Uma previsão nebulosa para a Internet das coisas industrial

licidade plug-and-play, escalabilidade e desempenho excepcionalmente alto.

O principal padrão para conectividade centrada em dados é o Data Distribution Service (DDS). O DDS não é como outro middleware. Ele aborda diretamente os sistemas em tempo real. Possui amplo controle fino de parâmetros de qualidade de serviço (QoS) em tempo real, incluindo confiabilidade, controle de largura de banda, prazos de entrega, status de disponibilidade, limites de recursos e segurança. Ele gerencia explicitamente o “modelo de dados” das comunicações ou tipos e QoS usados ​​para se comunicar entre os terminais. Portanto, é uma tecnologia “centrada em dados”.

O DDS tem tudo a ver com os dados:localização de dados, comunicação de dados, garantia de dados atualizados, correspondência de necessidades de dados e controle de dados. Como um banco de dados, que fornece armazenamento centrado em dados, o DDS entende o conteúdo das informações que gerencia. Essa natureza centrada em dados, análoga a um banco de dados, justifica o termo “databus”.

Databus vs. Banco de dados:as 6 perguntas que todo desenvolvedor de IIoT precisa fazer

Arquiteturas de comunicação tradicionais conectam aplicativos diretamente. Essa conexão assume muitas formas, incluindo mensagens, invocação orientada a objetos remotos e arquiteturas orientadas a serviços. Os sistemas centrados em dados diferem fundamentalmente porque os aplicativos interagem apenas com os dados e propriedades dos dados. A centralização de dados separa os aplicativos e permite bastante escalabilidade, interoperabilidade e integração. Como muitos aplicativos podem interagir com os dados de forma independente, a centralização dos dados também torna a redundância natural.

Observe que o barramento de dados substitui a interação aplicativo-aplicativo pela interação aplicativo-dados-aplicativo. Essa abstração é o ponto crucial da centralização dos dados e é absolutamente crítica. A centralização de dados separa os aplicativos e facilita muito o dimensionamento, a interoperabilidade e a integração do sistema.

Continuando a analogia acima, um banco de dados implementa esse mesmo truque para armazenamento centrado em dados. Ele salva antigos informações que você pode pesquisar posteriormente relacionando propriedades dos dados armazenados. Um bus de dados implementa interação centrada em dados. Gerencia o futuro informações, permitindo que você filtre por propriedades dos dados de entrada. A centralização dos dados torna um banco de dados essencial para grandes sistemas de armazenamento. A centralização de dados torna um barramento de dados uma tecnologia fundamental para grandes sistemas de integração de software.

O barramento de dados descobre e conecta automaticamente os aplicativos de publicação e assinatura. Nenhuma mudança de configuração é necessária para adicionar uma nova máquina inteligente à rede. O barramento de dados corresponde e impõe QoS. O barramento de dados isola os aplicativos da execução, ou mesmo da existência, de outros aplicativos. Contanto que suas especificações de dados sejam atendidas, um aplicativo pode ser executado com êxito.

Um barramento de dados também não requer servidores. Ele usa um protocolo para descobrir possíveis conexões. Todo o fluxo de dados é diretamente ponto a ponto para a menor latência possível. E, sem servidores para obstruir ou falhar, a infraestrutura fundamental é escalonável e confiável.

Para escalar como em nossos exemplos acima, devemos combinar subsistemas hierárquicos; isso é importante para o nevoeiro. Isso requer um componente que isole as interfaces do subsistema, um “nó de roteamento de névoa”. Observe que este é um termo conceitual. Ele não precisa ser, e nem sempre é, implementado como um dispositivo de hardware. Geralmente é implementado como um serviço ou aplicativo em execução. Esse serviço pode ser executado em qualquer lugar necessário:no próprio dispositivo, em uma caixa separada ou no sistema de nível superior. Sua função é “embrulhar” um subsistema, ocultando a complexidade. O subsistema, portanto, exporta apenas os dados necessários, permite apenas acesso controlado e até apresenta um único domínio de segurança (certificado). Além disso, como o barramento de dados suporta redundância naturalmente, o design do serviço permite que sistemas altamente confiáveis ​​simplesmente executem muitos nós de roteamento paralelo.

Os sistemas hierárquicos requerem a contenção dos dados internos do subsistema. O nó de roteamento de névoa mapeia modelos de dados entre níveis, controla a exportação de informações, permite descoberta interna rápida e mapeia domínios de segurança. A interface externa é, portanto, uma visão muito mais simples que esconde o sistema interno.

A RTI possui uma vasta experiência com este design, com mais de 1000 projetos. Isso inclui circuitos rápidos de feedback de 3 kHz para robótica, enorme sistema SCADA de controle de lançamento de 300 k pontos da NASA KSC, as maiores fazendas de turbinas offshore da Siemens Wind Power, a barragem de Grand Coulee, imagens de TC da GE Healthcare e linhas de produtos de monitoramento de pacientes, quase todos os navios da Marinha dos EUA e seus aliados, as máquinas de mineração contínua da Joy Global, muitos drones e estações terrestres sem piloto, o ambiente de teste de hardware-in-the-loop da Audi e uma lista crescente de projetos de carros e caminhões autônomos.

Os principais benefícios de um barramento de dados incluem:

• Confiabilidade :Redundância fácil e nenhum servidor a falhar permite uma operação extremamente confiável. O barramento de dados DDS suporta sistemas que não toleram ficar offline mesmo por um curto período, seja 5 minutos ou 5 milissegundos.
• Tempo real :A entrega ponto a ponto do Databus suporta facilmente latências medidas em milissegundos e até dezenas de microssegundos.
• Escala da interface :Grandes projetos de software com mais de 10 módulos de interação devem definir, coordenar e desenvolver interfaces com cuidado. A tecnologia centrada em dados transfere essa responsabilidade de processos manuais para infraestrutura automática e reforçada. RTI tem experiência com sistemas com mais de 1.500 equipes de programadores criando milhares de aplicativos de interação.
• Escala de dados :Quando os sistemas crescem, eles devem controlar o fluxo de dados. Simplesmente não é prático enviar tudo para todos os aplicativos. O barramento de dados permite a filtragem por conteúdo, taxa e muito mais. Assim, os aplicativos recebem apenas o que realmente precisam. Isso reduz bastante a carga da rede e do processador. Isso é crítico para qualquer sistema com mais de 1000 itens de dados endereçáveis ​​de forma independente.
• Arquitetura :A centralização dos dados não é facilmente “adicionada” a um sistema. Em vez disso, é adotado como o projeto principal. Portanto, a transformação faz sentido apenas para projetos IIoT de próxima geração. A maioria dos projetos de sistema tem ciclos de vida de muitos anos.

Qualquer sistema que atenda à maioria desses requisitos deve considerar seriamente um design centrado em dados.

e-book GRATUITO:Aplicativos e arquitetura líderes para a Internet das coisas industrial

O futuro nebuloso

Como o cobertor de névoa da Califórnia, uma nuvem no lugar certo faz maravilhas. A tecnologia Databus permite a computação elástica, trazendo os dados onde é necessária a confiabilidade. Ele oferece suporte à construção de sistema escalonável, confiável e em tempo real. Claro, a comunicação é apenas uma das funções exigidas da arquitetura de névoa em evolução. Mas é fundamental e relativamente maduro. Assim, ele está conduzindo muitos projetos.

A IoT industrial mudará quase todos os setores, incluindo transporte, médico, energia, petróleo e gás, agricultura e muito mais. Será a principal tendência motriz da tecnologia nas próximas décadas, a história da tecnologia de nossas vidas. A computação de névoa moverá o processamento poderoso atualmente disponível apenas na nuvem para o campo. A previsão é nebulosa, de fato.

上一页  [1] [2] 

2ª versão da Arquitetura de Referência Industrial da Internet foi lançada com Layered Databus Conteúdo mais valioso de 2016 para desenvolvedores e engenheiros do Connext DDS