Industriell IoT

Uppkopplade enheter ingår i ökande omfattning i industriell automation för att styra och insamla data om status och prestanda i en processlinje. Enheter som sensorer, givare, ställdon, ventiler och pumpar kan fjärrkonfigureras, fjärrstyras och övervakas.

IIoT-arkitektur

Enheterna ansluts normalt via någon slags gateway som står får kommunikationen via internet och översätter de standardiserade buss- och protokollformat som enheterna och PLC-enheter använder sig av.

Teknik som gör det möjligt att koppla upp enheter direkt till molnet - utan en gateway - via ett trådlöst nätverk som täcker ett större område, så kallade LoRaWAN-nät, är på snabb frammarsch. Dessa nätverk är speciellt anpassade för batteridrivna, strömsnåla enheter.

För att reducera datamängden som skickas från uppkopplade enheter till molnet tillämpas processorkraft i närheten av enheterna, så kallad "edge processing", ute på på kanten av nätet.

Hos RS finner du alla delar som ingår in en typisk IIoT-arkitektur.
Låt dig insprireras av grafiken och se ett axplock av lösningar nedanför.

Uppkopplade enheter

De flesta enheter är inte konstruerade för direkt Internet-uppkoppling, men anslutas genom någon slags industriell standardanslutning som t.ex. IO-Link eller som plug-in på ett mikrokontrollerkort eller en enkortsdator med inbyggd Ethernet-/WiFi-anslutning.

Edge Computing - beräkning och bearbetning av data i ”kanten" av nätverket

Edge computing betyder att processorkraften placeras ute vid applikationen eller maskinen, d.v.s. på kanten av nätverket, i stället för centralt. Det gör det möjligt att samla och analysera data där den genereras. Snabbare och effektivare. Hittills har edge computing bestått av att samla, lagra och filtrera, och skicka data till molnet för central bearbetning. Nya produkter och lösningar, med större processorkraft, gör det möjligt att beräkna och bearbeta, lagra, analysera och utföra en handling lokalt - baserat på beräkningen.

IIoT-gateways

Industriella routrar (Ethernet och WiFi)

RF-moduler

Programmeringsverktyg och -miljöer

Hårdvara som används i IIoT-applikationer kräver programmering för att kunna utföra de önskade uppgifter. Programmeringsspråken är alltid de samma från en tillverkare till en annan vilket betyder att en utvecklare ska kunna behärska många olika programmeringsspråk.

Det finns nu ett antal mjukvarulösningar som gör uppgiften enklare:
  • Node-RED är en webbläsarbaserad utvecklingsmiljö med öppen källkod som gör det enkelt och överskådligt att koppla ihop enheter, applikationsgränssnitt och webbaserade tjänster.
  • Zerynth är en mellanprogramvara som gör det möjligt att programmera många populära mikrokontrollerenheter i Python och koppla upp till etablerade molntjänster.

Körklara lösningar för visning av processdata

IIoT och säkerhet

När man utformar en IIoT-applikation är det avgörande att bygga in säkerheten redan från början. Uppkopplade enheter ska betraktas som en utökad del av versamhetens konventionella IT. När allt kommer omkring, så handlar det om inbyggda datorer med samma behov av IT säkerhet som vilken server eller PC som helst. Det är god praxis att höra sig för med tillverkarna av enheterna, mikrokontrollers, gateways och routrar som ska ingå i en konstruktion, för att säkra att alla säkerhetskrav är uppfyllda:

  • Enheter måste stödja någon typ av autentisering för att se till att enheten är betrodd.
  • Data som skickas till/från enheten måste kunna krypteras när de skickas över öppna nätverk.
  • Åtkomstbegränsning måste finnas på plats med säkra lösenord och brandvägg.