尽管在过去几年中,由于技术进步和技术供应商的合作,制造业和加工业务的数字化转型相对容易,但要实现这一转变仍需要跨越许多障碍。工业物联网和工业4.0的“细节中的魔鬼”在众多旨在帮助行业顺利理解和采用数字连接的工业设备、系统和网络的团体的崛起中得到了很好的说明。
除了增加支持使用开源软件在整个行业中,一些更知名的团队致力于推进互联产业和开放系统的理念,包括开放式过程自动化论坛,开放工业4.0联盟,工业互联网联盟,最近成立了开放雾联盟到它的操作。
另一个这样的群体开放生产平台OMP的成员包括宝马集团、微软、Cognizant、红帽、采埃孚和凯捷。洞察连接工业物联网资产“本文解决了行业在数字化转型中面临的具体连接问题,从传感器、执行器和机器的连接到中央数据中心;缺乏公共标准和专有接口;运营技术(OT)专业人员负责车间设备的调试、操作和维护,信息技术(IT)人员负责整体数据处理、硬件和软件基础设施,以及企业范围的IT战略之间的差距。
OMP小组的成员指出,该小组最初创建的目的是“利用协作和开放的力量,以便原始设备数据可以被收集、跨多个数据源聚合、合并和分析,从而创建信息。”
在论文中,OMP解释说,诸如车间机器、监控控制和数据采集(SCADA)系统、制造执行系统(MES)、企业资源规划(ERP)系统和分布式控制系统(DCS)等数据源历来都是专有的,因此内在地限制了互操作性。白皮书的作者指出:“展望未来,工业4.0将使打破这些孤岛成为必要,而开放性和互操作性将对智能系统持续到未来至关重要。”
本文的重点是生产资产级连接,特别强调了OPC UA和MQTT的重要性。根据论文:“在OT级别,有很多不同的协议。专门的实时协议(如Profinet或Powerlink)通常与IT系统不兼容,因为第一组通常与IT系统常用的标准以太网协议有不同的ISO/OSI层。为了OT和IT层之间的连接,在过去的几年中有两个标准得到了广泛的采用:OPC UA(开放平台通信统一架构)和MQTT(消息队列遥测传输)。这两个协议都被视为通用的工厂标准,因为它们是独立于供应商和硬件的。大多数OT设备制造商在其最先进的产品中至少包含这两种协议中的一种。这就是为什么这个工作组主要关注这两个协议的原因。”
作者提倡使用OPC UA和MQTT,因为OPC UA“在制造业、自描述行为、数据语义标准化组和对现代安全标准的支持中得到了广泛的使用。”OPC UA基金会将数据交换标准化为独立于平台的、面向服务的体系结构。如果OPC UA的实现不合理或不适用,那么使用MQTT作为传输协议是一个有效的替代方案。应该根据具体的用例考虑数据格式和传输协议的选择。例如,对于轻量级物联网传感器,由于硬件限制,复杂的OPC UA实现可能不太可能。如果OPC UA或MQTT本身不受支持,那么生产资产级别上的适配器是将数据从专有资产接口转换为OPC UA或MQTT的良好解决方案。另一种解决方案是在边缘级别安装软件适配器,其中数据被过滤、组合并转换为北向边缘协议(MQTT)。总体目标是在通信过程中尽早转换和协调数据。”
这里的底线是,越来越明显的是,OPC UA和MQTT预计将成为工厂开放数据通信的关键方法,并在可预见的未来与企业级it系统连接,并进入云。
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