Die digitale Fabrik mit Azure IoT Edge
Ein Framework für einen Industrial Service Bus mit Azure IoT Edge
Co-Authors: Daniel Trauth, Nils van Ouwerkerk, Felix Mönckemeyer
This article is also available in English.
Einleitung
Die fortschreitende Digitalisierung von Maschinen und die damit wachsenden Datenmengen führen häufig zu einer Vorverarbeitung von Maschinendaten, bevor diese an die Cloud weitergeleitet werden. Kurze Latenzzeiten und die Möglichkeit ausgewählte, sicherheitskritische Daten lediglich lokal vorzuhalten motiviert diesen Ansatz zusätzlich. Vorteile cloudbasierter Lösungen werden bei der Migration von Cloud zu Edge mit einem Industrial Service Bus nicht aufgegeben, wenn eine hohe Verfügbarkeit, eine hohe Ausfallsicherheit, aber auch eine einfache Wartung gewährleistet sind.
Was ist ein Industrial Service Bus (ISB)?
Ein Industrial Service Bus bezeichnet das zentrale Bussystem, welches verschiedenste Geräte in einem Unternehmen bis auf die Werkstattebene herunter verbindet und den zentralen Kommunikationsweg darstellt. Diese Instanz ermöglicht einen Austausch, eine Anreicherung oder auch eine lokale Vorverarbeitung von Maschinendaten.
Was ist Azure IOT Edge ?
Azure IoT Edge ist eine lokale, auf Azure IoT Hub basierende Lösung, welche Cloudworkloads wie künstliche Intelligenz, Azure- und Drittanbieterdienste oder eigene Unternehmenslogik an die Edge des Netzwerks migriert. So kann weniger Zeit für die Kommunikation mit der Cloud aufgewendet werden und auch bei einem Ausfall der Internetverbindung über einen längeren Zeitraum die Produktivität gewährleistet werden.
Proof of Concept
Im Mittelpunkt des von Microsoft im März ins Leben gerufene Open Source Projekts zum Industrial Service Bus mit Azure IoT Edge [1] stand die Erstellung eines Frameworks, welches Unternehmen bei dem Übergang zu einer digitalen Maschinenhalle helfen soll. Senseering hat zusammen mit über 30 Teilnehmern wie Intel, HPE, Zeiss und vielen anderen sowohl an den zentralen Anforderungen als auch an der konkreten Umsetzung eines Proof of Concepts mitwirken können.
Zentrale Anforderungen waren unter anderem einfaches Deployment, High Availability, Data Governance und die Stabilität der Lösung auch bei Verbindungsabbruch zur Cloud. Um sich den jeweiligen Spezifikationen der Kommunikation von Maschinen eines jeden Unternehmens anpassen zu können, ist es wichtig, diese Lösung unabhängig von der verwendeten Technologie für den ISB zu konstruieren. Eine vollständige Anforderungsliste ist in [2] zu finden.
Es ist im Team gelungen, einen Proof of Concept mit RabbitMQ [3] als Technologie für den ISB durchzuführen und ein solches Netzwerk exemplarisch zu realisieren. In diesem Schritt wurden simulierte Maschinendaten via OPC-UA an eine Azure IoT Edge Instanz gesendet und mit Hilfe von Dapr [4] an den ISB weitergeleitet. Parallel dazu wurden diese Daten mit dem Azure IoT Hub synchronisiert (siehe Abbildung 1).
Ebenfalls das Empfangen und Verarbeiten von Daten über den ISB ist möglich, wodurch eine vollständige Kommunikation zwischen Maschinen möglich ist.
Wie kann Senseering helfen ?
Die lokale Vorverarbeitung ist eine Praxis, welche wir bei senseering bei vielen Maschinen unserer Kunden sehen und auch bereits mit unserem AI-Manager und der myDataEconomy Plattform umgesetzt haben. Wir bieten sowohl indirekte Unterstützung, durch die Weiterentwicklung des Open Source Projekts [3], als auch durch direkte Hilfe bei der Umsetzung von Azure IoT Edge Lösungen. Damit ermöglichen wir nicht nur eine State-of-the-Art-Digitalisierung Ihrer Anlagen, sondern ebnen auch den Weg in eine Maschinenökonomie mit lokaler Vorverarbeitung, Austausch und Anreicherung mit einfachem Deployment aus der Cloud.
Quellen:
