Was ist eigentlich ein Edge Device und weshalb ist es so wichtig für IIoT?

Edge Devices sind wesentliche Elemente in einer Industrial Internet of Things-Lösung. Lassen Sie uns heute gemeinsam herausfinden, was ein Edge Device eigentlich ist, wie es funktioniert und weshalb Sie ein solches Gerät haben sollten.

Zuerst muss ich allerdings eine wichtige Frage stellen! Leben Sie gefährlich? Es ist völlig in Ordnung, wenn Sie die Antwort nicht kennen. Heute dreht sich alles darum, Ihnen dabei zu helfen, herauszufinden, ob Sie gefährlich leben oder nicht. Kein Witz. Sie werden absolut begeistert sein, wenn Sie erfahren, wie Ihre Anlage bedeutende Vorteile durch Edge Devices erhält.

Stellen Sie sich jetzt einmal die folgende Situation vor: Jemand kommt zu Ihnen und beginnt, über das Industrial Internet of Things zu sprechen. Dabei hören Sie verschiedene Standardbegriffe wie Cloud Computing, Digitalisierung, Dashboard, Edge Devices etc. Wenn Sie mit diesen Begriffen nicht vertraut sind, werden Sie an irgendeiner Stelle des Gesprächs den Faden verlieren.

Aber andererseits – Sie sind hier, und wir verfügen bereits über zahlreiche Inhalte, die all dies erläutern. Und wissen Sie was? Heute werden Sie noch einen neuen Begriff kennenlernen. Klingt doch gut, oder? Besuchen Sie den Blog, wenn Sie diesen Artikel zu Ende gelesen haben, und erfahren Sie mehr über die anderen Begriffe.

Zurück zu unserem heutigen Thema: Man kann sagen, dass Edge Devices eine relevante Komponente in einer Industrial Internet of Things-Anwendung sind. Allerdings lassen sich auch IIoT-Anwendungen finden, in denen Sie ohne Edge Device auskommen und trotzdem die Vorteile nutzen können. Netilion Analytics ist ein gutes Beispiel hierfür. Es bietet Ihnen die Möglichkeit, alle Funktionen zu nutzen, ohne dass ein Edge Device nötig wäre, um Ihre Geräte zu registrieren.  Klingt prima, hm?

Am Ende des Tages können Sie die gleichen Arten von Informationen im Dashboard anzeigen. Allerdings ist die Erfahrung, die Geräte im Cloud Computing zu registrieren und dann den digitalen Zwilling zu erstellen, etwas völlig anderes. Das Edge Device bietet die Möglichkeit, über eine automatische Geräteliste zu verfügen. Ohne diese Liste müssen Sie alle Informationen manuell eingeben.

Beschäftigen wir uns nun damit, wie ein Edge Device funktioniert und weshalb Sie es in Ihre Anwendung integrieren sollten, wenn Sie gefährlich leben.

Worin besteht der Unterschied zwischen OT und IT?

Bevor wir genauer auf Edge Devices eingehen können, müssen wir uns zuerst mit den Grundlagen beschäftigen. Wissen Sie, was OT und IT bedeuten? Großartig, lassen Sie es mich kurz erläutern. Wenn wir über IT sprechen, meinen wir damit Information Technology (Informationstechnologie).

In einer Industrieumgebung ist die IT für alle Computer in der Anlage, die Internet- und Intranetstruktur, die Speicherung und die Sicherheit beim Austausch von elektronischen Daten verantwortlich.

OT steht für Operations Technology (Betriebstechnik). Unter der OT versteht man das Netzwerk, in dem sich die Geräte befinden, so z. B. Feldsensoren und industrielle Steuerungssysteme, sowie die Datenerfassung, und den Austausch von Prozessdaten. Heutzutage besteht eine Konvergenz zwischen OT und IT. Der Grund dafür ist das Industrial Internet of Things.

Dadurch passiert Folgendes: Die Geräte liefern relevante Daten über das Internet an eine Anwendung zur Datenanalyse. Dann werden diese Daten mittels Cloud Computing auf einem einfachen Dashboard angezeigt. Sie brauchen sie nicht länger aus dem Steuerungssystem abzurufen.

Vor einigen Jahren war OT noch keine wirklich vernetzte Technologie. Es gab keine vernetzten Geräte im Feld, der größte Teil der Kommunikation verlief analog und an vielen Orten ist noch immer 4-20-mA-Kommunikation zu finden.

Später schossen auf OT-Ebene einige proprietäre Protokolle aus dem Boden und ermöglichten eine digitale Kommunikation zwischen dem Steuerungssystem und den intelligenten Feldgeräten.

OT vs. IT

Heute sieht die Situation im Feld anders aus. Es gibt digitale Protokolle auf Ethernet-Basis, die dafür verantwortlich sind, all diese intelligenten Sensoren mit dem Steuerungssystem und dem Internet zu verbinden. Und nicht zu vergessen die drahtlosen Sensoren, die mit unterschiedlichen Protokolltypen wie Bluetooth und WirelessHART arbeiten.

Ich möchte Sie daran erinnern, dass die drahtlose Technologie eine der einfachsten Methoden zur Datenerfassung und Integration in das Cloud Computing ist. Klicken Sie hier, wenn Sie mehr darüber erfahren möchten. Ja, ich weiß, es gibt auch andere Verbindungsmöglichkeiten, und die finden Sie hier auch.

Mit der Konvergenz von OT und IT stehen wir jetzt vor neuen Möglichkeiten, aber auch neuen Sorgen. Die OT/IT ermöglicht es uns, über eine adäquate Überwachungslösung und eine erweiterte Datenanalyse zu verfügen, die ein einfaches Dashboard nutzt, um all diese Daten zu interpretieren, gleichgültig, an welcher Stelle in der Anlage Sie das Cloud Computing nutzen.

Die Hersteller arbeiten hart daran, eine zuverlässige, sichere und erstklassige Verbindung zwischen dem Feld und dem Cloud Computing zu bieten und Datenverluste zu vermeiden. So hat Netilion beispielsweise die EuroCloud-Zertifizierung mit einer 4-Sterne-Bewertung als klassenbestes Produkt für die Prozessindustrie abgeschlossen.

Und dann besteht auch noch eine Diskussion hinsichtlich der Zuständigkeit von OT- und IT-Teams. Die Grenzen sind unscharf. Das OT-Team hat meist keine tiefgreifenden IT-Kenntnisse, und für das IT-Team gilt dasselbe im Hinblick auf die OT.

Wenn ich Ihnen jedoch einen Rat geben darf, dann empfehle ich, sich genauer mit IT-Themen vertraut zu machen, denn diese Kenntnisse können Ihnen auf Ihrem Weg in die Industry 4.0-Ära eine große Hilfe sein. Gern geschehen!

Was ist ein Edge Device?

Stellen Sie sich vor, Sie haben ein HART-Kommunikationsnetzwerk in Ihrer Anlage und möchten jetzt von außerhalb des Netzwerks Zugriff auf diese Daten haben. Das Edge Device ist das Netzwerkelement, das dafür zuständig ist, Ihr LAN-Netzwerk mit einem externen WAN-Netzwerk zu verbinden, sodass Ihnen alle Daten jederzeit und überall zur Verfügung stehen.

Hinzu kommt, dass es gleichgültig ist, ob Sie über ein proprietäres oder nicht proprietäres Netzwerk verfügen. Das Edge Device ist dafür zuständig, die lokalen Informationen einem externen Netzwerk bereitzustellen. Es übersetzt diese Informationen, wenn Sie mit unterschiedlichen Protokollen arbeiten, und stellt die Verbindung zwischen den beiden Netzwerkgrenzen her.

In einer Cloud Computing-Anwendung besteht die Notwendigkeit, sie mit allen Daten der intelligenten Geräte zu füllen. Je nach Service, den Sie wünschen, kann dies manuell mithilfe von Apps erfolgen, die die Daten erfassen und dann den digitalen Zwilling dieser Geräte erstellen.

Doch wenn die Diagnosedaten analysiert oder die Daten automatisch eingetragen werden sollen, stellt das Edge Device eine sichere Verbindung zwischen dem Feldnetzwerk und dem Cloud Computing her.

Ein relevantes Szenario ist wäre beispielsweise folgendes: Sie verfügen über eine Prozesswertüberwachung und nutzen ein Edge Device und Cloud Computing und eines Tages besteht plötzlich ein Problem mit dem Internet, das das Edge Device und die Cloud verbindet. In diesem Fall speichert das Edge Device die Informationen, bis Sie die Verbindung wiederhergestellt haben, und Sie verlieren keinerlei Prozessinformationen.

An dieser Stelle sollte noch erwähnt werden, dass es auch Edge Devices ohne diese lokale Speicherung gibt. Es hängt von der Anwendung und dem Service ab, den Sie in Ihrer Anlage implementieren müssen – beide Lösungen bieten den gleichen Grad an Vorteilen.

Wie funktioniert ein Edge Device?

Ich denke, das Edge Device hat ein einfaches Betriebsprinzip. Es übersetzt ein Protokoll in ein anderes und verbindet so zwei verschiedene Netzwerke miteinander. Zudem erzeugt es eine sichere Verbindung zur Cloud. Tatsächlich ist die Cybersicherheit eines der Topthemen, wenn es um Edge Devices und Cloud Computing geht.

Sie haben lokalen Zugriff auf die Konfiguration und einen Port, um die Verbindung zum Internet und zur Cloud herzustellen. Hier sollte ich noch die Konfiguration des Edge Device erwähnen. Im Allgemeinen lässt sich sagen, dass ein Edge Device ein Plug-and-Play-Gerät ist. Das notwendige Setup verläuft einfach, und Sie benötigen nicht viel Zeit dafür.

Sie können sich die Vorgehensweise zum Einrichten des SGC500 ansehen und sich so selbst davon überzeugen, wie einfach ein Edge Device sein kann. Wenn Sie mehr über Cybersicherheit wissen möchten und wie sie auf das Cloud Computing und Edge Devices angewendet wird, lesen Sie am besten den Artikel "Cybersicherheit in industriellen Anlagen mit IIoT: Was zählt wirklich ... und wie sicher ist Netilion?"

Weshalb sollte ich ein Edge Device verwenden?

Je nachdem, welchen Service Sie in Ihrer Anlage verwenden möchten, stellen Edge Devices eine entscheidende Schnittstelle zur Erfassung der Informationen und automatischen Erzeugung des digitalen Zwillings Ihres Gerätes in der Cloud dar.

Netilion Health ist z. B. einer der Services, bei dem Sie die Geräte mit der Cloud verbinden müssen, und die Brücke zwischen dem Feld und der Cloud ist das Edge Device.

Wenn Sie stattdessen mit Netilion Library arbeiten möchten, benötigen Sie kein Edge Device. Sie können Ihren Laptop, Ihr Smartphone oder den Feldkommunikator (Field Xpert) verwenden, um die Datei in der Cloud zu erzeugen.  In diesem Szenario ist kein Edge Device in Ihrem Netzwerk erforderlich.

An dieser Stelle muss noch einmal erwähnt werden, dass Edge Devices für IIoT-Lösungen unerlässlich sind, weil sie die Informationen aus Ihrem Netzwerk in eine Cloud-Lösung übertragen. Ein Edge Device beeinträchtigt das Netzwerk nicht und schreibt auch nicht zum Netzwerk, sondern erfasst lediglich die Daten daraus. Es besteht daher auch keinerlei Risiko, dass es zu einem Problem in der Kommunikation mit Ihrem Steuerungssystem kommen könnte.

Kommen wir noch einmal auf die traditionellen Lösungen zurück: Hier gab es viele Plant Asset Management (PAM)-Systeme, in denen die Informationen aus Ihrem Steuerungssystem erfasst wurden. Ich habe erlebt, dass sich viele Kunden Sorgen über die Verbindung zwischen SPS und PAM oder PLS und PAM machten.

Heute leitet das Edge Device diese Informationen weiter, und Sie brauchen Ihr Steuerungssystem nicht anzurühren. Zudem verläuft die Kommunikation nur in eine Richtung, und es wird auch nichts ins Netzwerk geschrieben. Es werden lediglich die Daten auf extrem sichere Art ausgelesen.

Lebe ich gefährlich?

Wenn Sie all die Diagnosedaten und Zustände Ihrer Geräte noch immer nicht im Blick haben, sondern sozusagen blind sind, dann können Sie mir glauben: Sie leben gefährlich! Aber, halt! Sie können ganz leicht Abhilfe schaffen: Sie können eine IIoT-Lösung wie Netilion Health einsetzen, um immer genau zu wissen, was mit Ihren Feldgeräten los ist. Und mit Netilion Analytics verschaffen Sie sich einen klaren Überblick darüber, welche Geräte Sie im Feld nutzen.

Wie wir hier heute besprochen haben, bieten Edge Devices eine einfache Integration und eine in hohem Maße sichere Kommunikation.

Hinzu kommt, dass das Netilion Cloud Computing nach höchsten Standards wie ISO 27001 (Informationssicherheits-Management), ISO 20000 (Service-Managementsysteme), ISO 9001 (Qualitätsmanagementsysteme) arbeitet und bei der EuroCloud-Zertifizierung mit 4 Sternen als klassenbeste Lösung für die Prozessindustrie abgeschlossen hat.

Warum also leben Sie noch immer gefährlich?