menge an nutzbaren Daten in Anwendungen wie diesen verfügbar macht. Auch andere Branchen haben den Wert dieses Protokolls entdeckt: MQTT wird inzwischen sogar in Facebook Messenger und Amazon IoT verwendet und ist sowohl ein ISO- als auch ein OASIS-Standard.

Die Publish-Subscribe-Methode von MQTT schafft eine einzige, hocheffiziente Datenpipeline, über die Daten von Tausenden von Geräten an einen zentralen Ort weitergeleitet werden, wo sie von Industrie- und Geschäftsanwendungen abgerufen werden können. Es unterhält zustandsabhängige Sitzungen und ist bidirektional. Seine Leichtgewichtigkeit ermöglicht eine höhere Durchsatzrate, wodurch die zu überwachenden oder zu kontrollierenden Daten erheblich gesteigert werden.

Die One-to-Many-Fähigkeit von MQTT ermöglicht zudem den Einsatz von nachrichtenorientierten Middleware-Technologien (MOM), die Geräte am Netzwerkrand und datenverbrauchende Client-Anwendungen entkoppeln, um eine effizientere Informationsverteilung und eine bessere Skalierbarkeit zu erreichen. Die Entkopplung von Geräten und Anwendungen ist aus Entwicklungs-, Informations- und Sicherheitssicht von grosser Bedeutung.

Die Einbindung intelligenter Geräte in die Infrastruktur über MOM, anstatt sie direkt in Anwendungen einzubinden, bewirkt drei wichtige Dinge. Erstens ermöglicht es Ihnen, die Möglichkeiten des IIoT zu erforschen – neue Lösungen on-the-fly zu entwickeln und dorthin zu gehen, wohin die Daten Sie führen. Zweitens können Sie so viel mehr Daten viel schneller einbringen. Drittens wird die Sicherheit verbessert, da die Geräte am Rande des Netzwerks nicht direkt offengelegt werden. Middleware hilft auch dabei, anfällige Geräte wie SPS ausser Reichweite zu halten.

Die optimale Lösung

Im Gegensatz zu anderen IIoT-Lösungen wurde Ignition IIoT von der OT-Ebene aus aufgebaut, um eine Verbindung zur IT-Ebene herzustellen.

Ignition bietet eine solide und sichere industrielle Entwicklungsplattform für die datenintensiven Industrieanwendungen von heute.

Ignition enthält Funktionen, die es als universelle industrielle Automatisierungsplattform für HMI, SCADA, IIoT und MES einzigartig effektiv machen. Es verfügt über ein unbegrenztes Lizenzierungsmodell, das eine unbegrenzte Anzahl von Tags, Clients und Verbindungen ermöglicht. Durch dieses unbegrenzte Lizenzierungsmodell können die Lösungen zusammen mit der eigenen Organisation mitwachsen.

Informationen zu Ignition finden Sie hier.