IoT-Integration in der digitalen Transformation

Die Beliebtheit des „Internet der Dinge“ nimmt von Tag zu Tag zu, da es eines der effektivsten Instrumente für die digitale Transformation in der Industrie ist, gefolgt von der Integration des IoT. Zweifellos ist es offensichtlich, dass wir diese Lösungen nutzen müssen, aber das direkte Hinzufügen dieser Instrumente zu unserem System ist nicht so einfach, wie es scheint. Unternehmen verfügen bereits über viele Tools zur Datensammlung, -analyse und Prozessverfolgung. Es ist äußerst herausfordernd und in einigen Maßstäben unmöglich, diese Systeme an einem Tag aufzugeben und zu Plattformen und Anwendungen der neuen Technologien zu wechseln im IoT-Integration in der digitalen Transformation

Während der digitalen Transformationsperiode müssen Hybridmodelle und alte und neue Systeme zusammenarbeiten, um den Übergang reibungslos und risikofrei zu gestalten. Daher wird erwartet, dass IoT/SaaS-Lösungen in der Lage sein werden, gemeinsam mit diesen Systemen zu agieren. An diesem Punkt ist das wichtigste Thema „Verschmelzung“ oder anders ausgedrückt die „Integrationsfähigkeit“.

Natürlich gibt es keine Einheitslösung für alle Szenarien. Die technischen Fähigkeiten Ihres Unternehmens, die von den von Ihnen bereitgestellten IoT/SaaS-Lösungen angebotenen Methoden und die Integrationsmöglichkeiten des Systems, das Sie derzeit verwenden, sind die bestimmenden Faktoren der Transformationsstrategie.

Master/Slave

Master/Slave ist ein Kommunikationsmodell für Hardwaregeräte, bei dem ein Gerät die einseitige Kontrolle über eines oder mehrere Geräte hat. Dies wird in der Regel im Bereich der elektronischen Hardware verwendet, bei dem ein Gerät als Controller fungiert, während andere Geräte diejenigen sind, die kontrolliert werden.

Angenommen, Sie haben einen Temperatur-IoT-Sensor gekauft. Das System, das Sie derzeit verwenden, ermöglicht auch die Geräteidentifikation mit dem Modbus/TCP-Protokoll.

In diesem Szenario ist das integrierte System für die Verwaltung des Geräts verantwortlich. Mit anderen Worten, wie oft die Messung erfolgen soll, wo die Messung angezeigt/gespeichert wird, all diese Aufgaben obliegen dem System, in das Sie den Sensor integrieren. An dieser Stelle ist die Master-Slave-Struktur eine der am häufigsten verwendeten Integrationsmethoden. Natürlich müssen die Integrationsmethode, die vom Sensor angeboten wird, und die Methoden des von Ihnen verwendeten SCADA-Systems übereinstimmen, um diese Integration zu ermöglichen.

Plattform -> SAP (WebHook)

Erklären wir dieses Szenario anhand eines Beispiels:

Sie haben einen IoT-Drucksensor gekauft, und es gibt eine SaaS-Plattform, die mit diesem Gerät geliefert wird. Sie führen die Geräteverwaltung, Konfiguration und Messstrategien über diese Software durch. Ihre Erwartung von der Plattform ist es, Ihnen zu ermöglichen, die Druckwerte zu überwachen und bei Erreichen eines bestimmten Schwellenwerts einen Alarm auszulösen, um einen Arbeitsauftrag in Ihrem internen System zu erstellen.

Es können mehrere Integrationsstrategien in diesem Stadium implementiert werden:

1. Sie können einen Integrationspunkt im SAP-System erstellen, an den Alarmdaten weitergeleitet werden können. Wenn der Alarm auftritt, kann die Plattform diese Anfrage an den von Ihnen platzierten Webdienst (Middleware) senden und sie in der SAP-Datenbank speichern.
2. Wenn Sie die Datenanalyse in Ihrem eigenen System durchführen können, können Sie auch eine Middleware-Software schreiben, um den Sensor direkt in Ihr System zu integrieren, die Daten dort zu verarbeiten und entsprechend mit Ihrem SAP-System zu interagieren. Wahrscheinlich wird Ihr Service mit den Sensoren über MQTT/HTTP oder ein anderes im IoT-Bereich populäres Protokoll interagieren.

SCADA -> Plattform

In einigen Fällen möchten Sie, dass Ihr System mit der Plattform interagiert.

Nehmen wir zum Beispiel an, Sie haben einen Schwingungssensor an einer Presse in der Produktionslinie positioniert. Sie möchten, dass die Presse bei jedem Schlag eine Messung durchführt. Da Ihr bestehendes System den Befehl „Presse“ generiert, möchten Sie diese Informationen an den Sensor senden und ihm ermöglichen, Messungen durchzuführen.

Wenn Sie eine Master-Slave-Anwendung haben, wird es sehr einfach sein, diesen Befehl zu übertragen. Es ist jedoch wichtig zu bedenken, dass es weiterhin Ihre Verantwortung sein wird, die gesammelten Daten zu speichern, zu verarbeiten und zu analysieren. Es sollte nicht vergessen werden, dass der Hauptgrund für die Integration darin besteht, Ihr bestehendes System intelligenter zu machen, indem Sie Ressourcen durch externe Lösungen bereitstellen.

Auf der anderen Seite können Sie diesen Befehl mithilfe eines der Integrationspunkte der von Ihnen verwendeten Plattform weiterleiten. In den meisten Fällen wird dieses Ereignis durch einen HTTP-Rest-API-Endpunkt ausgelöst. Die Plattform kann auch den Messprozess initiieren, indem sie diese Anfrage an den Sensor sendet. Dies können Sie mit einem kleinen HTTP-Request realisieren, den Sie Ihrem PLC-System hinzufügen.

Dank der nachrichtenbasierten Kommunikation ist es möglich, bidirektional und asynchron zu kommunizieren. Sie können es sich wie eine Chat-Anwendung vorstellen. Sowohl die Ausgabe der Daten vom SCADA-System an die Plattform als auch die Übertragung von Daten von der Plattform zum Sensor oder zum SCADA-System können asynchron durchgeführt werden. Hierfür ist es sinnvoll, sich die nachrichtenbasierte Kommunikation anzusehen.

In nachrichtenbasierten Anwendungen gibt es eine Nachrichtenwarteschlange in der Mitte der Kommunikation; diese Warteschlange wird von einem externen Akteur (Broker) verwaltet. Parteien, die kommunizieren möchten, kommunizieren über diesen Kanal miteinander. Auf diese Weise können sie kommunizieren, ohne die Zugriffspunkte des jeweils anderen zu kennen. Da die Daten in der Warteschlange gespeichert werden, bleibt auch die Datenintegrität erhalten.

Dank der Nachrichtenwarteschlangen wird die Realisierung einer bidirektionalen Integration sehr einfach. Das Team, das mit der Plattform integriert ist, muss keinen Webdienst schreiben oder einen Port zum Internet öffnen.

Beispiel:

Als Beispiel haben Sie Ihre IoT-Sensoren an verschiedenen Elektromotoren positioniert. Sie möchten, dass die Sensoren Messungen nur dann durchführen, wenn Sie es möchten. Sie stellen sofort die von der Plattform generierten Alarme und Berichte bereit und zeigen sie in Ihrem eigenen System an.

Sie starten die Messprozesse in Ihrem eigenen System. Darüber hinaus senden Sie verschiedene Daten an die Plattform, mit der Sie integriert sind. Zum Beispiel Momentandrehzahl, Ölinformationen, Maschinenmodell, letztes Wartungsdatum. Sie senden den Messbefehl und zusätzliche Parameter über das Integrationsbein an die Warteschlange. Die Plattform empfängt die Nachricht in der Warteschlange und startet den Messprozess, sammelt die Daten nach der Messung über den Sensor. Sie führt Analysen und Alarmüberprüfungen unter Verwendung der von Ihnen gesendeten zusätzlichen Parameter und Messdaten durch. Die Berichte und Benachrichtigungen, die sie erstellt, werden in die Warteschlange gestellt. Der Integrationsdienst empfängt die Nachricht in der Warteschlange und führt die entsprechenden Aktionen in den SCADA- und SAP-Systemen durch.

Es ist äußerst wichtig, dass die Instrumente, die Sie für die industrielle digitale Transformation verwenden werden, integrierbar sind. Sie möchten kein geschlossenes System wählen und Ihren digitalen Transformationsprozess untergraben, indem Sie ihn von einer Marke oder einem System abhängig machen. Das Vorhandensein eines Teams für digitale Transformation und IT-Personals wird diese Prozesse beschleunigen. Wenn Sie solche Abteilungen nicht haben, ist es sehr wichtig, dass Sie mit Dienstleistern zusammenarbeiten, die Sie in diesem Prozess begleiten.

Bei Sensemore legen wir großen Wert auf dieses Thema. Wir versuchen, fast alle unsere Produkte mit externen Systemen zu integrieren und die Prozesse unserer Kunden durch die Diversifizierung ihrer Integrationsmöglichkeiten zu unterstützen. Außerdem tun wir dies mit vollständigem Open-Source-Code. Wenn Sie sich dafür interessieren, welche Integrationsmöglichkeiten Sensemore bietet, können Sie einen Blick auf die Sensemore-Dokumentation werfen.

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