Home>Berichten>Guest Post, Industriële IoT>De voordelen van edge computing

De voordelen van edge computing

By ·Categorieën: Guest Post, Industriële IoT·Published On: juli 13th, 2022·7 min read·

Dit is een gastbericht van Travis Cox, mede-directeur van Sales Engineering bij Inductive Automation

Moderne bedrijven herkennen de voordelen van edge computing. Feit is dat er zonder edge computing geen Industry 4.0 kan zijn. Met de stijgende populariteit van edge computing hebben zelfs leidinggevenden op C-niveau meer belangstelling. Edge-apparaten worden aan de rand van een netwerk gebruikt, dichtbij de verzamelde gegevens. Doordat gegevens dichtbij de bron worden beheerd, geanalyseerd, gecontextualiseerd en opgeschoond, kunnen ze op een efficiëntere manier door het hele systeem worden verplaatst. Dit bespaart middelen en kosten. De verwerking van meer gegevens aan de edge zorgt onder andere voor een betere operationele efficiency, betere besluitvorming en lagere kosten.

De belangrijkste voordelen van edge computing zijn:

  • Lagere latency;
  • Hogere snelheid;
  • Snellere polling van meer OT-gegevens;
  • Lokale HMI;
  • Lokale gegevensbuffers;
  • DataOps- en protocolconversie (MQTT);
  • Minder bandbreedtegebruik;
  • Verbeterde beveiliging;
  • Meer gegevensverwerking, -onderzoek en -analyse;
  • Schaalbaarheid.

De juiste edge-hardware selecteren

Om deze voordelen te bewerkstelligen, moet je eerst de juiste hardware zoeken om aan al onze vereisten te voldoen. Hardware voor edge computing moet robuust en compact zijn, voldoende opslag hebben, over uitgebreide connectiviteitsopties beschikken en de prestaties hebben om de gewenste huidige en toekomstige workloads te kunnen uitvoeren. Het is essentieel dat je deze vereisten meeneemt in je keuze, want edge computers worden dikwijls in ruwe omstandigheden geïmplementeerd. Daar moeten ze betrouwbaar en optimaal functioneren, met een lange levensduur.

OnLogic biedt een breed scala aan mogelijkheden voor edge computing die aan al deze vereisten voldoen, kosteneffectief en betrouwbaar zijn en in de toekomst kunnen worden uitgebreid. Hier lees je waarom industriële hardware aan de edge noodzakelijk is.

Karbon 800 Rugged Computer: Grafische weergave van de voordelen van edge computing

Belangrijkste aandachtspunten voor IoT-edge devices

Hardware voor edge computing moet robuust genoeg zijn om bestand te zijn tegen implementatie in vluchtige omgevingen. Op dit soort locaties worden computers soms blootgesteld aan frequente stootkrachten, trillingen, stof, vuil en extreme temperaturen. Fanless ontwerpen maken ventilatieopeningen overbodig. Hierdoor ontstaat een volledig gesloten systeem dat gevoelige interne onderdelen beschermt tegen beschadiging. Fanless ontwerpen zijn ook bestand tegen extreem lage en hoge temperaturen. Ze hebben een temperatuurbereik van -40 °C tot 85 °C. Standaardcomputers zijn simpelweg niet geschikt om geïmplementeerd te worden in ruwe en ruige omgevingen.

Edge-computers worden niet alleen geïmplementeerd in ruwe omgevingen, maar ook in elektrische panelen. Dit soort installaties vereisen veelzijdige bevestigingsmogelijkheden, zoals DIN-railbevestiging. Natuurlijk is het formaat belangrijk in dit soort panelen. Een compact ontwerp is een must. Dankzij hun kleine voetafdruk worden edge-computers op diverse locaties geïmplementeerd. Er kan heel wat verwerkingskracht in een kleine ruimte worden geïnstalleerd. Verder moeten edge-computers diverse scenario’s voor stroominvoer en stroombeveiligingsfuncties ondersteunen. Denk aan piekbeveiliging, bescherming tegen omgekeerde polariteit en overspanningsbeveiliging.

Edge devices configureren en verbinden

De operationele wereld is uitermate complex. Deze omvat honderden verschillende apparaatprotocollen, communicatiemedia en kennis van verouderde apparaten. We hebben edge computing-oplossingen nodig voor onze brownfield-installaties die er al jaren staan, maar ook voor nieuwe sensoren en apparaten. Industriële edge-computers hebben een verscheidenheid aan I/O- en uitbreidingspoorten nodig om verbinding te maken met zowel nieuwe als oudere apparatuur.

OnLogic biedt een uitgebreide reeks mogelijkheden aan via ModBay, een modulaire uitbreidingsslot om aanvullende connectiviteit en functionaliteit in te schakelen. RS-232 COM-poorten zijn belangrijk om verbinding te kunnen maken met PLC’s van oudere generaties. DIO, digitale input/output, is een eenvoudige vorm van een interface die in een groot aantal systemen wordt gebruikt. DIO stuurt digitale signalen van sensoren, transducers en mechanische apparatuur door naar andere elektrische circuits en apparaten. 

Voertuigtoepassingen vereisen soms een CAN-bus, terwijl projecten met veel randapparatuur misschien meerdere USB-, beeldscherm- of LAN-poorten nodig hebben om verbinding te maken met camera’s, beeldschermen, sensoren of bedrijfseigen apparaten. Meerdere ethernetinterfaces maken het mogelijk om twee geïsoleerde netwerken, zoals OT en IT te overspannen, met het extra voordeel van een betere beveiliging.

Edge-netwerken optimaliseren

Naast I/O-uitbreiding kunnen industriële edge-computers worden voorzien van bedrade connectiviteitsmogelijkheden, maar ook met draadloze en mobiele verbindingsmogelijkheden. Op die manier kan hardware voor edge computing worden geïmplementeerd op afgelegen locaties waar betrouwbare bedrade en draadloze connectiviteit niet altijd beschikbaar is. Zonder edge computing en edge-netwerken is het een hele uitdaging om verbinding te maken met OT-apparaten vanuit een gecentraliseerde oplossing via trage en onbetrouwbare verbindingen. Dit is ook nog eens vatbaar voor gegevensverlies.

De realiteit is dat de meeste gegevens zich in silo’s of op eilanden bevinden. Dat levert serieuze uitdagingen wanneer wordt geprobeerd verbinding te maken met een onderneming en meer toegang tot gegevens wordt geboden. We kunnen hardware voor edge computing eenvoudig implementeren op afgelegen locaties. Gegevens kunnen lokaal en sneller worden benaderd en verwerkt en de gegevens kunnen via een reeks connectiviteitsopties op efficiënte wijze naar een centrale oplossing (on-premises of in de cloud) worden verzonden.

De voordelen van edge computing realiseren

Edge computing-oplossingen moeten de taken en workloads kunnen uitvoeren waarvoor ze zijn geïmplementeerd. Het is uiterst belangrijk om de huidige workloadvereisten te kennen en rekening te houden met toekomstige workloads, zoals AI en ML. Dat betekent dat je de juiste processor voor de taak moet selecteren en ervoor moet zorgen dat je voldoende opslag hebt. OnLogic biedt een reeks edge-computers met de nieuwste verwerkingstechnologieën. Deze processoren brengen nieuwe functies voor kunstmatige intelligentie, beveiliging, functionele veiligheid en real-time mogelijkheden met zich mee.

Om IoT-oplossingen te bouwen, heb je ook software nodig. OnLogic levert geïntegreerde softwareoplossingen, zodat je geen hardware meer hoeft te ontvangen en software moet installeren. Zo kun je sneller aan de slag en kun je je industriële IoT-oplossing schalen. Ignition Edge is een van de geïntegreerde softwareoplossingen waarmee je je gegevensverzameling, visualisatie en systeembeheer kunt uitbreiden tot aan de rand van je netwerk. Ignition Edge heeft oplossingen voor edge computing, externe HMI’s en MQTT-gegevenstransmissie, evenals oplossingen om grootschalige ondernemingsarchitecturen gemakkelijk uit te breiden.

OnLogic Connect Kit

De OnLogic Connect Kit combineert een rugged computer met software van Inductive Automation en AWS, samen met ondersteuning van het Cirrus Link Solutions team.

Voorbeelden van edge computing

Edge computing speelt een grote rol in machine learning. De analyse van gegevens aan de edge zorgt voor een betere betrouwbaarheid, schaalbaarheid en een hogere snelheid. Het ontsluit ook nieuwe mogelijkheden, van geavanceerde procesbesturing (APC) tot machine learning en kunstmatige intelligentie. 

Denk aan een halfgeleiderfabriek met veel machines die silicium op schijven zetten. Fijn afgestelde productieapparatuur heeft een zeer lage fouttolerantie. Verloren materiaal kan duizenden dollars aan afval betekenen. Veel cloudplatforms bieden de mogelijkheid om complexe, in de cloud gebouwde machine learning-modellen rechtstreeks in edge-computers te laden. Terwijl het model draait, kunnen edge computing-resources bepalen of het project uit de koers raakt. In sommige gevallen kunnen ze zelfs anticiperen en aanpassingen doorvoeren om problemen te vermijden. Vergeleken met traditionele computers bieden de snellere responstijden van edge computing aanzienlijke besparingen voor veel toepassingen.

Productieapparatuur kan uitermate duur zijn. Storingen kunnen bedrijven honderdduizenden of zelfs miljoenen dollars kosten. Het is voor organisaties niet rendabel om back-upapparatuur achter de hand te houden. Ze worden dan immers gedwongen om geld uit te geven aan ongebruikte activa. Als apparatuur kapot gaat en het een tot twee dagen duurt om deze te vervangen, dan kan dat miljoenen dollars aan misgelopen inkomsten betekenen. Nemen gebruikers dat risico? Je kunt edge devices gebruiken om gegevens te verzamelen en met prestatiemodellen te vergelijken. Dit kan patronen aan het licht brengen die mensen niet kunnen zien. Het kan helpen uptime te optimaliseren en dure reparaties, vervangingen en productieachterstand te voorkomen.

Een overzicht van de voordelen van edge computing

Zoals je aan deze voorbeelden kunt zien, is digitale transformatie mogelijk en speelt edge computing daarbij een cruciale rol. Je kunt de belofte van analyse, dashboards en machine learning alleen waarmaken als je toegang hebt tot gegevens. Door de edge en nieuwe technologie volledig te omarmen, kunnen bedrijven hun toepassingen naar een hoger niveau tillen en gebruikers in de organisatie meer toegang bieden. 

Door gebruik te maken van edge computing, protocollen zoals MQTT en softwarepakketten als Ignition Edge, kun je:

  • apparaten loskoppelen van toepassingen.
  • zorgen voor één bron van waarheid.
  • rapporteren op uitzondering.
  • bandbreedte verminderen.
  • latency verminderen.
  • TLS-beveiliging bieden.
  • externe verbindingen tot stand brengen (alleen uitgaand, geen inkomende firewallregels).
  • inzicht geven in statussen.
  • automatische detectie van tags mogelijk maken.
  • lokale gegevensbuffers mogelijk maken (voor opslag en doorsturen).
  • plug-and-play-functionaliteit inschakelen.
  • oplossingen eenvoudig schalen.

En dit alles begint met de keuze van de juiste industriële edge-computer. De teams bij OnLogic en Inductive Automation kunnen je helpen.

Ontvang de laatste Tech Updates

Abonneer je op onze nieuwsbrief en ontvang updates van OnLogic. Hoor als eerste OnLogic nieuws en inzichten van onze experts. Meld je aan op de inschrijfpagina.

Inschrijven

Delen

About the Author: Travis Cox

Travis Cox is the Co-Director of Sales Engineering at Inductive Automation. Travis started with Inductive Automation in 2003 and has previously served as director of training and director of support. Travis has overseen numerous successful launches of HMI and SCADA projects across various diverse industries. His exemplary work as an Ignition trainer and sales engineer has helped produce hundreds of vocal Ignition advocates who continue to drive the company's growth.
Volg OnLogic op LinkedIn

DELEN

Heb je een project? Neem contact op

Meer artikelen