typické systémy IIoT vyžadují sdílení dat mezi více zařízeními a více sítěmi, od okraje po mlhu až po cloud. To je náročné, protože smykový objem dat-nemluvě o přísných požadavcích na bezpečnost a zabezpečení – může síť snadno přemoci. Tyto výzvy vyžadují nové způsoby řízení zvýšeného objemu dat, požadavků na výkon, bezpečnostních rizik a bezpečnostních certifikací. Jednou z nejdůležitějších změn je databáze a její jedinečná schopnost řídit tok dat IIoT.
Databus Definice
databus je data-centric software rámec pro distribuci a správu dat v reálném čase v IIoT. Umožňuje aplikacím a zařízením spolupracovat jako jeden integrovaný systém.
databus zjednodušuje aplikační a integrační logiku pomocí výkonného paradigmatu zaměřeného na data. Namísto výměny zpráv komunikují softwarové komponenty prostřednictvím sdílených datových objektů. Aplikace přímo čtou a zapisují hodnotu těchto objektů, které jsou uloženy v mezipaměti každého účastníka.
Klíčové vlastnosti Databáze jsou:
- účastníci/aplikace přímo rozhraní s daty,
- infrastruktury rozumí, a proto může selektivně filtrovat data
- infrastruktury stanoví pravidla a záruky Kvality Služby (QoS) parametry, jako jsou rychlost, spolehlivost a bezpečnost toku dat
.png)
Rozdíl mezi databáze a databus
databus poskytuje data v pohybu, kde databáze poskytuje data v klidu.
databáze implementuje datové úložiště. Ukládá staré informace, které můžete později vyhledávat podle souvisejících vlastností uložených dat.
databáze implementuje interakci zaměřenou na data. Spravuje budoucí informace tím, že vám umožní filtrovat podle vlastností příchozích dat. Datová centricita může být definována těmito vlastnostmi:
- rozhraní jsou data. Neexistují žádné umělé obaly nebo blokátory pro rozhraní, jako jsou zprávy, objekty, soubory nebo přístupové vzory.
- infrastruktura těmto údajům rozumí. To umožňuje filtrování / vyhledávání, nástroje a selektivitu. Odděluje aplikace Od dat a tím odstraňuje velkou část složitosti z aplikací.
- systém spravuje data a ukládá pravidla pro výměnu dat aplikací. To poskytuje pojem „pravda“. Umožňuje životnost dat, porovnávání datových modelů, rozhraní CRUD atd.
je důležité si uvědomit, že databus není jen databáze, se kterou komunikujete prostřednictvím rozhraní pub-sub. Neexistuje žádná databáze. Databáze znamená Úložiště: data se někde fyzicky nacházejí. Databus implementuje čistě virtuální koncept nazvaný „globální datový prostor“ a zahrnuje data v pohybu.
proč implementovat databus?
databáze i technologie databus nahrazují interakci aplikace-aplikace s interakcí aplikace-data-aplikace. Tato změna je naprosto zásadní. Odděluje aplikace a výrazně usnadňuje škálování, interoperabilitu a integraci systému, což je zásadní pro systémy IIoT. Rozdíl je ve skutečnosti jedním ze starých dat uložených v (pravděpodobně centralizované) databázi oproti budoucím datům odeslaným přímo do aplikací z distribuované databáze.
co je vrstvená databáze?
Industrial Internet Consortium (IIC) Průmyslový Internet Referenční Architektura (IIRA) je založené na standardech architektonické obecných zásad pro vývojáře k použití při navrhování IIoT systémy na základě společného rámce. IIRA doporučuje nový architektonický vzor pro systémy IIoT nazvaný vzor“ layered databus“.
v systémech IIoT se objevuje společný model architektury, který je tvořen více databázemi vrstvenými komunikačními QoS a potřebami datového modelu. Typicky, databusy budou implementovány na okraji v inteligentních strojích nebo subsystémech nejnižší úrovně, například v autě, ropná plošina nebo nemocniční pokoj. Nad tím bude jedna nebo více databází, které integrují tyto inteligentní stroje nebo subsystémy a usnadňují datovou komunikaci mezi a s řídicím centrem nebo backendovými systémy vyšší úrovně. Backend nebo control center vrstva může být nejvyšší vrstva databus v systému, ale tam může být více než tyto tři vrstvy.
typické systémy IIoT vyžadují sdílení dat napříč různými sítěmi, jako je tato, od okraje po mlhu až po cloud. Například, v připojeném nemocnice, zařízení mají komunikovat v rámci pacienta nebo operační sál, sestry‘ stanice a off-site monitory, real-time analytics aplikace pro chytré alarmující a podporu klinického rozhodování, a s tím zdravotní záznamy. To je náročné z několika důvodů. Celkový objem streamování dat zařízení mohl snadno přemoci nemocnice sítí; údaje o pacientovi musí být řádně sledovány, i když pacientů a zařízení, pohybovat se mezi místnostmi a sítí; a navíc, zařízení a aplikace musí spolupracovat, i když vyvinut různých výrobců. Vrstvená Architektura databus je ideálním rámcem pro řešení těchto výzev a vývoj víceúrovňových systémů IIoT systémů.
Plán pro Průmyslový Internet V1.8
výhody vrstveného databusu
výhody implementace architektury vrstveného databusu zahrnují:
- Rychlé device-to-device integration – s dodací časy v milisekundách nebo mikrosekundách
- Automatické data a aplikace objev – s a mezi databuses
- Škálovatelné integrace – ohrožení stovky tisíc strojů, senzory a akční členy,
- Přirozené redundance, což umožňuje extrémní dostupnost a odolnost
- Hierarchické subsystému izolaci – umožňuje vývoj komplexních systémů design
Connext Databus: výkonný data-centric paradigma
RTI Connext DDS funkce databus, který umožňuje aplikace pro výměnu dat pomocí publish-subscribe, peer-to-peer způsob komunikace. DDS aplikace, nespoléhejte na centralizované makléř, ale spíše objevovat navzájem prostřednictvím databus, vstupu nebo opuštění DDS domény kdykoli. Tento rámec eliminuje jediný bod selhání nebo úzkého hrdla v síti. Connext DDS zpracovává podrobnosti o distribuci dat, synchronizaci a správě, včetně serializace a správy životního cyklu. Jeho spolehlivost, bezpečnost, výkon a škálovatelnost jsou prokázány v nejnáročnějších průmyslových systémech.