Best Practice

Das Potenzial des Edge Computing : die IoT-Lösung von Concept Reply

Concept Reply hat eine individuell anpassbare Microservices-Technologie entwickelt, um im Kontext von Industrie 4.0 eine Vielzahl von IoT-Geräten zu verwalten.

Edge Computing: Daten lokal, sicher und skalierbar verarbeiten

Edge Computing sich hat bei der technologischen Transformation im Kontext von Industrie 4.0 bereits einen Namen gemacht: Es ermöglicht IoT-Anwendungen und -Geräten, kritische Daten bereits am Ort ihrer Entstehung zu verarbeiten und zu speichern, so dass die Vorverarbeitung und Filterung von Daten bereits vor deren Weiterleitung zur Verarbeitung oder Speicherung an Cloud-Systeme erfolgen kann.

Durch die Reduzierung von Distanz und der Menge an Paketen, die zu Remote-Lösungen weitergeleitet werden, gewährleistet die Technologie des Edge Computing vollständige Skalierbarkeit und Flexibilität bei moderaten Kosten und bildet zugleich einen Schutzschild gegen Cyberattacken. Da sich die IoT-Geräte in unmittelbarer Nähe des Nutzers befinden, kann aufgrund einer hohen Cyber-Resilienz auch bei Netzproblemen die Fortführung des Workflows ohne Unterbrechung garantiert werden.

Die Industrial-IoT-Lösung von Reply

Concept Reply hat eine digitale Lösung entwickelt, die es ermöglicht, das volle Potenzial des Edge Computing durch die gleichzeitige Verwaltung einer großen Anzahl an IoT-Geräten auszuschöpfen. Diese Lösung ist in der Lage, Datenflüsse zu implementieren und zu garantieren. Sie basiert auf anpassbaren Microservices, die durch eine zentrale Prozess-Koordination gesteuert werden. Als Quelle für den Datenfluss kann jede physische oder virtuelle Umgebung fungieren, die überwacht, kontrolliert und verwaltet werden muss: Büros mit Sensoren, Betriebsanlagen mit SPS, Lager oder Datenbanken. Sobald die Daten vor Ort verarbeitet wurden, können sie zur persistenten Speicherung, zur komplexen Weiterverarbeitung und/oder auch zur Ausführung von Anweisungen und Befehlen an Cloud-Plattformen weitergeleitet werden.

Diese Lösung lässt sich auch in Kontexten anwenden, in denen eine Nachrüstung für Maschinen ohne Sensoren erforderlich ist. Dank der zusätzlichen Ad-hoc-Sensortechnik ist es möglich, Daten und Informationen auch aus Umgebungen auszulesen, in denen dies ursprünglich nicht vorgesehen war. Die Daten können entsprechend den spezifischen Ansprüchen und Anforderungen gespeichert, verarbeitet und weitergeleitet werden.

Eine optimale Lösung für Industrie 4.0

Mithilfe der IIoT-Lösung von Concept Reply lässt sich maximaler Nutzen aus der Edge-Computing-Technologie ziehen, dank einiger technischer Besonderheiten, die das Edge Computing zu einer optimalen Lösung im Industrie-4.0-Kontext machen.

Individuelle Anpassung

Durch die Microservices-Architektur lässt sich die IIoT-Lösung leicht individuell erweitern und an die spezifischen Anforderungen der verschiedenen Kontexte anpassen. Zusätzlich zu den Diensten, die den Kern der Lösung bilden, lassen sich auch neue Dienste als „Plug&Play“ planen und integrieren:
• Datensammlung von intelligenten Geräten und Sensoren
• Datensammlung von SPS, Datenbanken oder gemeinsam genutzten Verzeichnissen
• Weiterleitung von Daten und Anweisungen zu SPS, Aktuatoren, Sensoren und Datenbanken
• Datenverarbeitung und Weiterleitung der Daten zu Cloud-Services

Kontinuität und Zuverlässigkeit

Die IIoT-Lösung von Concept Reply basiert auf einer Architektur, die auf mehrere Knotenpunkte wie beispielsweise auf physische Maschinen, virtuelle Maschinen oder Industrie-Gateways verteilt ist, so dass die für das System erforderliche Kontinuität und Zuverlässigkeit garantiert werden kann. Durch diese technische Besonderheit ist die Lösung ideal für alle Umgebungen, in denen die Aufrechterhaltung des Betriebs in jedem Fall sichergestellt werden muss, wie bei Produktionslinien oder Systemen zur Produktionsüberwachung. Bei Ausfällen eines oder mehrerer Knoten der Anlage werden die entsprechenden Microservices automatisch auf die nicht von den Ausfällen betroffenen verbleibenden Knoten verteilt, so dass die Ausfallzeit der Vorgänge minimiert wird.

“Field to Cloud”-Verbindung

Die Plattform ist eine All-in-One-Lösung, um die Datenflüsse der vor Ort gesammelten Daten (Anlage, Produktionslinie usw.) zur Cloud über drei Microservice-Ebenen zu verwalten:
• LEVEL 1: Schnittstelle zu physischen Geräten zur Datenerhebung. Es werden verschiedene Kommunikationsprotokolle genutzt, je nach Art des betreffenden Geräts.
• LEVEL 2: Verarbeitung und Filterung der Daten vor Ort. Dies garantiert entsprechend den für den Kontext definierten Logiken eine fast in Echtzeit stattfindende Analyse.
• LEVEL 3: Weiterleitung der Daten zu Cloud-Computing-Plattformen/Cloud-Storage-Systemen oder MES-, ERP- und HMI-Systemen.

Jede Microservice-Ebene ist unabhängig von den nachfolgenden Ebenen, wodurch sich die Plattform an jede Art von Use Case anpassen lässt:
• Datenerfassung und -verarbeitung
• Datenerfassung und -übermittlung
• Datenerfassung, -verarbeitung und -übermittlung

Flexibilität

Die Lösung von Concept Reply lässt sich auf so gut wie jedem Gerät installieren und ausführen, unabhängig vom Betriebssystem oder der Hardware-Konfigurierung. Diese Lösung kann bei besonders leistungsfähigen Geräten eingesetzt werden, wie beispielsweise bei Industrie-Gateways oder virtuellen Maschinen, aber auch bei Geräten mit einer geringeren Leistung, wie bei weniger leistungsstarken Mikroprozessoren (etwa bei Raspberry Pi). Daher eignet sich diese Lösung insbesondere auch für Szenarien, in denen eine hohe Rechenleistung nicht garantiert werden kann, oder für Umgebungen, bei denen die Ressourcen limitiert sind.

Concept Reply: IoT-Expertise für Industrie 4.0

Die IIoT-Lösung von Concept Reply beruht auf mehrjähriger Erfahrung auf den Gebieten IoT, Edge-Technologien sowie der Industrieproduktion. Dank dieser Erfahrung profitieren Kunden von einer verkürzten Implementierungszeit und ROI-Maximierung bei der Bereitstellung von individuell konfigurierbaren Edge-Computing-Systemen.

Die IIoT-Plattform ermöglicht es, sämtliche Vorteile des Edge Computing zu nutzen, kombiniert mit dem Potenzial der Smart Objects in einer Industrie-4.0-Umgebung. Die Plattform ermöglicht die Überwachung und Verwaltung von Produktionslinien, das Auslesen von Daten von Sensoren sowie die rasche und automatisierte Weiterleitung von Befehlen.

Concept Reply

Concept Reply ist ein auf die Erforschung, Entwicklung und Validierung innovativer Lösungen spezialisierter IoT-Softwareentwickler und unterstützt seine Kunden aus der Automobil-, Fertigungs- und Smart-Infrastructure-Industrie sowie anderen Branchen in allen Fragen rund um das Internet der Dinge (IoT) und Cloud Computing. Ziel ist es, End-to-End-Lösungen entlang der gesamten Wertschöpfungskette anzubieten: von der Definition einer IoT-Strategie über Testing und Qualitätssicherung bis hin zur Umsetzung einer konkreten Lösung.