Edge Computing und intelligente 3D-Sensoren im IIoT

Intelligente Sensoren sind ein wichtiger Bestandteil der Edge-Systeme und bieten eine Reihe von Fähigkeiten, die die Produktivität in der Fabrik verbessern. Dies sind einige der Möglichkeiten, wie diese Sensoren heute helfen, IIoT (Industrial Internet of Things) durchzuführen.

 Verdichtung von intelligenten Sensoren

Produktionssysteme benötigen zunehmend kleinere und autonomere (d.h. intelligente) Peripheriegeräte, die über einen längeren Zeitraum im Dauerbetrieb am Netzwerkrand betrieben werden können, wo Diagnose- und Überwachungsressourcen knapp sind. Nur vom Standpunkt der Hardware aus gesehen, erhöhen kompakte intelligente Sensoren die einfache Systemintegration und den Einsatz von Geräten, die beide für den Einsatz des Edge-Systems von Vorteil sind.

 

Netzwerkkonnektivität für schnelle Kommunikation mit der Cloud

Peripheriegeräte müssen nicht nur kompakt und robust gebaut sein, sondern auch netzwerkfähig. Intelligente Sensoren lösen diesen Bedarf, indem sie über eine IP-Adresse verfügen und Netzwerkkommunikationsprotokolle unterstützen, die eine direkte Kommunikation mit anderen Fabrikanlagen wie Robotern und SPSen oder die Übertragung von Messdaten in Werksdatenbanken ermöglichen.

In einem netzwerkfähigen intelligenten Sensor, der ein Zielobjekt scannt und misst, kommunizieren kleinere Datenpakete mit der Cloud in ausgewählten Intervallen, anstatt die Rohdaten kontinuierlich zur Weiterverarbeitung zu übertragen. Diese Funktion entlastet den Druck auf die Netzwerkkonnektivität und minimiert Latenzzeiten und Engpässe, um eine verteilte Verarbeitung auf dem werkseigenen Netzwerk-Edge-System zu ermöglichen.

 

Rand-Computing-Software

Die Konfiguration und Wartung vieler Produktionssysteme, die die Vorteile intelligenter Sensortechnologien nutzen, kann zu Herausforderungen im Netzwerkmanagement führen. Aus diesem Grund erfordert Edge Computing, dass alle Geräte im Netzwerk einheitlich verwaltet werden, idealerweise als vollautomatischer Prozess, der durch eine integrierte Software gesteuert wird.

In einem intelligenten Paradigma kann das Edge-Gerät (in diesem Fall ein Sensor) nicht nur Daten erfassen, sondern auch Daten verarbeiten und Steuerungsentscheidungen direkt vom Edge aus an die Fabrikanlagen übermitteln, ohne die Daten an einen zentralen Ort oder an lokale Computer-Racks senden zu müssen. Die Software ermöglicht intelligente Sensoren zur Berechnung und Speicherung an Bord, so dass ausgewählte Anwendungen lokal mit sehr hoher Geschwindigkeit ausgeführt werden können.

 

Skalierbare, verteilte Netzwerkarchitektur auf Edge-Systemen

Edge Computing basiert auf dem perfekten Zusammenspiel verschiedener Geräte. Statt einer zentralen Steuerung ist es nun eine Sammlung von Geräten, die unabhängig agieren, aber kooperativ kommunizieren.

 

 

Intelligente Sensornetze basieren auf einer verteilten Netzwerkarchitektur (Abbildung 1). So erleichtert ein Netzwerk die Skalierbarkeit und ermöglicht es den Prozessingenieuren, für jede Produktionszelle spezifische Mess- und Regelungslösungen zu entwickeln. Anwendungen werden mit Hilfe von Code-Snippets bereitgestellt, die einen sicheren Betrieb der Edge-Geräte ermöglichen und eine minimale Interaktion mit Koordinationselementen erfordern. Dadurch werden unnötige oder unerwünschte Belastungen der Server in zentralen Rechenzentren vermieden.

 

Sicherheit und Datenschutz im verteilten Netzwerk

In der heutigen Produktionsumgebung besteht die Gefahr, dass geschützte Informationen problemlos über jedes angeschlossene Gerät oder Netzwerk verteilt werden können. Daher sind die Hersteller zunehmend besorgt über das Risiko einer Gefährdung ihrer geschützten Daten.

Neben den technischen Herausforderungen, die eine Vielzahl von Geräten in der Produktion mit sich bringt, steigt auch der Bedarf an intelligenten Sensoren, die diese Sicherheitsrisiken minimieren. Diesem Anspruch können verschiedene Maßnahmen wie Benutzerprofile (z.B. technisch oder administrativ), Firmware und verschlüsselte Einstellungen sowie sichere Protokolle für den Datenaustausch mit Cloud-Storage gerecht werden.

 

Fazit

Edge Computing verbessert die Antwortzeit und reduziert die Latenzzeit auf Millisekunden bei gleichzeitiger Minimierung der Netzwerkbandbreite.

Kombiniert mit Cloud Computing und unterstützt durch intelligente Sensoren, können diese Edge-Systeme die Leistung der industriellen Systeme erheblich beeinflussen und die Produktivität und Rentabilität der Hersteller erhöhen.

Quelle der Nachricht: www.lmi3d.com

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