typiske IIoT-systemer kræver, at data deles på tværs af flere enheder og flere netværk, fra kanten til tågen til skyen. Dette er udfordrende, fordi forskydningsmængden af data – for ikke at nævne de strenge sikkerheds – og sikkerhedskrav-let kan overvælde et netværk. Disse udfordringer kræver nye måder at håndtere øget datavolumen, krav til ydeevne, sikkerhedsrisiko og sikkerhedscertificeringer. En af de vigtigste ændringer er databus og dens unikke evne til at styre IIoT-datastrømmen.
Databus Definition
en databus er en datacentrisk ramme for distribution og styring af realtidsdata i IIoT. Det giver applikationer og enheder Mulighed for at arbejde sammen som et integreret system.
databus forenkler applikations-og integrationslogik med et kraftfuldt data-centreret paradigme. I stedet for at udveksle meddelelser kommunikerer programmelkomponenter via delte dataobjekter. Applikationer læser og skriver direkte værdien af disse objekter, som er cachelagret i hver deltager.
de vigtigste egenskaber ved en databus er:
- deltagerne/applikationerne direkte interface med dataene
- infrastrukturen forstår og kan derfor selektivt filtrere dataene
- infrastrukturen pålægger regler og garantier for servicekvalitet (kvalitet) parametre såsom hastighed, pålidelighed og sikkerhed for datastrøm
.png)
forskel mellem database og databus
databus indeholder data i bevægelse, hvor en database indeholder data i hvile.
en database implementerer data-centreret lagring. Det gemmer gamle oplysninger, som du senere kan søge ved at relatere egenskaber for de lagrede data.
en databus implementerer data-centreret interaktion. Den styrer fremtidige oplysninger ved at lade dig filtrere efter egenskaber for de indgående data. Data centricity kan defineres af disse egenskaber:
- grænsefladen er dataene. Der er ingen kunstige indpakninger eller blokkere til interface som meddelelser, objekter, filer eller adgangsmønstre.
- infrastrukturen forstår disse data. Dette muliggør filtrering / søgning, værktøjer og selektivitet. Det afkobler applikationer fra dataene og fjerner derved meget af kompleksiteten fra applikationerne.
- systemet administrerer dataene og pålægger regler for, hvordan applikationer udveksler data. Dette giver en forestilling om”sandhed”. Det muliggør datalivetider, datamodeltilpasning, CRUD-grænseflader osv.
det er vigtigt at bemærke, at en databus ikke kun er en database, som du interagerer med via en pub-sub-grænseflade. Der er ingen database. En database indebærer opbevaring: dataene ligger Fysisk et eller andet sted. En databus implementerer et rent virtuelt koncept kaldet et” globalt datarum ” og indebærer data i bevægelse.
hvorfor implementere en databus?
både database-og databus-teknologier erstatter applikation-applikationsinteraktion med applikation-data-applikationsinteraktion. Denne ændring er absolut kritisk. Det afkobler applikationer og letter i høj grad skalering, interoperabilitet og systemintegration, hvilket er afgørende for IIoT-systemer. Forskellen er virkelig en af gamle data gemt i en (sandsynligvis centraliseret) database versus fremtidige data sendt direkte til applikationerne fra en distribueret databus.
Hvad er en lagdelt databus?
Industrial Internet Consortium (IIc) Industrial Internet Reference Architecture (IIRA) er en standardbaseret arkitektonisk retningslinje, som udviklere kan bruge til at designe IIoT-systemer baseret på en fælles ramme. IIRA anbefaler et nyt arkitektonisk mønster til IIoT-systemer kaldet “layered databus” – mønsteret.
i IIoT-systemer opstår der et fælles arkitekturmønster, der består af flere databusser lagdelt af kommunikationskvoter og datamodelbehov. Typisk implementeres databusser i kanten i de smarte maskiner eller delsystemer på laveste niveau, såsom i en bil, en olierig eller et hospitalrum. Ovenfor vil der være en eller flere databusser, der integrerer disse smarte maskiner eller delsystemer, hvilket letter datakommunikation mellem og med kontrolcenter eller backend-systemer på højere niveau. Backend-eller kontrolcenterlaget kan være den højeste lagdatabus i systemet, men der kan være mere end disse tre lag.
typiske IIoT-systemer kræver deling af data på tværs af flere netværk som dette, fra kanten til tågen til skyen. For eksempel på et tilsluttet hospital skal enheder kommunikere inden for en patient eller operationsstue, til sygeplejerskestationer og off-site-skærme, til realtidsanalyseapplikationer til smart alarmerende og klinisk beslutningsstøtte og med det sundhedsjournaler. Dette er udfordrende af flere grunde. Den samlede mængde streamingenhedsdata kan let overvælde hospitalets netværk; patientdata skal spores sikkert, selv når patienter og enheder bevæger sig mellem rum og netværk; og derudover SKAL enheder og applikationer interopereres, selv når de er udviklet af forskellige producenter. En lagdelt databusarkitektur er den ideelle ramme for at løse disse udfordringer og udvikle multi-tiered IIoT systems of systems.
Blueprint til det industrielle Internet V1.8
fordele ved en lagdelt databus
fordelene ved implementering af en lagdelt databusarkitektur inkluderer:
- hurtig enhed-til-enhed – integration – med leveringstider i millisekunder eller mikrosekunder
- automatisk data – og applikationsopdagelse – med og mellem databusser
- skalerbar integration – kompromitterer hundreder af tusinder af maskiner, sensorer og aktuatorer
- naturlig redundans-tillader ekstrem tilgængelighed og modstandsdygtighed
- hierarkisk delsystemisolering-muliggør udvikling af komplekse systemer design
: et kraftfuldt data-centreret paradigme
RTI-forbindelse DDS har en databus, der gør det muligt for applikationer at udveksle data via en public-subscribe, peer-to-peer-kommunikationsmetode. DDS-applikationer er ikke afhængige af en centraliseret mægler, men opdager snarere hinanden gennem databussen, når som helst tilslutter sig eller forlader DDS-domænet. Denne ramme eliminerer et enkelt punkt for fejl eller flaskehals i netværket. DDS håndterer detaljerne i datadistribution, synkronisering og styring, herunder serialisering og livscyklusstyring. Dens pålidelighed, sikkerhed, ydeevne og skalerbarhed er bevist i de mest krævende industrielle systemer.