A netFIELD Compact being mounted to a DIN rail and connected to an Ethernet network.
empowering communication

    博客：物联网基础设施自动化

    如今，企业在保持竞争力方面压力日益增大。因此，最大限度地发挥数据潜力对于机器制造商和工厂运营商来说至关重要。M. Meyer博士证实，“这一切都是为了利用数据实现更大的透明度和更高的生产力。例如，可以利用数据减少能源和资源的消耗，同时减少浪费。”据这位赫优讯专家的介绍，正确的数据还可用于提供与机器相关的服务，甚至可以作为 IIoT 和工业 4.0 的组成部分设计新的商业模式。系统产生的数据远远超过大多数制造商的使用范围。有大量的数据等着我们去利用。M. Meyer 博士强调：“但要将这种潜力转化为实际效益，首先必须进行数据挖掘。从零开始开发此类解决方案，以便在较短周期内访问数据，同时又不给网络造成巨大负荷——这本身就是一项极其复杂的工作。”

    一旦数据可供访问，开发阶段便随之而来。应用旨在将获得的见解转化为实际效益。按照这位物联网专家的说法，这一步最好由用户来完成，“机器制造商和工厂运营商最清楚哪种解决方案能真正带来效益。”

    在 Edge 上提前处理数据

    赫优讯经理强调说，推出 IIoT 项目时必须虑所收集数据的规模：“通过互联网发送所有原始数据毫无意义。”数据需要在 Edge 机器上进行预处理：“这是对数据进行汇总和处理的地方，因此只会转发相关结果。”对于 M. Meyer 博士而言，这意味着：“数据不会流向软件，而是软件流向数据。M. Meyer 博士解释说：“我们现在有不同的更新周期。”软件更新每隔几周发布一次，用于增强功能、修复漏洞或提高网络安全性。

    配置也可通过软件更新进行更改。这位赫优讯专家补充道：“客户可以在日后决定使用服务并远程激活服务。”在他看来，当客户分散在世界各地时，指望技术人员前往机器现场并不现实：“机器需要远程监控并保持运行。”

    Let the customers analyze their own data

    “The machine manufacturers and plant operators perform their own data analysis,” emphasizes the expert. They know their own processes better than anyone else.” By analyzing their own machine data they’ll get the most out of their data to be able to optimize their machines and manufacturing systems.

    In contrast, IoT infrastructures are very similar, even for different companies and applications, making it possible to access machine and process data in the same way. “Standard products can be used to accomplish this,” he continues. “Accessing the data must be done in an unobtrusive way. Most of the data collection process can be automated. “With Hilscher's toolbox, the machine and system data are provided as a data broker via MQTT.

    A structural graphic of the different components of Hilscher's netFIELD solution.

      因此，两者的角色定位十分明确：标准化物联网基础设施提供数据；客户利用数据优化流程。赫优讯提供可靠的集成式物联网基础设施，其中包括 netFIELD 软件（由基于容器的操作系统、Edge 管理平台和网关组成）。客户可从单一来源获得用于实施现代工业 4.0 解决方案的成熟物联网产品组合。基于 netFIELD 的物联网基础设施帮助您快速启动和运行物联网项目。他补充说：“用户可以避免不良意外情形。尤其是与 Edge 管理相结合时，更是完美的解决方案。用户最终可获得交钥匙解决方案。”他们还可以信赖赫优讯在工业通讯领域的专业知识。

      借助赫优讯的专业知识，客户能够在短时间内充分利用他们的数据。利用 netFIELD，客户可以专注于开发物联网软件、数据智能和新型商业模式。M. Meyer 博士认为，“用户在这种情况下可以集中精力完成数据分析。”这位赫优讯专家还指出，netFIELD 还可以接纳其他组合；换言之，还可以集成其他制造商的组件。

      基于 netFIELD 聚合的物联网数据，用户可以提高工厂效率和安全性，降低运营和维护成本。数字化基础设施的自动化和专业化还包括 IT 安全。M. Meyer 博士指出，“网络安全要求日益提高。这不再是可有可无的，而是必须满足的要求。”在他看来，用户不注意数据安全完全等同于冒险。

      Edge 管理与可用数据分离

      Edge 网关管理必须与实际可用数据分开。M. Meyer 博士说，“相关数据并非通过我们自己的平台，而是通过客户的平台传输。制造商和工厂运营商希望保留对自己数据的控制权。”这还可以包括 AWS、Microsoft Azure 等云平台，甚至是他们自己的服务器。

      M. Meyer 博士解释说，“赫优讯专注于 Edge 管理、Edge 网关的集中管理以及在其上运行的软件和应用程序。因此，我们可以通过集中管理进行远程配置更改和软件执行。这同样适用于整个设备群组管理，其中具有特定属性的设备被分配到特定的设备组。”这有助于管理整个物联网基础设施，包括网关和应用程序。

      设备管理是决定工业 4.0 项目成败的核心因素。netFIELD 操作系统可实现本地设备管理。它采用成熟的 Yocto Linux 操作系统，符合最高安全要求。远程设备管理通过 netFIELD.io 实现。

      得益于强大的用户界面，容器、网络、网桥、防火墙和其他功能的整套管理都十分简便。这位赫优讯专家证实，“用户在容器运行时环境中实现自己的个性化应用。”而后，他们就可以利用这些应用对机器数据进行自己的分析、预处理或汇总。“客户希望在硬件上运行哪些容器化应用，完全取决于他们自己的意愿。”

       

      A browser icon with zeros and ones in red placed left and right. In each corner of the picture a different icon of machines can be seen. From each machine goes an arrow to the browser windows in the middle.
      Hilscher – empowering communication

      The machine manufacturers and plant operators perform their own data analysis. They know their own processes better than anyone else. By analyzing their own machine data they’ll get the most out of their data to be able to optimize their machines and manufacturing systems. The roles are thus clearly defined: the IoT infrastructure makes the data available; and the customer uses it to optimize his processes.

      Dr. Marek Meyer, Product Manager of Industrial IoT at Hilscher

      A man in a black suit stands beneath a robot arm. He is indoors in a bright environment with large windows. He is wearing glasses.

      通过 MQTT 和 OPC UA 传输数据

      在行业中出现的各种消息传递协议中，MQTT 凭借其发布-订阅模式架构，已成为数据传输的首选标准，几乎所有平台都支持 MQTT。M. Meyer 博士说，“我们认为数据传输协议不可或缺。因此，赫优讯为 Edge 设备配备了 MQTT 代理。”Edge 组件与机器之间的通讯级别仍然基于 OPC UA。他继续说道，“我们还提供相应的连接器。”

      赫优讯是开放工业 4.0 联盟创始成员，该联盟以推进标准化为使命，特别是数据和有效载荷结构。赫优讯经理表示，“它允许来自不同制造商的软件和设备交换兼容的数据。”OI4 还涉及 OPC UA 的各种配套规范：OI4 联盟正在开发一个通用应用商店，不同的开发人员可以在这里发布自己的应用程序。这个商店将是开源软件和基于许可证的软件的混合体。M. Meyer 博士证实，“我们的一些同事深度参与了 OI4。”

      他继续说道，“要在现场访问过程数据，你需要标准以太网，或者将以太网与自动化协议集成。”为接入实时以太网，赫优讯开发了 netX 芯片，作为核心组件，它还需要安装在公司的 Edge 网关中。他强调说，“这样就可以在不影响任何生产系统的情况下访问自动化数据。”利用额外的软件连接器（如赫优讯的 Profinet 和 Ethercat Tap 应用程序），用户还可以从网络中提取过程数据并使其具备可用性，而不必更改 PLC 或机器。

      使用赫优讯产品和解决方案可以快速、安全和全自动地建立物联网基础设施。这推动了工业 4.0 的实施，并由此产生新的连接机会，为客户提供进入新市场和商业模式的机会。

       

      The OPC UA logo on top and MQTT logo on the bottom. The two protocol logos are divided by a horizontal colorful stripe in the middle of the picture.
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      本文由《数字工厂杂志》首发。作者是 Ronald Heinze。