Iz uređaja u oblak – Beckhoff TwinCAT IoT

Sve veći napredak u informacionoj tehnologiji donosi nova rešenja i na polju automatizacije. Jedna od takvih je IoT tehnologija (internet stvari, odnosno, Internet of Things), koja je nastala sa ciljem povezivanja različitih jednostavnih ili zahtevnih uređaja u privatnu ili javnu (internet) mrežu i predstavlja jednog od ključnih stubova Industrije 4.0. Kako obezbeđuje jednostavnu i sigurnu komunikaciju, IoT donosi nove funkcionalnosti i mogućnosti izrade bitno pametnijih uređaja.

Važno svojstvo te tehnologije je mogućnost povezivanja IoT uređaja u oblak i s time primenu usluga u oblaku, kao što su pohrana, obrada i prikaz podataka, što donosi mnogo lakše praćenje procesa i stoga je posebno zanimljivo područje za industrijsku automatizaciju i nezaobilazni deo koncepta industrije 4.0. 

IoT se temelji na principu pošiljalac – naručilac (publisher-subscriber). Uređaji se na server mogu spojiti kao pošiljalac (publisher), naručilac (subscriber) ili oboje. Osnovni element IoT sisitema je program za razmenu obaveštenja – message broker, koji brine za prijavu IoT uređaja i prenos podataka među njima.

Uređaji se prvo prijave na logičke kanale (tzv. topic ili queues) s različitim imenima, preko kojih zatim izmenjuju obaveštenja. Uređaj koji ima ulogu pošiljaoca, šalje obaveštenje na određeni kanal (topic). Tu informaciju posrednik obavesti (message broker), zatim prosleđuje svim uređajima koji su "naručeni" na taj kanal. Svaki kanal može imati više pošiljalaca, koji istovremeno šalju obavesti. Isto tako svaki uređaj može istovremeno biti i naručilac i pošiljalac.

Prednost takvog načina komunikacije je, da se uređaji (pošiljaoci i prijemnici) međusobno razlikuju. Pojedini uređaj ne zna ništa o drugim uređajima, već samo šalje ili prima podatke, čime se smanjuje potreba za dodatnom konfiguracijom sistema pri dodavanju ili izuzimanju uređaja.

Druga prednost takvog načela delovanja je jednostavno postavljanje i integrisanje u IT infrastrukturu. Kako je komunikacija izlazna (outgoing), instalacija vatrozida je veoma jednostavna, pa samim tim i sigurnija. Beckhoff je svoja trenutna rešenja za IoT temeljio na MQTT protokolu, koji je jedan od najviše primenjivih protokola na području IoT tehnologije i podržava ga većina javnih oblaka, kao što su Microsoft Azure, Amazon AWS, IBM Watson i drugi, a može ga se primeniti i u privatnom oblaku.

U budućnosti će jednake funkcionalnosti kao MQTT pripremiti i za AMQP protokol. Za IoT je Beckhoff pripremio više proizvoda, koji omogućavaju različite funkcionalnosti.

• TF6701 IoT Communication (MQTT) Programska biblioteka za upravljački program sa funkcij¬skim blokovima za Publish/Subscribe izmenu podataka preko MQTT protokola

• TF6710 IoT Functions (MQTT) Programska biblioteka za upravljački program sa funkcij¬skim blokovima za povezivanje na javne oblake (Microsoft Azure i Amazon AWS) 

• TF6721 IoT Data Agent (MQTT) Komunikaciono sučelje (gateway) za povezivanje Twin¬CAT 2 uređaja i uređaja drugih proizvođača u oblak – jednostavna konfiguracija bez programiranja 

• TF6730 IoT Communicator Programski blokovi za povezivanje između TwinCAT 3 upravljačkog sistema i pametnog telefona 

• TF6735 IoT Communication App Aplikacija za pametne telefone 

TF6701 IoT Communication (MQTT) sadrži komunikacijski modul i funkcijske blokove za komunikaciju s MQTT message brokerom. Podaci se mogu slati u tekstualnom ili binarnom obliku. Paket sadrži i Tc3_JsonXml biblioteku za lakše strukturiranje i čitanje podataka u JSON formatu, koji podržava kriptovanje podataka prema TLS 1.2 standardu (TLS-PSK ili TLS-CA).

TF6710 IoT Functions (MQTT) sadrži komunikacijski modul i funkcijske blokove za povezivanje na usluge javnih oblaka Microsoft Azure i Amazon AWS. Jednaku funkcionalnost je moguće postići pomoću TF6701 paketa, iako TF6710 nudi lakšu integraciju s prethodno pripremljenim komunikacijskim sučeljem.

TF6721 IoT Data Agent (MQTT) je namenjen za povezivanje uređaja u oblak bez programiranja. Podržava ADS i OPC povezivanje, stoga je pre svega namenjen uređajima, koje pokreće TwinCAT 2 tj. uređajima drugih proizvođača. 

TF6730 IoT Communicator i TF6735 IoT Communication App nastupaju uvek u paru.

TF6730 je paleta biblioteka, namenjena za povezivanje na TF6735 aplikaciju za pametne telefone, koja omogućuje prenos podataka između upravljanja i pametnog telefona.

S primenom TwinCAT 3 IoT funkcija, aplikacijama u industriji se otvaraju nove mogućnosti povezivanja. Radi sigurnog dizajna protokola i jednostavne integracije u IT infrastrukturu, moguće je kontrolere direktno povezati u internet.

To prilično olakšava pristup podacima i kontrolu procesa, omogućuje povezivanje neposredno s oblakom i primenu raznovrsnih usluga, koje oni nude.

Sa TwinCAT IoT Beckhoff širi već ionako široku paletu podržanih komunikacijskih protokola i uvodi nove mogućnosti za lakše uključivanje industrijskih aplikacija u svet informacione tehnologije tj. Industrije 4.0

Beckhoff Avtomati zacija d.o.o.
Zbiljska cesta 4; 1215 Medvode, Slovenija
Tel.: +386 1 361 30 80
www.beckhoff.si
info@beckhoff.si