Home>Berichten>Industriële IoT>The Past, Present and Future of Edge Computing: A Recap of OnLogic Live – Edge of Tomorrow

The Past, Present and Future of Edge Computing: A Recap of OnLogic Live – Edge of Tomorrow

By ·Categorieën: Industriële IoT·Published On: juni 24th, 2021·15.8 min read·

Tijdens OnLogic Live: The Edge of Tomorrow, bespraken we het verleden, heden en de toekomst van edge computing. We hebben het gehad over hoe edge computerkracht en innovatieve software een drijfveer vormen voor de modernisering van industriële ruimtes. We werden vergezeld door Rick Lisa, Director of IoT Business Development, North America bij Intel en Travis Cox, Co-Director of Sales Engineering bij Inductive Automation.

Bekijk OnLogic Live – Edge of Tomorrow

We raden je aan om het hele evenement te bekijken. Hier vind je de samenvatting van deze sessie.

Wat is edge computing?

Cloud computing was historisch gezien een grote focus voor veel toepassingen. Data wordt naar servers op een externe locatie gestuurd voor verwerking en analyse. Met edge computing daarentegen wordt data dichter bij de bron verzameld, verwerkt en gebruikt. Edge computing wordt steeds meer gezien als een waardevol onderdeel van een holistische automatiseringsstrategie in allerlei industrieën. 

De evolutie en het effect van edge computing

Hoe heb je edge computing zien evolueren? Welke voordelen heb je het in de praktijk zien leveren voor productiefaciliteiten?

TC

Neem bijvoorbeeld SCADA en hoe we in het verleden SCADA systemen bouwden: we zetten een centrale server neer en daarna sluiten we die direct aan op alle intelligente apparaten of PLC’s in het netwerk. We gebruikten response protocollen om de data te verzamelen. We halen dan bijvoorbeeld elke seconde de informatie terug naar een gecentraliseerd controlesysteem. Dat heeft een aantal inherente problemen, vooral in industrieën waar de verbinding niet stabiel is.

In afvalwaterbeheer zijn er bijvoorbeeld boosterpompen die communiceren via cellulaire, satelliet- of microgolfverbindingen. Als die communicatie verstoord wordt dan gaat alle informatie verloren.

De edge begon een belangrijke rol te spelen toen de opslag- en forwardingfunctionaliteit naar de rand (the edge) gebracht werd. De data werd zo lokaal ontvangen en vervolgens doorgestuurd naar een gecentraliseerd systeem of een lokale HMI. Oorspronkelijk bevond een HMI zich eigenlijk altijd aan de edge. Hij bevindt zich daar om te communiceren met alle apparaten en om te fungeren als een belangrijk controlesysteem.

Vandaag de dag zijn communicatiemogelijkheden en bandbreedte niet het probleem. Het doel is om nuttige inzichten te krijgen vanuit de data. We hebben de mogelijkheid nodig om meer data sneller van de bron te onttrekken. Zodra je de data hebt kun je zien wanneer de data af begint te wijken. Je kunt bijvoorbeeld voorspellend onderhoud uitvoeren. Als je ziet dat de temperatuur stijgt op een productiemachine of dat de output vermindert, dan kun je onderhoud inplannen voordat het breekt of gevaarlijk wordt voor de veiligheid.

Upgraden van een Faciliteit – Is Rip and Replace de enige optie?

Er is een opvatting dat het upgraden van een faciliteit betekent dat alles geheel vernieuwd moet worden – een dure ingreep. Kunnen edge apparaten helpen met het upgraden van deze systemen? Hoe kunnen faciliteiten hun bestaande investeringen beschermen? 

RL

Fabrieken gebruiken over het algemeen industriële pc’s en industriële servers om processen en automatisering te besturen. Dit verplaatst zich nu meer naar edge- en cloudcomputing. Meer datacenter-achtige installaties worden ingezet aan de edge. Machine learning, analyses en predictive maintenance activiteiten zijn nu mogelijk. Op het moment zien we een overgang naar digital tweelingen en prescriptieve omgevingen waar systemen zichzelf repareren.

Bedrijven en mogelijkheden groeien verder, van simpele controle-automatisering naar een meer “data processing” omgeving. Industriële pc’s en industriële servers bieden krachtigere processors. Dit kan zonder dat bestaande apparatuur hoeft te worden vervangen. We kunnen deze nieuwe computersystemen aansluiten op legacy apparaten. Fabrieken kunnen de computersystemen naadloos implementeren bovenop de bestaande infrastructuur, zonder deze te vervangen. Het is een vrij naadloze benadering voor bestaande technologieën om ze nieuwe functionaliteit te geven in een lokale omgeving. Het kan ook een naadloze integratie zijn in de core enterprise computersystemen van het bedrijf, of het zich nu on-premises of off-premises bevindt.

TC 

Als je kijkt naar de loop van de digitale transformatie, dan zie je dat de werelden van operational technology (OT) en IT gescheiden zijn. Vandaag de dag is er een grote vraag naar data, waardoor IT en OT samenkomen. Iedereen wil toegang tot de data en we hebben nu meer mogelijkheden met die data.

In het verleden probeerde het management van een bedrijf inzichten te verkrijgen uit gigantische hoeveelheden data door middel van middleware of scripting. Dit kan echter storend zijn voor de operationele kant van het bedrijf. Om deze verstoringen te minimaliseren kunnen we nu technologieën inzetten die eerder vanuit de edge naar de data kijken. Dit biedt een enkele bron van waarheid die gebruik maakt van de open standaard technologieën en communicatieprotocollen zoals MQTT. Nu kan de data veilig en efficiënt overgedragen worden aan de cloud, waar management gebruik kan maken van de data.

RL 

De OT-wereld “van vroeger” was een gesloten systeem met vaak eigen communicatie protocollen terwijl de IT-omgeving veel meer open was en communiceerde met standaarden. Wat er nu gebeurt is dat de computeromgevingen aan de edge steeds meer open worden, meer IT-achtig, maar wel met de OT-fundering. We zien bij steeds meer bedrijven deze twee omgevingen samensmelten. Dit wordt mogelijk gemaakt door technologische vooruitgang in complexe computermogelijkheden en nieuwe communicatiemogelijkheden zoals 5G-technologie. Deze hoeven niet ingezet te worden als disruptieve technologieën: ze kunnen naadloos aangesloten worden aan de huidige omgeving. 

De Technologieën die onderdeel zijn van edge computing

Het correct inzetten van de hardware en gebruiken van de juiste technologie is heel belangrijk. Wat zijn een paar voorbeelden van technologieën die kunnen helpen met een edge computing toepassing? 

RL

Er komt een grotere afhankelijkheid van netwerken met een grotere bandbreedte. 5G zal een groeiend onderdeel van de formule worden. Schaalbare computerkracht is ook belangrijk. De mogelijkheid om het systeem te schalen met de werklast. De mogelijkheid om naadloos op te schalen van een kleine computer footprint naar een grotere, die dan kan schalen naar een multi-processor of multi-platform omgeving.

Ik werk vaak met bedrijven die zeggen dat ze één probleem proberen op te lossen. Zodra dat probleem opgelost is hebben ze drie nieuwe problemen, daarna vijf, dan tien enzovoorts. De vraag voor toepassingen en services die nodig zijn aan de edge en in de kern van het bedrijf, groeien oneindig door. Dus het computer complex moet ergens beginnen en daarna kunnen groeien. Dit is waarom schaalbare computersystemen zo belangrijk zijn.

Andere toepasselijke technologieën zijn artificial intelligence, machine learning en een digitale tweeling van de omgeving. Dat is de mogelijkheid om een analoge omgeving digitaal te representeren. Hiermee kun je de ideale wereld en de realiteit vergelijken. Je kunt de data van de digitale tweeling gebruiken voor preventieve maintenance, predictive maintenance en prescriptive self-healing. Dit verbetert de ervaringen voor werknemers. De mogelijkheid om de echte wereld te kunnen vergelijken met de modellen is een belangrijk onderdeel.

De grote hoeveelheid data die we moeten overbrengen stimuleert de vraag naar datacompressie, datamanagement en apparaatmanagement. Daardoor neemt ook de vraag naar ondersteuning voor deze systemen en onderhoud voor alle aangesloten apparaten toe. Als we kijken naar alle verschillende activiteiten met user rights management, digital rights, access controls en beveiliging, dan kunnen we deze ook niet goed uitvoeren. Verder is het niet alleen veiligheid binnen een organisatie, maar ook externe cyberdreigingen. Het nieuws staat de laatste tijd vol met voorbeelden van cyberaanvallen die momenteel plaatsvinden. Er zijn een aantal technologieën die we gaan inzetten aan de edge die tot nu toe nog niet overwogen zijn. Het verandert de dynamiek aanzienlijk in de toekomst.

TC

Het is van groot belang om de architectuur aan te passen: geen OT-toepassingen meer die direct communiceren met de apparaten. We willen een plek waar alle apparaten data delen in een infrastructuur met open standaarden. Dan kunnen we alle data gebruiken in de context die nodig is. Het helpt met de digitale tweeling. We willen alle data aan de edge en meer daarvan gepubliceerd hebben. We moeten ernaar kijken met een perspectief waar OT eerst komt. Je moet de architectuur op zijn plaats hebben en dan kijken naar de volgende stappen. Het is belangrijk om direct te starten met de juiste edge computer die niet alleen de problemen van nu, maar ook de uitdagingen van de toekomst kan oplossen. 

RL

Eén van de dingen om rekening mee te houden is dat deze computerdomeinen, de edge, de core en de cloud, onderdeel moeten zijn van een naadloze digitale omgeving. Het moet voldoen aan de behoeftes van de onderneming in al zijn operaties, niet alleen de faciliteiten en panden, maar ook de producten en services die ze maken en inzetten voor de klanten. Ook de processen die ze uitvoeren en de integratie met de mensen die daarbij hoort.

Bij Intel noemen we dit de “4 P’s”: processes, premises, people en products. We kijken naar de naadloze integratie van IT-apparatuur als de ruggengraat van die hele digitale omgeving. Het zijn geen losse eilanden. Dit is dus een architectonische aanpak van het punt wat Travis maakt over dat we bedrijven moeten helpen met het leveren van voordelen voor het hele bedrijf, niet alleen POC (proof of concept) pilot projecten. Geen losstaande pilot projecten.

TC 

Juist – waar de OT-managers en de IT-managers fundamenteel samenwerken om de uitdagingen van de onderneming op te lossen. Ze kunnen niet alleen in hun eigen domein blijven, alles is aangesloten, van edge tot cloud. Er is een gigantisch voordeel wat we kunnen krijgen als we leren van de data die we kunnen verzamelen. Aan de andere kant kan er weerstand ontstaan tegen deze verandering. Dus er moet acceptatie komen over de hele linie.

OnLogic
Als je vandaag op zoek bent naar die oplossing, dan is het vitaal dat je zorgt dat je het juiste apparaat met de juiste I/O, mogelijkheden en prestaties hebt, met de juiste uitbreidingsmogelijkheden om op te kunnen schalen.

De waarde van een Digitale Tweeling

Waar moeten we beginnen als we een stap willen zetten in de richting van een digitale tweeling? Kun je iets vertellen over digital mirror? Hoe kan het voordelig zijn? 

TC

Om gebruik te maken van data-analyse moeten we in de juiste context kijken naar onze data. Deze data vormt de basis van de digital mirror – een reflectie van het bedrijf in de vorm van data. Deze data is zichtbaar in iedere laag van het bedrijf, inclusief de cloud. Dus met alle data, samen met de juiste informatie en context kunnen we een stuk verder komen. Dat komt allemaal neer op het definiëren van deze modellen en middelen waar we mee gaan werken. 

RL

Met een digitale tweeling gaat het niet alleen om modelleren, maar ook om de executie van een omgeving. Het maakt het mogelijk voor een faciliteit om van preventief en voorspellend onderhoud te evolueren naar een staat van prescriptief onderhoud. We komen ook in een staat van “worker augmentation”. We kunnen daadwerkelijk human machine interactions creëren in plaats van human machine interfaces (HMI). Je kunt de werking van machines en mensen echt samen laten gaan. We gaan machines steeds meer vertrouwen. Dit zal leiden tot een autonoom systeem. Het kan verder gaan dan zelfreparaties en zelfcontroles en ontwikkelt zich tot een volledig zelf uitvoerende omgeving.

We zien al volledig autonome oplossingen ontstaan, zoals bij smart building technologie. Ik heb een voorbeeld waar honderden mensen tegelijk een gebouw verlieten in New York City. Het was tijdens de zonsverduistering van een paar jaar terug. Alle werknemers gingen tegelijk naar buiten om te kijken. De geautomatiseerde gebouwsystemen merkten dat de omgeving veranderde nadat al deze mensen naar buiten gingen. Vervolgens paste het systeem zijn airconditioning aan, geheel autonoom, binnen enkele minuten. Het gebouw zelf merkte dat duizend mensen waren vertrokken en paste zich aan. Dit is een voorbeeld van hoe bedrijven een hoop energie en geld kunnen besparen dankzij de snelle reacties op data.

Ik denk dat we op het niveau zullen komen waar we kunnen vertrouwen op wat de digitale tweeling vertelt over de echte wereld. We laten de machine het werk doen maar houden wel de uiteindelijke controle in de human machine interaction. Om dit te bereiken, moeten bedrijven nu al plannen hoe ze hier naar toe kunnen groeien.

De valkuilen van digitale transformatie vermijden

Zijn er veel voorkomende fouten die je aan het begin moet vermijden als je denkt over de benodigdheden voor een project? Wat staat vaak later in de weg voor opschalen?  

RL

Ik denk dat het een grote fout is om te klein te denken. Je moet echt denken over de impact van de onderneming en de waarde van je onderneming. Veel bedrijven doen kleine projectjes die een kleine impact hebben zonder de investering van het hele bedrijf. Ze moeten impact hebben op het bedrijf als geheel. Ik denk dat je bij het uitvoeren van deze programma’s moet opletten dat je de activiteiten niet los van elkaar uitvoert. Denk holistisch en over hoe het project het hele bedrijf kan beïnvloeden. Ik zal terugvallen op het “4 P” concept van processes, premises, people en products. Als je de “4 Ps” in gedachten houdt, dan is het project echt waardevol voor het bedrijf. 

TC

Ik denk ook dat het heel belangrijk is om de juiste oplossingen zo vroeg mogelijk op de juiste plek te zetten. We hebben het gehad over hardware: zorgen dat je de juiste hardware aan de edge neerzet. Daarmee los je niet alleen uitdagingen van nu op maar ook in de toekomst. We zien vaak bedrijven het minimale kiezen van wat ze nodig hebben voor de problemen op dat moment. Daarbij wordt dan geen rekening gehouden met de groei en schaalbaarheid van het bedrijf. Schaalbaarheid is heel belangrijk. Daarvoor hebben we ook transparante oplossingen nodig. Ze moeten gebruik maken van open technologie en ons niet vastzetten in specifieke technologie of een enkele vaste leverancier. We moeten verschillende technologieën kunnen gebruiken en die samen laten werken. Het is belangrijk om holistisch te denken en de juiste oplossingen vanaf het begin in te zetten. 

OnLogic

Het is belangrijk om een relatie te hebben met jouw leveranciers en om op een consultatieve manier met ze samen te werken. Het is belangrijk dat jouw leveranciers jouw visie begrijpen: van wat je nodig hebt tot waar je naar toe wilt groeien. Zo kun er zeker van zijn dat je de juiste hardware en technologie krijgt.

Software- integratie

Vraag van een bezoeker: Hebben jullie producten die integreren met NetSuite? 

TC

Met ons Ignition product bieden we heel veel integraties aan. We bieden drivers voor alle verschillende PLC’s met protocols zoals MQTT en OPC UA. Met andere producten zijn er verschillende integraties zoals REST en SOAP API’s die bestaan, of database standaard communicatie. Er zijn sommige gevallen waar integratie direct is maar meestal is het gebaseerd op deze API’s of open standaarden.  

RL

Het is belangrijk om terug te denken aan het eerder besproken probleem van te kleinschalig beginnen. Als je niet denkt aan de tool op het enterprise niveau die je wilt combineren met de tools aan de edge of zelfs op apparaatniveau, dan ga je problemen tegenkomen. Maar het is mogelijk. We helpen bedrijven vaker om een deep edge domein apparaat naadloos compatibel te maken met back-end office tools zoals NetSuite of anderen die op de markt beschikbaar zijn. Dus ik zou zeggen ja, compatibiliteit is ingebouwd in de systeemarchitectuur zolang het op de juiste manier ontworpen is. Het feilloos delen van data tussen verschillende tools is altijd mogelijk, zolang je maar vooruit denkt.  

TC

Ik zal nog één ding toevoegen, er is tegenwoordig een methode – DataOps. We zijn allemaal bekend met DevOps van een development uitgangspunt, maar nu is er DataOps, een methodologie om data te laten bewegen. Het is fundamenteel gebaseerd op het concept van standaardisering, of normalisering: de mogelijkheid hebben om deze informatie tussen de verschillende systemen te verplaatsen in de juiste context. Dit begint tegenwoordig momentum te krijgen. Er zijn vele producten en tools beschikbaar om te helpen met die methodologie. 

RL

In principe heb je het over technologie die runt op servers. Omgevingen die worden geïnstalleerd en ingezet op server omgevingen. Dus als we praten over de edge, is het gewoon een kleinere datacenter-omgeving in de voorwaartse context. Maar het heeft de unieke mogelijkheid om aan de ene kant te communiceren met de OT-wereld en met de IT-wereld aan de andere kant. Dus als jouw edge computer omgeving gemaakt is om naadloos aan te sluiten op de IT-wereld, dan weet je dat architectuur van belang is. Intel heeft het gehad over hetgeen ze de digital transformation enterprise architecture noemen. Het gaat niet alleen om het bouwen van een edge domein dat kan communiceren met een IT of central business domein. We hebben het over het integreren van het pad tussen de twee domeinen zodat het gezien wordt als een natuurlijk continuüm van computer analytica om de benodigdheden van het bedrijf te ondersteunen. 

Edge vs Cloud

Wanneer is edge computing niet genoeg en welke functies horen nog in de cloud?

RL

Je zal moeten kijken naar de dingen die een sterker edge compute domein vereisen. Wanneer we praten met bedrijven zijn de kosten altijd een belangrijke factor. Het migreren van edge data naar de cloud en terug kan erg duur zijn, vooral als het off-premises is en het weer on-premises terug moet komen. Latency is ook een groot struikelblok. We merken dat in onze eigen fabrieken – soms gebeurt het migreren van data off-premises en weer terug gewoon niet snel genoeg. Bandbreedte is een probleem. Als je petabytes aan data van een fabriek naar de cloud wilt sturen vraagt dat om een gigantische bandbreedte. In een autonome wereld heb je interoperabiliteit nodig en als je poorten opent voor jouw organisatie dan open je ook mogelijkheden voor cyber aanvallen. Ik denk dat dit allemaal problemen zijn om rekening mee te houden.

Het is belangrijk om te onthouden dat de edge niet anders is dan de cloud en de core. Het is ontworpen om architectonisch identiek te zijn aan die omgevingen. In werkelijkheid kan de edge zo groot of klein zijn als jij nodig hebt, afhankelijk van het budget en de operationele eisen van het bedrijf. Het komt neer op operationele efficiëntie, veiligheid, kosten en bandbreedte. Deze dingen zijn geen onafhankelijke domeinen. Ze moeten gezien worden als geïntegreerde sets van technologieën.

TC

Ik denk dat je moet kijken naar een balans van de twee. Je moet kijken naar de dingen die je onderneming vraagt van de edge en wat daarvoor nodig is. Er zijn ook onderhoudsoverwegingen. Die balans is belangrijk, om te kijken naar wat er op locatie nodig is en hoe we de cloud kunnen gebruiken om dat te versterken. En hoe alles samenwerkt in dat continuüm.

Abonneer je op het OnLogic YouTube kanaal voor meer gesprekken zoals deze. Klaar om jouw eigen digitale transformatie te starten? Bekijk onze complete hardwarelijn.

Lees meer over OnLogic computers met Intel’s nieuwste Atom, Celeron, en Pentium processors ontworpen voor het IoT.

Lees meer over OnLogic computers met Ignition onboard.

Delen

About the Author: Sarah Lavoie

Sarah Lavoie is a content creator for OnLogic. When not writing, she can usually be found exploring the Vermont landscape with her camera looking to photograph something amazing.
Volg OnLogic op LinkedIn

Leave A Comment

DELEN

Heb je een project? Neem contact op