Was ist ein Edge Device?

Bevor wir uns genauer mit Edge Devices beschäftigen, müssen ein paar grundlegende Begriffe geklärt werden. Was genau bedeuten OT und IT?

Wenn wir von IT sprechen, dann steht das für „Information Technology“, auf Deutsch Informationstechnik. In einer Industrieumgebung ist die IT für alle Computer in der Anlage, die Internet- und Intranet-Infrastruktur und die Datenspeicherung verantwortlich, und sie muss dafür sorgen, dass elektronische Daten sicher ausgetauscht werden können.

Wenn wir von OT sprechen, dann steht das für „Operational Technology“. OT ist das Netzwerk, über das Instrumente wie z. B. Feldgeräte, das ICS (Industrial Control System) und Monitoring-Ausrüstung angebunden sind und über das Prozessdaten ausgetauscht werden. Durch das Industrial Internet of Things wachsen OT und IT heute immer stärker zusammen.

Dies führt dazu, dass Feldgeräte über das Internet Daten für Analysen bereitstellen, und die daraus gewonnenen Informationen werden mittels Cloud-Computing direkt in einem übersichtlichen Dashboard dargestellt. Die Daten brauchen nicht mehr aus dem Steuerungssystem abgerufen zu werden.

Vor einigen Jahren war OT noch keine wirklich vernetzte Technologie. Es gab keine Vernetzung im Feld. Die meisten Informationen wurden über Analogsignale transportiert – und selbst heute findet man noch jede Menge 4...20-mA-Signale.

Später kamen auf OT-Ebene ein paar proprietäre Protokolle auf, die digitale Kommunikation zwischen dem Steuerungssystem und intelligenten Feldgeräten ermöglichten.

Inzwischen hat sich die Situation im Feld stark verändert. Es gibt Ethernet-basierte digitale Protokolle, die alle diese intelligenten Sensoren mit dem Steuerungssystem und dem Internet verbinden. Nicht zu vergessen sind außerdem drahtlose Sensoren, die Protokolle wie Bluetooth® und WirelessHART nutzen. Eine drahtlose Verbindung bietet eine der einfachsten Möglichkeiten, um Daten zu erfassen und in Cloud-Computing zu integrieren.

Die Konvergenz von OT und IT eröffnet neue Möglichkeiten, bringt aber auch neue Probleme. Mithilfe von Cloud-Computing ermöglicht OT/IT die Einrichtung einer effizienten Überwachungslösung mit erweiterter Datenanalyse, die Sie sich an jedem Ort in der Anlage auf einem einfachen Dashboard anzeigen lassen können. Um Sicherheitsbedenken zu zerstreuen, arbeiten Anbieter mit Hochdruck daran, eine zuverlässige und sichere Verbindung in erstklassiger Qualität zwischen dem Feld und Cloud-Computing bereitzustellen, die vor eventuellen Datenverlusten schützt.

Wenn Ihre Anlage über ein HART-Kommunikationsnetz verfügt, stellt sich die Frage, wie Sie auf Daten zugreifen können, ohne den Prozess in der Anlage zu stören. Ein Edge Device ist eine Netzwerkkomponente, die dafür zuständig ist, Ihr lokales Netzwerk (LAN) mit einem externen Weitverkehrsnetz (WAN) zu verbinden, in dem Sie von jedem Ort aus Daten erfassen können. Darüber hinaus spielt es keine Rolle, ob Sie ein proprietäres bzw. nicht-proprietäres Netzwerk haben, denn das Edge Device sorgt dafür, dass die lokalen Informationen für ein externes Netzwerk bereitgestellt werden. Zusätzlich übersetzt es diese Informationen, wenn Sie unterschiedliche Protokolle nutzen, und stellt die Verbindung zwischen beiden Netzwerkgrenzen her.

Eine Cloud-Computing-Anwendung muss mit allen Daten von den Smart Devices gefüllt werden. Je nachdem, welchen Service Sie nutzen möchten, kann dies manuell mit Apps erfolgen, die die Daten erfassen und dann die erforderlichen digitalen Zwillinge erstellen. Für die Analyse von Diagnosen oder zum automatischen Befüllen mit den Daten wird dagegen das Edge Device benötigt, das eine sichere Verbindung zwischen dem Netzwerk im Feld und dem Cloud-Computing herstellt.

Stellen Sie sich Folgendes vor: Sie überwachen Prozesswerte mit einem Edge Device und Cloud-Computing, und eines Tages fällt das Internet aus, das das Edge Device mit der Cloud verbindet. Was passiert dann? Eigentlich gar nichts – das Edge Device speichert alle Informationen, bis Sie die Verbindung wiederhergestellt haben, sodass Sie überhaupt keine Prozessinformationen verlieren.

Ein Punkt ist allerdings zu beachten: Nicht alle Edge Devices bieten die Möglichkeit zur lokalen Speicherung. Ob Sie diese Möglichkeit brauchen, hängt von der Anwendung und dem Service ab, den Sie in Ihrer Anlage implementieren möchten – auf jeden Fall benötigen Sie die passende Lösung für Ihre Anforderungen. Wenn sie richtig ausgewählt wird, bietet sie gleichwertige Vorteile.

Unter Berücksichtigung aller Fakten zu Edge Devices lässt sich feststellen, dass sie eine einfache Integration und ein hohes Maß an Sicherheit in ihrer Kommunikation bieten. Da sie einen zweiten Kanal für die Übertragung von Daten öffnen, gibt es keine Auswirkungen auf das Prozessleitsystem.