Интернет вещей. Новая технологическая революция - Мачей Кранц

• OPC Foundation (https://opcfoundation.org/) возглавляет работу в сфере совместимости данных, автоматизации промышленных процессов и оборудования, применяя собственную «Единую архитектуру». Благодаря своей репутации межотраслевой площадки консорциум привлекает все новых участников и расширяет сферу своей деятельности на все уровни технологий. Полагаю, он и дальше будет укреплять свои позиции, становясь тем местом, где осуществляется координация отрасли.

Отраслевые комитеты по стандартизации

• ODVA с 1990 года без устали пропагандирует внедрение открытых стандартов в мире автоматизации и переход от существующих стандартов промышленной автоматизации к стандартам IP и Ethernet при сохранении совместимости со старыми протоколами.

• ISA занимается широким спектром вопросов стандартизации, сертификации, образования и обучения в отрасли автоматизации.

• PI отвечает за технологические стандарты PROFIBUS (Process Field Bus) и PROFINET (Process Field Net).

Может показаться, что в сфере стандартов мы порой делаем два шага вперед и один шаг назад, но в целом я настроен оптимистично. Поборников открытых стандартов становится все больше. Просто посетите Ганноверскую ярмарку, крупнейшую промышленную ярмарку на земле, и вы увидите, что все устройства там гордо демонстрируют свои новые стандартные интерфейсы на основе Ethernet или беспроводных технологий. Далее клиенты должны отказаться от интерфейсов ввода-вывода и закрытых/специализированных сетей на своих умных устройствах и начать использовать подключения на основе стандартов. Так что остается только дождаться, когда открытые стандарты станут нормой IoT.

Новые технологии появляются, даже пока я пишу книгу, и продолжат появляться и дальше. Я быстро понял, что не смогу сделать обзор каждой из них, и решил вместо этого остановиться на нескольких, которые считаю наиболее важными и развитыми, чтобы о них уже можно было написать. Что будет дальше – увидите сами. Разобраться в новинках будет несложно. Просто поддерживайте контакты со своей отраслевой ассоциацией и/или хотя бы иногда посещайте отраслевые конференции, форумы IoT и ярмарки технологий.

Туманные вычисления

Вы уже встречали упоминания о туманных вычислениях на страницах этой книги. Туманные вычисления создают платформу – так называемый туманный узел, – где осуществляются функции вычисления, хранения данных, управления данными и сетевого взаимодействия, а также обработка потока событий между конечными устройствами на земле и в облачных центрах обработки данных. Туман не является отдельным архитектурным решением; он расширяет и масштабирует существующую облачную архитектуру до самой периферии сети, подводя ее как можно ближе к источнику данных. Цель заключается в обеспечении обработки и аналитики больших объемов данных в реальном времени или обработки данных на лету. Задача туманных вычислений не в том, чтобы иначе подключить устройства к сети, а в том, чтобы анализировать данные устройств быстрее, с меньшей задержкой и большей эффективностью. В итоге туманные вычисления позволяют передвинуть обработку данных ближе к устройствам, которые генерируют или собирают эти данные (рис. 10.3), и анализировать их в реальном времени прямо там.

Рисунок 10.3. Туманные вычисления: расширение облака на периферию

Несколько лет назад Флавио Бономи – основатель и исполнительный директор компании Nebbiolo Technologies, которая занимается применением технологий IoT в промышленной автоматизации, – вместе со своей командой разработал определение (и предложил название) туманных вычислений. Когда я спросил его о тумане, он прекрасно его описал: «Когда мы начали работать над проектами вроде подключенных к сети автомобилей, умных электросетей и умных городов, то определили общий набор требований для компактных, масштабируемых, управляемых, защищенных и интегрированных сетевых технологий, вычислений и ресурсов хранения, осуществляющих взаимосвязь между «землей» и отдаленными облаками. Термин «туманные вычисления» возник в качестве естественной реакции на эту потребность привести облачные возможности «ближе к земле». Со временем стало очевидно, что туманные вычисления на самом деле стимулируют объединение ОТ и ИТ и открывают возможности для появления новых сценариев использования IoT, где необходимы работа в реальном времени, детерминированная производительность, физическая безопасность и защищенная среда. Заимствуя элементы из ИТ и ОТ, туманные вычисления становятся естественным медиатором двух сфер на разных уровнях технологического арсенала, от сетевых технологий и безопасности до уровня данных и приложений».

Рисунок 10.4. Туманные вычисления: главный стимул IoT

Так в чем же суть туманных вычислений? На первый взгляд они не кажутся новым словом в технологиях. Однако на самом деле они являются инновацией. Туманные вычисления (рис. 10.4) приводят аналитику и обработку данных к их источнику. В этом и состоит их отличие – и оно весьма серьезно. В прошлом мы всегда перемещали данные туда, где происходила их обработка. Обычно это требовало отправки информации в отдаленный центр обработки данных, что повышало затраты и вызывало значительные задержки. Теперь туманные вычисления позволяют нам масштабировать облако и приспосабливать его к использованию в реальном времени – облако и периферия отныне могут работать вместе в качестве интегрированной системы. Облачное программное обеспечение может отправлять определенную политику в туманный узел, запрашивая только некоторые типы данных или лишь исключения – скажем, лишь сведения о преодолении температурного порога. На основании этой политики данные обрабатываются в туманном узле, после чего в облако отправляются только требуемые исключения или другие запрошенные данные. Остаток данных либо отправляется на локальное хранение в тумане, либо удаляется.

В результате у нас появляется возможность превращать сырые данные, собранные с подключенных устройств, в полезную информацию, на основании которой можно действовать незамедлительно – зачастую в реальном или почти реальном времени. Такая скорость становится возможной, когда туманные вычисления лишают IoT-транзакции задержки. Кроме того, используя новые приложения, включая аналитику в реальном времени и предиктивные контекстные системы, из этой информации можно извлекать ценные для бизнеса сведения.

Иными словами, туманные вычисления дают нам:

• возможности для обработки и аналитики данных на периферии облака в реальном или почти реальном времени;

• возможности для обработки и аналитики данных ближе к их источнику и области применения;