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IoT / Gateway / Edge / Fog / Controller...

Das IoT ist mit aktuell rund 20 Milliarden angebundenen Devices das mit Abstand am schnellsten wachsende Segment der IT. Es umfasst Geräte, die über das Internet verbunden sind, von Sensoren über Fließbänder bis hin zu 'Smart Home' - Geräten und beschäftigt Industrieunternehmen, CIOs und Betreiber von Rechenzentren.

Die Herausforderungen sind nicht auf den ersten Blick zu erkennen. Das Management der angeschlossenen Geräte und deren Software ist ein oft unterschätztes Problem, gerade bei Anwendungen, die aus der klassischen Steuerungswelt kommen.

Industrielle IoT Geräte (auch Industrie 4.0 genannt) kann man grob in Endgeräte (Sensoren, Aktoren, Steuerungen, Bediengeräte) und Gateways, Edge oder Fog Controller unterteilen. Ihnen allen ist, sofern sie eine gewisse Leistungsfähigkeit besitzen, gemein, dass sie meist unter einem Linux Betriebssystem arbeiten. Unabhängig davon, ob die Geräte am Ende mit einer Cloud eines bekannten Anbieters (Amazon, Microsoft, Google, SAP, Siemens etc.) verbunden werden oder nicht, sie alle besitzen die Kommunikationsfähigkeit mit externen Geräten über das Internet. Daher gibt es auch viele Gemeinsamkeiten unabhängig von der dedizierten Aufgabenstellung der Geräte. Die wichtigsten sind:

a) eine sichere Verbindung der Endgeräte oder Gateways/ Edge Controller zur Cloud zu etablieren
b) Daten ggfs. zu sammeln, zu vorverarbeiten (Analyse, Aufbereitung, Visualisierung) und sicher in die Cloud zu übertragen
c) über die Cloud konfiguriert zu werden, mit der Cloud zu interagieren und schlussendlich Updates zu erhalten.

Typisch für IIoT Geräte sind folgende Aufgabenstellungen:

  • Onboarding / Provisioning
  • Konfiguration, Überwachung und Kontrolle
  • Sichere Datenübertragung
  • Updates und Wartung

Mit unserem Industrie 4.0 Software Kit lassen sich alle Ihre Anforderungen an Ihr IIoT Gerät erfüllen.

Zur Fabrik hin unterstützen wir die bekannten Feldbusse, aber auch neuere Ansätze wie OPC UA (inkl. Pub/Sub) und, sofern schon benötigt, TSN. Die Anbindung bekannter SPS Steuerungen über S5 / S7, Modbus oder Codesys PLCHandler ist out-of-the-box möglich.

 

MS Azure, AWS, Google Cloud...

Zur Cloud hin werden nicht nur die Anbindung an Microsoft oder Amazon, Google etc. unterstützt dank OPC UA, MQTT, OMA Lightweight M2M, Rest API etc., sondern auch alle Anbieter, deren Schnittstellen offenen Standards folgen.

Auf den Geräten selbst kommt ein (gehärtetes) Linux zum Einsatz, gerne auch in Kombination mit einem Hypervisor, das für die sichere Nutzung von Containern vorbereitet ist. Ab-gesichertes Booten (secure boot), abgesicherte Kommunikationsverbindungen (TLS; VPN), verschlüsselte Daten und Programme können selbstverständlich angeboten werden. (Siehe dazu auch Security und IGL.)

SPS – heute basieren fast alle SPS Lösungen auf einer SoftSPS. Und sehr viele davon basieren auf einem Linux mit Preempt-RT. Nichts ist also einfacher, als eine Steuerung hinzuzufügen. Ob diese als native Applikation läuft oder in einem Container oder abgeschottet in einer virtuellen Maschine, das bleibt Ihrer Lösung überlassen. (-> Link auf unsere Ergebnisse einer SPS in einer VM, sobald vorhanden!)

Die Nutzung von Linux erlaubt es beispielsweise für Edge- oder Fog Controller, dass die gewünschten Anwendungen (meist sind dies Open Source Programme) als Container ausgerollt werden. Weiterführende Informationen auf Eclipse (z.B. Kura, Kapua) und Linux Foundation  (z.B. EdgeX Foundry, Appstacle).

Das Onboarding / Provisioning der Geräte kann an den Einsatzzweck und die verwendete Hardware angepasst werden. Egal ob vom Chip Hersteller bereits vorbereitet oder erst bei Ihnen in der Endfertigung, ob spezielle Vorgaben des Chip Herstellers zu beachten sind, ob die Authentifikation über spezielle Server oder über ihren eigenen Server erfolgen soll, wir haben für jede Anforderung die entsprechende Lösung.


Zusammen mit Ihnen erarbeiten wir eine Update (OTA) Möglichkeit, die gegebenenfalls an Ihr bereits vorhandene Struktur angepasst werden kann. Sollte bei Ihnen noch kein Update- und Device Management Server vorhanden sein, so könne wir gemeinsam eine Lösung aus Open Source Software erstellen. Weitere Infomationen zum Update finden Sie hier.

 

Der Device Management Server kann zur kontinuierlichen Überwachung (Monitoring) der Geräte eingesetzt werden. Entsprechende Unterstützung auf der Geräteseite zum Austausch der Informationen zum Beispiel via OPC UA wird dann in das BSP mit integriert.

Sowohl für das Industrial Grade Linux wie auch für die weiteren Komponenten bieten wir optional lebenslangen Support an.

Mehr Informationen finden Sie in unserem Datenblatt IoT Gateway Solutions.