Cloud vereint Protokolle Alle Sprachen sicher sprechen

Viele der Unternehmen von heute sind sehr daran interessiert, Industrie 4.0 beziehungsweise das IIoT zu implementieren. Es ist unrealistisch und unerschwinglich für die meisten Unternehmen, Fabriken von Grund auf neu aufzubauen oder ältere Anlagen komplett zu ersetzen. Eine Fabrik in das 21. Jahrhundert zu bringen, beinhaltet mehrere Kernkompetenzen, die eine reibungslose Umstellung unterstützen und es möglich machen, dass Informationen von überall eingesehen, überwacht und gesteuert werden können.

Grundlegende Aspekte bei der IIoT Umsetzung

Der erste Schritt beim Entwickeln einer effektiven Implementierungsstrategie sollte sich um die Betriebsumgebung des Unternehmens drehen: um die Geräte, Anwendungen und Prozesse, die diese Umgebung ausmachen. Bevor Pläne umgesetzt werden, müssen Unternehmen eine Bestandsaufnahme der Anlagen und Geräte innerhalb des Netzwerks vornehmen. Wie alt sind sie? Müssen Sie ersetzt oder auf den neuesten Stand gebracht werden? Können die älteren Anlagen mit den neueren kommunizieren? Welche Protokolle werden von den vernetzten Geräten verwendet? Wie viele davon werden genutzt? Welcher Typ von Medienverkabelung wird an den Standorten verwendet?

Weitere essenzielle Fragen die gestellt werden müssen betreffen die Sicherheitsstrategie und das eigene Personal. Leider arbeiten in den wenigsten Betrieben Produktion und IT wirklich Hand in Hand, so dass eine Umsetzung hier oft schon an internen Zuständigkeiten scheitert. Sicherheitsrestriktionen lassen die Kosten der Projekte explodieren, ohne die Risiken wirklich zu minimieren. Die Investitionskosten werden so groß, dass der eigentlich angestrebte Nutzen nicht realisierbar wird. Da verwundert nicht das Ergebnis eine IDC Studie, wonach die beiden größten Hindernisse bei der Umsetzung von Industrie 4.0 Applikationen Bedenken der Datensicherheit (39%) und das Fehlen einer einheitlichen Datenkommunikation beziehungsweise Infrastruktur (25%) sind.

Ist IIoT eine Weiterentwicklung von M2M?

Viele Anwender denken bis heute, das IIoT wäre eine Evolution des M2M, und tatsächlich sind die meisten industriellen IIoT Devices herkömmliche M2M Router, die um die Cloud-Konnektivität erweitert wurden. Die Anforderungen an das IIoT unterscheiden sich aber grundlegend von denen des klassischen M2M. Beim M2M geht es in erster Linie um einen breitbandigen, sicheren Fernzugriff auf entlegene Anlagen. Eine vollständige Kontrolle aus der Ferne ist hier unabdingbar. Beim IIoT hingegen liegt der Fokus auf dem Auslesen von Daten aus den Endgeräten. Ein Fernzugriff von außen ist nicht immer erforderlich. Insbesondere bei Industrie 4.0 Anwendungen, also IIoT in der Fertigung, ist es sogar ausdrücklich nicht erwünscht. Eine dauerhaft offene Verbindung in das Produktionsnetz birgt ein hohes Sicherheitsrisiko. Hier sind also gänzlich andere Hardwarekonzepte gefragt, als bei klassischen M2M Anwendungen.

Hardwarebeispiel IIoT Cloud Gateway

Red Lion Controls zielt mit seinen Cloud-Gateway Produkten genau auf die Lösung der beiden Kernprobleme von Industrie4.0/IIoT Projekten in der Produktion: Sicherheit und Schnittstellen. Aus der Automatisierungssparte kommt eine 30 jährige Erfahrung in der Protokollkonvertierung (über 300 Industrieprotokolle verfügbar), und aus der M2M und Netzwerksparte das Know-how für die sichere Übertragung der Daten über IP-Netzwerke und Mobilfunk. Eine universelle Cloud-Schnittstelle in den Geräten stellt den einfachen und komfortablen Datentransfer direkt in die Plattformen sicher, ohne dass der Anwender eigene Expertise über API’s oder Schnittstellen mitbringen muss.

Das Ergebnis ist ein Multiprotokoll Cloud Gateway, welches ganz einfach die Produktionsumgebung mit dem IIoT verbindet. Anwender können Datenpunkte beliebiger industrieller Geräte in die Cloud ihrer Wahl mappen, egal ob diese Geräte seriell, über Feldbusse oder schon über Ethernet kommunizieren. Gleichzeitig schottet das Gateway die Prozessseite von der Cloud ab, und lässt nur den definierten Datentransfer zu, ohne Einfalltore von außen in die Produktion zu öffnen.

Das Produkt ist speziell für die IIoT Anforderung der Fertigungsindustrie konzipiert, bei denen es – anders als bei klassischen M2M Anwendungen – nicht um einen Fernzugriff auf die Maschinensteuerungen geht, sondern deren einziger Zweck die Auswertung und Analyse verschiedenster Produktionsdaten ist. Da eine Verbindung von außen in das Gerät nicht vorgesehen ist, braucht sich der Anwender über die Verbindungssicherheit keine Gedanken machen. Auch Sicherheitsupdates und die damit verbundenen Kosten und Aufwände sind dank kompletter Wartungsfreiheit nicht notwendig.

Beispiel einer einfachen Cloud-Anbindung

Mit der Lösung von Red Lion sind nach nur vier Schritten beliebige Daten aus industriellen Steuerungen in eine Cloud-Plattform übertragbar. Innerhalb weniger Minuten sind Firmen in der Lage, ein Proof-of-Concept für eine IIoT-Anwendung im eigenen Betrieb aufzubauen. Ohne Einfluss auf die vorhandene Steuerungstechnik zu nehmen, werden Daten in der Cloud abgebildet, und können dort visualisiert und ausgewertet werden.

Für IIoT Szenarien, die Fernzugriff erfordern, gibt es M2M-Router mit integrierten Cloud-Agenten, die durch ein intelligentes Gateway um die Konnektivität erweitert werden können.