一般的なIIoTシステムでは、エッジからフォグ、クラウドまで、複数のデバイスと複数のネットワークでデータを共有する必要があります。 厳格な安全性とセキュリティ要件はもちろんのこと、データのせん断量がネットワークを容易に圧倒する可能性があるため、これは困難です。 これらの課題には、増加するデータ量、パフォーマンス要件、安全リスク、およびセキュリティ認証を管理するための新しい方法が必要です。 最も重要な変更点の1つは、databusとIIoTデータフローを管理する独自の機能です。
データバスの定義
データバスは、IIoTでリアルタイムデータを配布および管理するためのデータ中心のソフトウェアフレームワークです。 それは適用および装置が1つの統合システムとして一緒に働くようにする。
databusは、強力なデータ中心のパラダイムにより、アプリケーションと統合ロジックを簡素化します。 ソフトウェアコンポーネントは、メッセージを交換する代わりに、共有データオブジェクトを介して通信します。 アプリケーションは、これらのオブジェクトの値を直接読み書きし、各パーティシパントにキャッシュされます。
データバスの主な特徴は次のとおりです:
- 参加者/アプリケーションは、データと直接インタフェースします
- インフラストラクチャは理解し、したがって、データを選択的にフィルタリングできます
- インフラストラクチャは、データフローのレート、信頼性、セキュリティなどのサービス品質(QoS)パラメータのルールと保証を課します
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データベースとデータバスの違い
データバスは移動中のデータを提供し、データベースは保存中のデータを提供します。
データベースはデータ中心のストレージを実装します。 それはあなたが後で保存されたデータのプロパティを関連付けることによって検索することができ、古い情報を保存します。
データバスは、データ中心の対話を実装します。 それはあなたが受信データのプロパティでフィルタリングできるようにすることにより、将来の情報を管理します。 データの中心性は、次のプロパティで定義できます:
- インターフェイスはデータです。 メッセージ、オブジェクト、ファイル、アクセスパターンのようにインターフェイスする人工的なラッパーやブロッカーはありません。
- インフラはそのデータを理解しています。 これにより、フィルタリング/検索、ツール、選択性が可能になります。 アプリケーションをデータから切り離すことで、アプリケーションの複雑さの大部分を除去します。
- システムはデータを管理し、アプリケーションがデータを交換する方法にルールを課します。 これは「真実」の概念を提供します。 それはデータ寿命、データモデルの一致、CRUDインターフェイス、等を可能にする。
データバスは、pub-subインターフェイスを介して対話するだけのデータベースではないことに注意することが重要です。 データベースはありません。 データベースはストレージを意味し、データは物理的にどこかに存在します。 データバスは、”グローバルデータ空間”と呼ばれる純粋に仮想的な概念を実装し、データが動いていることを意味します。
なぜdatabusを実装するのですか？
データベースとデータバスの両方の技術は、アプリケーション-アプリケーションの相互作用をアプリケーション-データ-アプリケーションの相互作用に置き換 この変更は絶対に重要です。 アプリケーションを分離し、IIoTシステムにとって重要なスケーリング、相互運用性、システム統合を大幅に容易にします。 違いは、実際には、分散データバスからアプリケーションに直接送信される将来のデータと、（おそらく集中型の）データベースに格納された古いデータの1つです。
レイヤードデータバスとは何ですか？
Industrial Internet Consortium(IIC)Industrial Internet Reference Architecture(IIRA)は、開発者が共通のフレームワークに基づいてIIoTシステムを設計する際に使用する標準ベースのアーキテクチャガイドラインです。 IIRAでは、”layered databus”パターンと呼ばれるIIoTシステムの新しいアーキテクチャパターンを推奨しています。
IIoTシステムでは、通信QoSとデータモデルのニーズによって階層化された複数のデータバスで構成される共通のアーキテクチャパターンが出現します。 一般的に、データバスはスマートマシンのエッジや、自動車、石油掘削装置、病室などの最低レベルのサブシステムで実装されます。 その上には、これらのスマートマシンまたはサブシステムを統合し、より高いレベルのコントロールセンターまたはバックエンドシステムとの間のデータ通信を容易にする1つまたは複数のデータバスがあります。 バックエンド層またはコントロールセンター層は、システム内の最上位層のデータバスになる可能性がありますが、これらの3つ以上の層がある可能性があります。
一般的なIIoTシステムでは、エッジからフォグ、クラウドまで、このような複数のネットワーク間でデータを共有する必要があります。 たとえば、接続された病院では、デバイスは患者や手術室内、看護師のステーションやオフサイトモニター、スマートアラームや臨床意思決定支援のためのリアル これはいくつかの理由で困難です。 患者やデバイスが部屋とネットワークの間を移動しても、患者データを安全に追跡する必要があります。 階層化されたデータバスアーキテクチャは、これらの課題を解決し、システムの多層IIoTシステムを開発するための理想的なフレームワークです。
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レイヤードデータバスの利点
レイヤードデータバスアーキテクチャを実装する利点は次のとおりです:
- デバイス間の高速な統合-ミリ秒またはマイクロ秒単位の配信時間
- データとアプリケーションの自動検出-データバスとの間
- スケーラブルな統合-数十万台の機6120>
: 強力なデータ中心のパラダイム
RTI Connext DDSは、アプリケーションがパブリッシュ-サブスクライブ、ピア-ツー-ピア通信方式を介してデータを交換できるデータバスを備えています。 DDSアプリケーションは、集中型のブローカーに依存するのではなく、データバスを介してお互いを発見し、いつでもDDSドメインに参加または離脱します。 このフレームワークは、ネットワーク内の単一障害点やボトルネックを排除します。 Connext DDSは、シリアル化やライフサイクル管理など、データの配布、同期、管理の詳細を処理します。 その信頼性、保証、性能および拡張性は最もデマンドが高い産業システムで証明される。