Internet věcí v průmyslových aplikacích. Internet věcí v průmyslových aplikacích. Co jsou to Cloudové služby

www.elvac.eu

Internet věcí v průmyslových aplikacích


Michal Kahánek


Struktura aplikací internetu věcí v průmyslu

Internet věcí v průmyslových aplikacích M2M komunikace přes veřejné sítě s globální možností konektivity Přináší mnoho výhod pro integrátory i provozovatele Překážkou realizací bývá složitější návrh a instalace Pro abstrakci sdílené komunikační a výpočetní infrastruktury se používá pojem Cloud nebo Cloudové služby


Co jsou to Cloudové služby

Na Internetu založený model používání počítačových technologií. Poskytování služeb či programů uložených na serverech na Internetu Rozšířené neprůmyslové Cloud aplikace: Gmail, Rapidshare, Dropbox, Google Apps, Skype …. Výhodou je sdílení komunikační infrastruktury, HW a SW, vyšší bezpečnost



Provozní část Technologická zařízení obvykle distribuovaná na velké ploše Zdroje signálů, informací, řídicí prvky Přípojné počítače a datové koncentrátory Zařízení pro připojení k síti


Provozní část

Počítače a převodníky pro připojení koncových zařízení RISC počítače s malou spotřebou a velkou odolností pro instalaci ve venkovních rozvaděčích a mobilních zařízeních Zařízení pro konverzi protokolů a rozhraní a lokální záznam a zpracování dat Důležitým hlediskem je dlouhodobá spolehlivost a bezúdržbový provoz


Provozní část


Počítače pro připojení koncových zařízení

Počítače a převodníky pro připojení koncových zařízení

Počítače s RISC CPU a možností bezdrátové konektivity

Provedení bez pohyblivých částí pro velkou teplotní odolnost v nepříznivých prostředích Výkon procesorů přizpůsobitelný potřebám a široké spektrum komunikačních rozhraní

Široké možnosti bezdrátového připojení podle požadavků konkrétní aplikace

Navrženy s ohledem na velmi nízkou spotřebu pro možnost napájení z lokálních zdrojů

Malá spotřeba v jednotkách wattů optimalizovaná pro napájení z baterií nebo solárních článků Různé verze předinstalovaných OS Velký výběr počtu a typů komunikačních rozhraní Modulární nebo vestavěné bezdrátové komunikační moduly pro WiFI, ZigBee a mobilní sítě Široký rozsah provozních teplot: -40 až 85°C Vysoká spolehlivost se zárukou 5 let


Jak může přípojný počítač vypadat ve skutečnosti? Počítač řady UC-8100

Malé rozměry, montáž na DIN lištu Velká lokální paměť díky SD slotu PCIe socket pro bezdrátové komunikační moduly Jednoduchá výměna CPU podle požadavku na výkon


a nebo taky takto: Komunikátor DCO-8600 vyvinutý na míru pro automatické odečty elektroměrů

OS Debian ARMv7 s velkým počtem uživatelů a dobrou podporou pro vývoj aplikací Programovatelné LED usnadňují ladění aplikací a řešení případných problémů Připravená podpora protokolu Modbus pro připojení různých typů inteligentních snímačů

Integrovaný TPM čip pro generování šifrovacích klíčů Ochrana jádra OS Možnost ochrany SD karty před přepisem

Odolný komunikátor s krytím IP 66 Uplink přes Ethernet, mobilní telefonní sítě nebo optiku Rozhraní pro elektroměry kabelově přes BPL a NPLC nebo bezdrátově přes WiFi nebo ZigBee Rozsah provozních teplot -30 až 70°C O.S: Linux Kernel 2.6.32


Převodníky pro připojení koncových zařízení Ethernet přepínače na DIN lištu

Velký výběr přepínačů: od 5 do 19 portů, Fast Ethernet a Gigabit Ethernet, se správou a bez správy, PoE a PoE+ Podpora protokolů EtherNet/IP, PROFINET a Modbus/TCP pro propojení průmyslových zařízení Podpora rychlých kruhových redundancí Turbo Ring a Turbo Chain umožňující stavbu sítí tolerantních k poruchám linek a zařízení


Převodníky pro připojení koncových zařízení Síťové servery pro sériová zařízení

Mnoho operačních módů včetně virtuálního sériového portu Zvýšená přepěťová ochrana sériových portů, LAN a napájení Signalizace událostí přes reléové výstupy a e-mail Průmyslové certifikace



Převodníky pro připojení koncových zařízení Ethernetové komunikační brány pro průmyslové protokoly

Protokoly Modbus, PROFIBUS, Profinet, EtherNet/IP Nástroje pro automatické učení a konfiguraci Webové uživatelské rozhraní a vizualizace zpracovávaných zpráv

Koncová zařízení Ethernetové I/O moduly a RTU jednotky

Aktivní událostmi řízená komunikace a patentovaný MX-AOPC Server Dva ethernetové porty pro kaskádní zapojení Možnost párového propojení vstupů a výstupů Milisekundové časové značky pro digitální a analogové vstupy Programování Click&Go nebo, C/C++ nebo IEC 61131-3 SoftPLC


Koncová zařízení



IP kamery

Rozlišení až 1080p, možnost optického zoomu, denní a noční vidění Pokročilé digitální technologie pro zlepšení kvality obrazu Několik paralelních streamů s kompresí 2 x H.264 nebo 1 x MJPEG Lokální záznam snímků na SD kartu Dynamická úprava datového toku Provozní teploty až - 40 - 70°C bez ventilátorů a vyhřívání

Centrální část Datové centrum nebo dispečink Spolehlivé servery a komunikační infrastruktura pro současné připojení velkého počtu koncových zařízení, zpracování a záznam dat Software pro transparentní a bezpečnou komunikaci přes veřejné sítě



Centrální část

Centrální část Odolné cloudové servery Vysoký výpočetní výkon při zachování bezventilátorového chlazení

Software pro vlastní diagnostiku zjednodušuje a urychluje řešení případných problémů

Odolné cloudové servery Centrální servery jsou mozkem Cloud konektivity Dostatečný výpočetní výkon na straně serveru je nezbytným předpokladem pro spolehlivou a efektivní správu distribuovaných cloudových aplikací Důležitým hlediskem je trvalá síťová dostupnost

Funkce Moxa Smart Recovery snižuje riziko výpadků a zpomalování běhu softwaru vlivem postupné degradace systému

Spolehlivá průmyslová odolnost je potvrzena tříletou zárukou



Odolné cloudové servery Počítače do skříní RACK

Odolné cloudové servery Kompaktní vestavné počítače

Vysoký výkon, bezventilátorově chlazená CPU Provedení pro montáž do19“ skříní Široká nabídka vestavěných periferií pro připojení dalších zařízení nebo rozšíření funkčnosti Modulárně rozšiřitelné řešení Spolehlivost je zvýšena redundantním řešením napájení

Použití CPU s vysokým výkonem při nízké spotřebě Hardwarový návrh a volba komponent s ohledem na bezventilátorové chlazení i v extrémních provozních teplotách Různé varianty kompaktního mechanického designu



Propojení uživatelů s daty z koncových zařízení

Propojení uživatelů s daty z koncových zařízení Moxa software pro IoT/M2M konektivitu Geografická vizualizace stavu zařízení pomáhá při vzdálené správě

Samotná komunikační infrastuktura je obvykle pronajímána jako služba, nejčastěji ve formě internetové připojení. Proto ji z pohledu integrátora neřešíme!!!

Uživatelská analýza velkých objemů dat přináší úsporu času a nákladů

Jednoduchá integrace se stávajícími softwary

Jednoduché a intuitivní uživatelské rozhraní



Předpřipravené softwarové řešení pro Cloud aplikace MXcloud Software

Jak to vše propojit s využitím Internetu Představte si Cloud jako veřejnou síť

WAN

Cloud

Softwarový framework Usnadňuje integraci stávajících koncových zařízení do centrálního systému

Pouliční osvětlení

LAN

Hotové komunikační rozhraní Pro počítače sloužící k připojení koncových zařízení. Součástí je komunikace s centrálním serverem a zabezpečení.

PLC Elektroměry

Server na klíč Hotové řešení pro připojení koncových počítačů do centrální sítě, statistiky a vizualizace stavu komunikace a polohy koncových zařízení

Snímače Měniče

Pohony

Relé



Co vše musí integrátor zajistit 5 Uživatelské aplikace Server 2

Elektroměry

4 Zabezpečení přenášených Pohony Snímače dat

Připojení elektroněrů

3 Správa zařízení

Připojení vozidel

Připojení měničů

Připojení pouličního osvětlení

Připojení ????

Připojení zařízení

WAN

Sběr dat

Cloud

Co z toho zajišťuje MXcloud? Pro zákazníky to znamená rychlejší dodávku

Sběr dat 1

Gateway

Připojení zařízení

Správa zařízení

LAN

Zabezpečení přenášených dat PLC

Pouliční osvětlení

Uživatelské aplikace

Relé

Měniče



Co vám dodá Moxa a proč zvolit její řešení Výrobce spolehlivých průmyslových počítačů

MXcloud: jak to může vypadat ve skutečnosti? Celkový přehled o provozu systému

Dodavatel M2M/IoT softwarového řešení pro přípojné počítače i centrální servery Dodavatel zařízení

Dodavatel aplikačně nezávislých řešení na klíč 1. 2. 3. 4.

Nižší cena Rychlejší předání zakázek Opakovatelné využití v různých aplikacích Širší možnosti správy a údržby


MXcloud: jak to může vypadat ve skutečnosti? Stav jednotlivých připojených zařízení


MXcloud: jak to může vypadat ve skutečnosti? Správa zařízení


Další serverový software pro cloud aplikace MXstudio


Další serverový software pro cloud aplikace MX-AOPC UA Server

Řešení vše v jednom pro instalaci, provoz, údržbu a správu sítí a síťových prvků Obsahuje utility MXconfig, MXview a N-Snap: tři samostatné aplikace pro správu průmyslových sítí Možnost integrace se systémy SCADA a NMS softwary jiných výrobců

První OPC UA server podporující push i pull metodu komunikace Vygenerování aktivních tagů pro Moxa moduly jedním kliknutím Jednoduchý upload dat do databáze



Kde se to dá využít? Monitorování a správa budov nebo kanceláří

Zabezpečovací systém, požární čidla, kamery, odběr energií, produkce energií z lokálních zdrojů, ovládání vytápění a dalších spotřebičů… Bezpečné skladování dat a jejich zpracování na centrálním serveru Výhody: Přístup k datům odkudkoli podle nastavených oprávnění – majitel, uživatel, bezpečnostní agentura, dodavatelé energií…

Kde se to dá využít? Monitorování dopravy a správa vozového parku

Monitorování polohy a plánování dopravy Monitorování stavu vozidel, plánování údržby a optimálního využití Uživatelský portál pro provozovatele, cestující nebo zákazníky



Kde se to dá využít? Automatické odečty elektroměrů a měření aktuální spotřeby

Kde se to dá využít? Vzdálený přístup k uživatelským konzolám zařízení

1. VPN client 2. Ověření uživatele 3. Výběr ID zařízení

Významná úspora nákladů na pravidelné odečty stavů Díky informaci o aktuální spotřebě efektivnější plánování výroby a distribuce Lokální koncentrace dat z více zdrojů a využití všeobecně dostupné internetové konektivity k dálkové komunikaci

1. Připojení k VPN Cloud serveru 2. Ověření uživatele 3. Registrace ID zařízení (automatická)

Moxa VPN Cloud řeší problematiku dynamických a privátních adres Bezpečné šifrované připojení přes veřejnou síť Není nutná znalost konfigurace VPN Uživatel se může připojit kdykoli a odkudkoli



A kde se dá dále ušetřit a zvýšit kvalita služeb díky internetu věcí

Rekapitulace na závěr – s čím vám pomůže Moxa? Koncová zařízení

Aplikace

Přístupové brány

Cloud infrastruktura a software

Využití dat

Správa zařízení Vestavné počítače Zabezpečovací router EDR IP videodohled Převodníky protokolů

Distribuované I/O a RTUs

O Společnosti

Děkujeme Vám za pozornost

Hasičská 53, 700 30 Ostrava - Hrabůvka Czech Republic

www.elvac.eu

Phone: +420 597 407 100 E-mail: [email protected] Web: www.elvac.eu

Sběr dat Cloudový server

Webové

DATA aplikace

Přípojný počítač

Zařízení

Vzdálené řízení Virtualizace

Data logger/ koncentrátor

Displeje a HMI

Vzdálený přístup Vzdálené monitorování

3G router

Veřejná síť 3G/4G

RF/PLC komunikace, průmyslové sběrnice

Všude tam, kde je potřeba shromažďovat data ze zdrojů rozmístěných na velké ploše a po zpracování je zpřístupnit většímu počtu uživatelů.

Privátní síť

Cloud Bezdrátový přípojný počítač

VMS

Internet věcí v průmyslových aplikacích. Internet věcí v průmyslových aplikacích. Co jsou to Cloudové služby

Recommend Documents