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

블로그: IoT 인프라의 자동화

오늘날 기업들은 경쟁력을 유지하기 위해 계속해서 압박을 받고 있습니다. 데이터의 잠재력을 극대화하는 것은 따라서 기계 제조업체와 공장 운영자들에게 중요합니다. "데이터를 활용하여 더 우수한 투명성을 달성하고 생산성을 증가시키는 것이 핵심입니다."라고 마이어 박사가 자신 있게 말합니다. "예를 들자면, 데이터는 보다 적은 에너지와 자원을 소비하고 보다 소량의 폐기물을 생성하는 데 활용될 수 있습니다." Hilscher 전문가에 따르면, 올바른 데이터는 기계와 관련된 서비스를 제공하거나 심지어 IIoT와 Industry 4.0의 일환으로 새로운 비즈니스 모델을 고안하는 데 사용될 수 있습니다. 시스템은 대부분의 제조업체가 효과적으로 활용하지 못하는 많은 양의 데이터를 생성합니다. 이 많은 양의 데이터는 사용되기를 기다리고 있습니다. "하지만 이 가능성을 현실적인 이익으로 바꾸려면 데이터를 수집하는 작업이 먼저 실행되어야 합니다,"라고 마이어 박사가 강조합니다. "네트워크에 중요한 부하를 발생시키지 않으면서 짧은 주기로 데이터에 액세스하는 이러한 솔루션을 처음부터 개발하는 것은 꽤 복잡합니다."

일단 데이터에 액세스가 가능하게 되면, 개발 단계가 시작될 수 있습니다. 애플리케이션은 획득한 통찰력을 현실적인 이익으로 전환하기 위해 설계됩니다. IoT 전문가에 따르면, 이 단계는 사용자의 손에 맡겨두는 것이 가장 좋다고 합니다. "기계 제조업체와 공장 운영자들이 어떤 솔루션이 실제로 혜택을 가져다줄지 가장 잘 알고 있습니다."

엣지에서의 데이터 처리

IIoT 프로젝트를 전개할 때 수집되는 데이터 규모를 고려하는 것이 중요합니다. Hilscher 매니저인 그는 "인터넷을 통해 모든 원시 데이터를 보내는 것은 의미가 없습니다."라고 강조합니다. 데이터는 엣지 디바이스에서 미리 처리되어야 합니다. "여기서 데이터가 집계되고 처리되어, 관련 결과만 전달됩니다." 마이어 박사에게는 이것이 의미하는 바가 있습니다: "데이터가 소프트웨어로 가지 않습니다. 소프트웨어가 데이터로 이동합니다. 즉, 소프트웨어가 필요한 데이터를 찾아서 사용한다는 의미입니다." “오늘날, 우리는 부문 별로 서로 다른 업데이트 주기를 가집니다.” 마이어 박사의 설명입니다. 소프트웨어 업데이트는 몇 주마다 릴리스되며, 기능 향상, 버그 수정 또는 사이버 보안 강화 등이 진행됩니다.

또한, 구성 변경은 소프트웨어 업데이트를 통해 수행됩니다. “고객은 나중에 서비스를 사용하고 이들 서비스를 원격으로 활성화하는 것을 결정할 수 있습니다.” Hilscher 전문가가 이렇게 덧붙였습니다. 그의 견해에 따르면, 고객의 작업 현장이 세계 여기저기에 흩어져 있을 때 기술자가 기계가 설치된 곳으로 이동할 것을 기대하는 것은 비현실적입니다. "기계는 원격으로 관찰, 감시 및 운영될 수 있어야 합니다."

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.

따라서 역할은 명확하게 정의됩니다. 표준화된 IoT 인프라는 데이터를 제공하고, 고객은 이를 사용하여 자신의 프로세스를 최적화합니다. Hilscher는 신뢰성 있고 통합된 IoT 인프라를 제공하며, 이는 컨테이너 기반 운영 체제, 엣지 관리 플랫폼, 그리고 게이트웨이로 구성된 netFIELD 소프트웨어를 포함합니다. 고객은 단일 소스에서 현대적인 Industry 4.0 솔루션을 구현하기 위한 검증된 IoT 제품 포트폴리오를 얻게 됩니다. netFIELD 기반의 IoT 인프라를 사용하면 IoT 프로젝트를 신속하게 구축할 수 있습니다. "사용자들은 뜻하지 않은 놀라움을 피할 수 있습니다."라고 그는 덧붙입니다. "특히 엣지 관리와 결합하면 완벽한 솔루션입니다. 사용자는 완전한 턴키 솔루션을 받게 됩니다.” 또한 그들은 Hilscher의 산업 통신 분야에서의 전문 지식에 의지할 수 있습니다.

Hilscher의 노하우는 고객이 짧은 시간 내에 자신의 데이터를 최대한 활용할 수 있도록 도와줍니다. netFIELD를 사용하면, 고객은 IoT 소프트웨어, 데이터 인텔리전스, 그리고 새로운 비즈니스 모델 개발에 집중할 수 있습니다. "이를 통해 사용자는 데이터 분석 작업에 집중할 수 있습니다,"라고 마이어 박사가 말합니다. 또한, Hilscher의 전문가는 netFIELD가 기타 조합에도 개방되어 있음을 지적하며, 다른 제조업체의 구성 요소도 통합 가능하다고 설명합니다.

netFIELD로 수집된 IoT 데이터를 기반으로, 사용자는 공장 효율성과 안전성을 향상시킴과 동시에, 운영 및 유지보수 비용을 줄일 수 있습니다. 자동화 및 디지털화 인프라 전문화는 IT 보안을 포함합니다. "사이버 보안에 대한 수요가 증가하고 있습니다." 마이어 박사의 말입니다. "이것은 이제 선택 사항이 아닌 필수입니다." 그의 말에 따르면, 사용자들이 자신의 데이터 보안에 신경 쓰지 않을 경우 위험을 감수하게 될 것이라고 합니다.

엣지 관리와 가용 데이터의 분리

엣지 게이트웨이의 관리를 실제 사용 가능한 데이터로부터 분리하는 것이 중요합니다. "관련 데이터는 당사의 플랫폼을 통과하지 않고 고객의 플랫폼으로 전달됩니다,"라고 마이어 박사가 말합니다. "제조업체와 공장 운영자들은 자신의 데이터를 통제하고 싶어합니다." 이는 AWS, Microsoft Azure와 같은 클라우드 플랫폼이나 심지어 고객의 자체 서버를 포함할 수 있습니다.

"Hilscher는 엣지 관리, 엣지 게이트웨이의 중앙 관리, 그리고 이들 하드웨어 위에서 실행되는 소프트웨어와 애플리케이션에 중점을 둡니다." 마이어 박사의 설명입니다. "이로써, 우리는 중앙 집중식 관리를 통해 원격으로 구성 변경 및 소프트웨어 업데이트를 수행할 수 있습니다. 이는 특정 속성을 가진 장치가 특정 장치 그룹에 할당되는 전체 플릿 관리에도 적용됩니다." 이를 통해 게이트웨이 및 앱을 포함한 전체 IoT 인프라를 관리할 수 있습니다.

장치 관리는 Industry 4.0 프로젝트의 성공 또는 실패를 좌우하는 중요한 작업입니다. netFIELD OS를 사용하면 로컬 장치 관리가 가능합니다. 검증된 Yocto Linux 운영 체제를 기반으로 하기 때문에, 최고의 보안 요구 사항이 충족됩니다. 원격 장치 관리는 netFIELD.io를 사용하여 구현할 수 있습니다.

강력한 UI 덕분에 컨테이너, 네트워크, 브리지, 방화벽 및 추가 기능에 대한 전반적인 관리가 쉽습니다. "사용자들은 컨테이너 런타임 환경에서 자체 개별 애플리케이션을 구현합니다." Hilscher 전문가의 말입니다. 사용자들은 이들 애플리케이션을 사용하여 기계 데이터에 대한 자체 분석, 전처리 또는 집계를 수행할 수 있습니다. "하드웨어에서 실행하려는 컨테이너화된 애플리케이션은 완전히 고객에게 달려 있습니다."

 

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.

MQTT와 OPC UA를 통한 데이터 전송

산업에서 등장한 메시징 프로토콜 중에서 특히 MQTT는 게시-구독 패턴 아키텍처를 갖추고 있어 데이터 전송의 표준으로 자리 잡았으며 거의 모든 플랫폼에서 지원되고 있습니다. "데이터 전송 프로토콜은 매우 유용하다고 생각합니다." 마이어 박사의 말입니다. "그래서 Hilscher는 MQTT 브로커로 엣지 디바이스를 장착합니다." 엣지 컴포넌트와 기계설비 간의 통신 레벨은 여전히 OPC UA를 기반으로 합니다. “뿐만 아니라, 우리는 적절한 커넥터도 제공합니다." 그는 설명을 계속합니다.

Hilscher는 Open Industry 4.0 Alliance의 창립 멤버로, 주로 데이터 및 페이로드 구조를 포함한 표준을 향상시키고자 하는 목적을 가지고 있습니다. "이로써, 타 제조업체의 소프트웨어와 장치가 호환 가능 데이터를 교환할 수 있습니다." Hilscher 매니저인 그는 이렇게 말합니다. OI4는 OPC UA의 여러 컴패니언 사양을 참조합니다. OI4 얼라이언스는 다양한 개발자가 애플리케이션을 제공할 수 있는 공통 앱 스토어를 개발 중입니다. 그것은 오픈 소스와 라이선스 기반 소프트웨어의 혼합체가 될 것입니다. "우리 동료 중 일부는 OI4에 깊게 관여하고 있습니다." 마이어 박사가 확인합니다.

"현장 수준의 프로세스 데이터에 액세스하려면 표준 이더넷이나 자동화 프로토콜과 통합되어야 합니다," 마이어 박사가 계속 말합니다. 실시간 이더넷 프로토콜에 액세스하기 위해 Hilscher는 netX 칩을 제공합니다. 이는 회사의 엣지 게이트웨이에도 설치된 핵심 구성 요소입니다. "이를 통해 생산 시스템에 영향을 미치지 않고 자동화 데이터에 액세스할 수 있습니다," 그는 강조합니다. 추가 소프트웨어 커넥터인 Hilscher의 Profinet 및 Ethercat Tap 앱과 같이 사용자는 PLC 또는 기계를 변경하지 않고도 네트워크에서 프로세스 데이터를 추출하고 활용할 수 있습니다.

Hilscher의 제품과 솔루션을 사용하면 IoT 인프라를 신속하고 안전하게 완전히 자동화하여 구축할 수 있습니다. 이를 통해 Industry 4.0의 구현이 가능하며, 새로운 연결 기회의 부상으로 고객은 새로운 시장 및 비즈니스 모델에 접근할 수 있게 됩니다.

 

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.
관련 링크
Hilscher netPI Edge Gateway in use.

관리형 산업용 IoT 플랫폼의 개요: netFIELD는 Industry 4.0 솔루션을 구현하기 위한 IIoT 엣지 인프라입니다. 이를 통해 귀사 기계 데이터에 액세스하고 소프트웨어와 하드웨어를 중앙에서 관리할 수 있습니다.

Background with Edge Gateway and Icon on top

당사의 엣지 게이트웨이는 자동화 레벨과 정보 기술 레벨 사이의 지능형 데이터 라우터입니다. 이들 게이트웨이는 생산 프로세스의 추가 IoT 정보를 로컬 또는 클라우드를 통해 완전히 자율적으로 집계, 처리 또는 전송합니다.

A stylized PC monitor on a background with technical graphics in the background.

중앙 집중식 엣지 관리, SaaS인 netFIELD Cloud는 현대적 생산 시설의 장치 및 소프트웨어를 관리할 수 있습니다. 이를 통해 사용자를 위해 대규모 장치 차량에 소프트웨어를 안정적으로 배포할 수 있습니다.

해당 기사는 Digital Factory Journal에 최초로 발행되었습니다. 저자는 로날드 하인쯔(Ronald Heinze)입니다.