Prakiraan Berkabut untuk Industrial Internet of Things

alabilitas, dan kinerja yang sangat tinggi.

Standar terdepan untuk konektivitas data-centric adalah Data Distribution Service (DDS). DDS tidak seperti middleware lainnya. Ini secara langsung menangani sistem waktu nyata. Ini fitur kontrol halus yang luas dari parameter Quality of Service (QoS) real-time, termasuk keandalan, kontrol bandwidth, tenggat waktu pengiriman, status keaktifan, batas sumber daya, dan keamanan. Ini secara eksplisit mengelola "model data" komunikasi, atau jenis dan QoS yang digunakan untuk berkomunikasi antara titik akhir. Dengan demikian, ini adalah teknologi "sentris data".

DDS adalah semua tentang data:menemukan data, mengomunikasikan data, memastikan data baru, mencocokkan kebutuhan data, dan mengendalikan data. Seperti database, yang menyediakan penyimpanan data-centric, DDS memahami isi informasi yang dikelolanya. Sifat data-centric, analog dengan database, membenarkan istilah "databus".

Databus vs. Database:6 Pertanyaan yang Harus Ditanyakan Setiap Pengembang IIoT

Arsitektur komunikasi tradisional menghubungkan aplikasi secara langsung. Koneksi ini mengambil banyak bentuk, termasuk pesan, pemanggilan berorientasi objek jarak jauh, dan arsitektur berorientasi layanan. Sistem data-centric pada dasarnya berbeda karena aplikasi hanya berinteraksi dengan data dan properti data. Data-centricity memisahkan aplikasi dan sangat memungkinkan skalabilitas, interoperabilitas, dan integrasi. Karena banyak aplikasi dapat berinteraksi dengan data secara independen, sentrisitas data juga membuat redundansi menjadi alami.

Perhatikan bahwa databus menggantikan interaksi aplikasi-aplikasi dengan interaksi aplikasi-data-aplikasi. Abstraksi ini adalah inti dari data-centricity dan sangat penting. Data-centricity memisahkan aplikasi dan sangat memudahkan penskalaan, interoperabilitas, dan integrasi sistem.

Melanjutkan analogi di atas, sebuah database menerapkan trik yang sama untuk penyimpanan data-sentris. Ini menghemat lama informasi yang nantinya dapat Anda cari dengan menghubungkan properti dari data yang disimpan. Sebuah databus mengimplementasikan interaksi data-centric. Ia mengatur masa depan informasi dengan membiarkan Anda memfilter oleh properti dari data yang masuk. Data-centricity membuat database penting untuk sistem penyimpanan yang besar. Data-centricity menjadikan databus sebagai teknologi fundamental untuk integrasi sistem perangkat lunak yang besar.

Databus secara otomatis menemukan dan menghubungkan aplikasi penerbitan dan berlangganan. Tidak ada perubahan konfigurasi yang diperlukan untuk menambahkan mesin pintar baru ke jaringan. Databus cocok dan memberlakukan QoS. Databus mengisolasi aplikasi dari eksekusi, atau bahkan keberadaan, aplikasi lain. Selama spesifikasi datanya terpenuhi, aplikasi dapat berjalan dengan sukses.

Sebuah databus juga tidak memerlukan server. Ini menggunakan protokol untuk menemukan kemungkinan koneksi. Semua aliran data secara langsung peer-to-peer untuk latensi serendah mungkin. Dan, tanpa server yang tersumbat atau gagal, infrastruktur dasarnya dapat diskalakan dan dapat diandalkan.

Untuk menskalakan seperti dalam contoh kita di atas, kita harus menggabungkan subsistem hierarkis; itu penting untuk kabut. Ini membutuhkan komponen yang mengisolasi antarmuka subsistem, "node perutean kabut". Perhatikan bahwa ini adalah istilah konseptual. Itu tidak harus, dan seringkali tidak, diimplementasikan sebagai perangkat keras. Biasanya diimplementasikan sebagai layanan, atau menjalankan aplikasi. Layanan itu dapat berjalan di mana pun diperlukan:di perangkat itu sendiri, di kotak terpisah, atau di sistem tingkat yang lebih tinggi. Fungsinya adalah untuk "membungkus" subsistem, sehingga menyembunyikan kerumitannya. Dengan demikian, subsistem hanya mengekspor data yang diperlukan, hanya mengizinkan akses terkontrol, dan bahkan menyajikan domain keamanan tunggal (sertifikat). Selain itu, karena databus secara alami mendukung redundansi, desain layanan memungkinkan sistem yang sangat andal untuk menjalankan banyak node perutean paralel.

Sistem hierarkis memerlukan penyimpanan data internal subsistem. Node perutean kabut memetakan model data antar level, mengontrol ekspor informasi, memungkinkan penemuan internal yang cepat, dan memetakan domain keamanan. Antarmuka eksternal dengan demikian merupakan tampilan yang lebih sederhana yang menyembunyikan sistem internal.

RTI memiliki pengalaman luar biasa dengan desain ini, dengan lebih dari 1000 proyek. Ini termasuk loop umpan balik 3kHz cepat untuk robotika, sistem SCADA kontrol peluncuran 300k poin NASA KSC yang besar, peternakan turbin lepas pantai terbesar Siemens Wind Power, bendungan Grand Coulee, pencitraan CT GE Healthcare dan lini produk pemantauan pasien, hampir semua kapal Angkatan Laut AS dan sekutunya, mesin penambangan berkelanjutan Joy Global, banyak drone tanpa pilot dan stasiun bumi, lingkungan pengujian perangkat keras dalam putaran Audi, dan daftar desain mobil dan truk otonom yang terus bertambah.

Manfaat utama dari databus meliputi:

• Keandalan :Redundansi mudah dan tidak ada server yang gagal memungkinkan pengoperasian yang sangat andal. Databus DDS yang mendukung sistem tidak dapat mentolerir offline bahkan untuk waktu yang singkat, baik 5 menit atau 5 milidetik.
• Waktu-Nyata :Pengiriman databus peer-to-peer dengan mudah mendukung latensi yang diukur dalam milidetik dan bahkan puluhan mikrodetik.
• Skala antarmuka :Proyek perangkat lunak besar dengan lebih dari 10 modul yang berinteraksi harus secara hati-hati mendefinisikan, mengoordinasikan, dan mengembangkan antarmuka. Teknologi yang berpusat pada data memindahkan tanggung jawab ini dari proses manual ke infrastruktur otomatis yang ditegakkan. RTI memiliki pengalaman dengan sistem dengan lebih dari 1500 tim pemrogram yang membangun ribuan aplikasi yang berinteraksi.
• Skala data :Ketika sistem tumbuh besar, mereka harus mengontrol aliran data. Tidak praktis untuk mengirim semuanya ke setiap aplikasi. Databus memungkinkan pemfilteran berdasarkan konten, peringkat, dan lainnya. Dengan demikian, aplikasi hanya menerima apa yang benar-benar mereka butuhkan. Ini sangat mengurangi beban jaringan dan prosesor. Ini penting untuk sistem apa pun dengan lebih dari 1000 item data yang dapat dialamatkan secara independen.
• Arsitektur :Data-centricity tidak mudah "ditambahkan" ke sistem. Ini malah diadopsi sebagai desain inti. Dengan demikian, transformasi masuk akal hanya untuk desain IIoT generasi berikutnya. Sebagian besar desain sistem memiliki siklus hidup bertahun-tahun.

Sistem apa pun yang memenuhi sebagian besar persyaratan ini harus secara serius mempertimbangkan desain yang berpusat pada data.

eBook GRATIS:Aplikasi &Arsitektur Terkemuka untuk Industrial Internet of Things

Masa Depan Berkabut

Seperti selimut kabut California, awan di tempat yang tepat menghasilkan keajaiban. Teknologi Databus memungkinkan komputasi elastis dengan membawa data ke tempat yang membutuhkan keandalan. Ini mendukung pembangunan sistem yang real-time, andal, dan dapat diskalakan. Tentu saja, komunikasi hanyalah salah satu fungsi yang diperlukan dari arsitektur kabut yang berkembang. Tapi itu adalah kunci dan relatif matang. Dengan demikian mendorong banyak desain.

Industrial IoT akan mengubah hampir setiap industri, termasuk transportasi, medis, listrik, minyak dan gas, pertanian, dan banyak lagi. Ini akan menjadi tren penggerak utama dalam teknologi untuk beberapa dekade mendatang, kisah teknologi dalam kehidupan kita. Komputasi kabut akan memindahkan pemrosesan yang kuat yang saat ini hanya tersedia di cloud ke lapangan. Prakiraan cuaca memang berkabut.