Четвертая статья из серии "Успешные граничные вычисления"
Переход от централизованной обработки данных к граничным вычислениям предоставляет большую свободу и гибкость и также указывает на более простые и эффективные организационные структуры для управления информацией, которые могут быть взяты на вооружение пользователями.
"Граничные вычисления и IIoT неразделимы, но я не уверен, что "граничные" - это правильный термин, потому что на самом деле это просто другое место для вычислений. В любом случае, данных собирается очень много и изначально считалось, что они должны попадать в их центры обработки данных. Однако объем данных быстро превысил доступную пропускную способность и пользователи поняли, что им вовсе не нужна централизация", - говорит Джон Клемонс, директор по информационным технологиям на производстве системного интегратора Maverick Technologies, компании Rockwell Automation.
«Следовательно данные стали храниться там где они возникают и именно поэтому мы занимаемся граничными вычислениями. С их помощью человек, стоящий в полутора метрах от своих устройств IIoT в полевых условиях может обрабатывать и анализировать свои данные прямо там, вместо того, чтобы отправлять их обратно в большой центр обработки данных для обработки и анализа. В итоге в центр обработки данных отправляются только те данные, которые там действительно нужны».
По словам Клемонса, эта стратегия позволяет использовать граничные вычисления в самых разных и полезных направлениях, таких как локальная обработка данных, предоставление данных для аналитики в реальном времени и приборных панелей, а также предоставление данных различным бизнес-системам по мере необходимости для выполнения их задач. "У нас есть один крупный клиент в сфере производства продуктов питания и напитков, который только что запустил круглосуточно работающее новое производство с нашим решением IIoT и минимальным количеством квалифицированного персонала. Они хотели использовать граничные вычисления для хранения производственных данных в цеху, отдельно от облачного приложения SAP, которое обрабатывает финансовые данные", - говорит Клемонс. У них есть комбинация устройств IIoT, которые собирают данные на заводе, промышленных ПК, работающих в качестве серверов данных, а также планшетных ПК и смартфонов". Таким образом, они установили границу между производственной и финансовой информацией, храня производственные данные на граничных серверах и в локальных хранилищах".
«Например, после запуска 50 пакетов в SAP поступает только минимум данных необходимых для финансовых расчетов. Вся производственная информация находится на граничных серверах и просматривается на информационных панелях для локального анализа и отчетности, чтобы операторы знали, что происходит. Производственные данные также используются для цифровых двойников, цифровых потоков по всему предприятию, а также для функций системы управления партиями и производства (MES) для оптимизации производства».
Клемонс добавляет, что разделение производственных и финансовых данных на новом предприятии по производству продуктов питания и напитков позволяет каждой стороне лучше выполнять свои задачи и сотрудничать по мере необходимости. "У них получилась отличная синергия", - объясняет он. "По-прежнему есть облако, SAP и корпоративное хранилище данных, но есть также граничные и мобильные вычисления, метки радиочастотной идентификации (RFID) и штрих-коды, а также функции пакетной обработки и MES. Все они поступают в инфраструктуру IIoT вместе с данными датчиков, устройств и оборудования от сотен единиц оборудования. Это позволяет операторам и инженерам заниматься тем, что у них получается лучше всего. Если раньше они были ограничены пропускной способностью канала связи с облаком, то теперь они могут выполнять свою работу, поскольку IIoT связывает их с интеллектуальными устройствами и цепочками поставок, а также со всеми аналитическими и MES-функциями, которые им нужны. Разделение данных также открывает возможности для разработки цифровых двойников своих устройств и оборудования для повышения производительности. Они также разрабатывают цифровые нити, которые собирают информацию по ходу движения продукции через каждую производственную линию, так же как данные идут от операции к ее цифровому двойнику".
Облака спускаются вниз
Как только вычисления покидают центр обработки данных и достигают границы, их можно масштабировать в соответствии с индивидуальными потребностями. Однако облачные вычисления также являются гибкими, и поскольку граница - это место, где все происходит, облако перемещается туда же. Некоторые пользователи называют наземные облачные вычисления "туманом". Однако Клемонс из Maverick сообщает, что мини-облака или "облачка" могут быть установлены в граничных серверах для обеспечения возможностей облачных вычислений на местном уровне.
"Эти решения похожи на корпоративные облака, но они меньше и поддерживают мобильную обработку данных, а также приложения дополненной реальности/виртуальной реальности (AR/VR)", - говорит Клемонс. "Одним из преимуществ является то, что облачка могут работать так же, как и корпоративное облако, и Microsoft или другие поставщики услуг могут обновлять их так же, как и крупные облака, например, проводить регрессионные тесты для исправлений программного обеспечения".
Строительство на границе
По словам Клемонса, переход на граничные вычисления может начаться в любой точке технологического приложения, поскольку его более простые компоненты и сетевое взаимодействие могут быть реализованы на любом этапе, где они будут полезны.
"Лучше всего проанализировать вашу бизнес-стратегию, что вы пытаетесь сделать и как это отражается на вашей производственной стратегии. Клиенты-производители хотят больше, чем просто продукты; им нужны данные и продукты как услуга», — говорит Клемонс.
«Во-вторых, расширяйте возможности своих команд, потому что граничные вычисления и интеллектуальное производство касаются людей не меньше, чем устройств.
В-третьих, вы можете оптимизировать свои процессы или модернизировать уже существующие области, поскольку там тоже можно начать граничные вычисления.
В-четвертых, определите, какие связующие технологии потребуются для совместной работы вашего интеллектуального производства и интеллектуальной цепочки поставок, будь то компоненты и серверы или RFID и автоматически управляемые транспортные средства (AGV).
В-пятых, даже несмотря на то, что мы все отстаем, внедрить доступную кибербезопасность для всех функций граничных вычислений и подключенных систем, таких как настройка базовых зон и каналов. Отправка меньшего количества данных в облако уменьшает поверхность атаки, но кибербезопасность по-прежнему имеет решающее значение».
Об авторе: Джим Монтегю, исполнительный редактор Control