Siemens og IoT: Den sømløse integrasjonen av de fysiske og virtuelle verdenene

Del denne historien!

TN Merk: Denne artikkelen er fra den offisielle Siemens nettsiden med tittelen "Bilder av fremtiden". Siemens er et tyskbasert konglomerat og en av de største aktørene innen teknokratieteknologien. Det fører til Smart Grid, vindmøller, fabrikkautomatisering og spesielt i etableringen av Internet of Things (IoT), der enheter snakker med og interagerer med hverandre autonomt. 

Enten i fabrikker, jernbane- og trafikkstyringssystemer, eller desentraliserte kraftdistribusjonssystemer, er trenden mot nettverksbygging av individuelle enheter med hele systemer - en prosess som er basert på integrering av den fysiske verden med den virtuelle dataverdenen. Resultatet er det Siemens kaller Web of Systems. Etter hvert som denne prosessen utvikler seg, vil den tillate Siemens å hjelpe sine kunder med å berike sitt eksisterende utstyr gjennom fordelene ved det digitale universet uten å utsette eller ofre verken databeskyttelse eller åndsverk.

Våre daglige liv blir fylt med flere og flere enheter som lar brukere finne ut statusen til et objekt via Internett eller Cloud. Eksempler på denne trenden inkluderer armbånd for fitness-tracker, sensorer som overvåker plantenes fuktighetsnivå, og hus som lærer å stille inn varme og belysning slik at de passer til beboernes levemønster. Etter hvert som denne prosessen utvikler seg, er det realistisk å forvente at til slutt alle “ting” vil være utstyrt med en internettadresse, og dermed åpne for helt nye måter å samhandle med disse “tingene”.

Dette paradigmet Internet of Things (IoT) åpner for enorme muligheter for Siemens. Når alt kommer til alt er Siemens en viktig aktør i å kombinere maskinvare og programvare - for eksempel innen automatiseringsløsninger for produksjon, i jernbane- og trafikkstyringssystemer, og i den desentraliserte leveransen av elektrisk kraft.

På samme måte er fabrikker, trafikknett og nettnett mye mer komplisert enn smarttelefoner og tracker-armbånd. Alle er eksempler på virkelige og virtuelle systemer som er intermeshed og som ofte til og med involverer kritisk infrastruktur. Kunder i slike kritiske områder har helt andre forventninger til sikkerhet, pålitelighet og holdbarhet enn de som kjøper en smart termostat eller plantefuktighetssporingssystem. Dessuten ønsker slike kunder å berike sitt eksisterende utstyr gjennom fordelene med det utviklende digitale universet uten å sette eller ofre verken databeskyttelse eller åndsverk. Derfor har Siemens utvidet konseptet Internet of Things for industrielle applikasjoner for å lage Web of Systems, noe som betyr systemer som er digitale, kommuniserer med hverandre og kan handle autonomt. Siemens 'visjon er at når dette økosystemet tar form vil elementene deres bli administrert via fremtidige webteknologier som bruker standardiserte protokoller og språk av den typen som brukes på Internett i dag.

Denne koblingen av den virkelige verdenen og den virtuelle datamaskinen gir flere fordeler for Siemens-kunder. Det gjør dem i stand til å fange opp og analysere gjeldende status for et system og dets deler når som helst, i detalj. Dette gir igjen enorme muligheter for besparelser gjennom forutsigbart vedlikehold, samt et stort potensial for å optimalisere systemer. Ved å bruke dagens teknologier fra World Wide Web-miljøet, kan systemer ofte implementeres og tas i bruk raskere og mer økonomisk. Et systems intelligens kan distribueres etter behov mellom virkelige komponenter og virtuelle systemer i skyen, noe som resulterer i økt robusthet og kundedatabeskyttelse. Til slutt, når det digitale landskapet blir transformert langs disse linjene, vil det bli lettere å oppdatere systemer med nye funksjoner, eller å oppdatere systemprogramvare mens du er på farten, på omtrent samme måte som smarttelefoner og andre enheter oppdateres gjennom apper.

Hvorfor smarte nett trenger distribusjonsformatorer

Et av mange eksempler der Web of Systems tilbyr fordeler er smarte nett. Inntil for bare noen få år siden ble elektriske kraftnett organisert i et strengt hierarki. Men i dag har de blitt desentraliserte systemer. Fotovoltaiske installasjoner og andre fornybare energikilder fører strøm inn i nettet på uregulert, svingende basis, ved spenningsnivåer som bare gjaldt forbrukere, ikke generatorer. I verste fall kan det gjøre et rutenett ustabilt.

Så rutenett må gis evnen til å motvirke det skiftende miljøet. En komponent her er distribusjonstransformatorer som kan justeres uavhengig og samarbeid for å jevne ut spenningssvingninger i deres lokale områder. Men for det trenger de sin egen intelligens og kommunikasjonsevne - med andre ord, de må være "smarte" og være i nettverk. Og det er her en viktig forskjell fra det typiske Internet of Things-scenariet kommer inn. Internet of Things er koblet til Cloud, og Cloud er der dataene - for eksempel fra utstyrets sensorer - først og fremst blir behandlet. Responstider og pålitelighet er ofte en sekundær prioritet. Men i et nett av systemer har ting seg intelligens. De kan svare lokalt, raskt og pålitelig, samtidig som de trekker på skyens kraft for optimalisering.

Slik holder du en hemmelighet

For å realisere visjonen om et nett av systemer, må tilknyttet programvare være i stand til å forstå dataene, slik at den kan utlede intelligente konklusjoner fra den. Og det er bare mulig hvis informasjon som beskriver datas betydning enten allerede er til stede eller gitt ved siden av dem. Menneskelige eksperter kan svare på denne typen utfordringer fordi de forstår konteksten der data er innebygd. Men programvare må fortelles om konteksten eksplisitt. Likevel inkluderer den konteksten viktig informasjon om det aktuelle systemet og tilhørende prosesser, som i mange tilfeller er verdifulle forretningshemmeligheter som en operatør vil være veldig uvillig til å levere ufiltrert i skyen. Med tanke på dette er det bedre hvis maskiner selv kan trekke konklusjoner, lokalt, slik at konteksten forblir beskyttet. Når det gjelder distribusjonstransformatorer, for eksempel, kan de uavhengig vurdere om de vil utjevne en kritisk nettstatus eller om de vil trenge hjelp fra et høyere nivå, og dermed sikre et høyt nivå av databeskyttelse ved å begrense hemmeligheter til lokale systemer.

Selv om den er lokalisert, kan denne informasjonen likevel brukes til å generere verdi - for eksempel ved å bruke prediktivt vedlikehold eller utvikle nye tjenester. For å benytte seg av denne og andre data fra industrisystemer, tog eller gassturbiner, er Siemens avhengig av Sinalytics. Dette er en ny plattform for industriell dataanalyse som gjør det mulig å tilby nye digitale tjenester til enhver kunde. Sinalytics behandler data fra mange forskjellige distribuerte systemer og deres sensorer i sanntid og støtter også lokal databehandling direkte i enheter.

Veien til selvstabiliserende nett

En annen fordel med Web of Systems-tilnærmingen er at den åpner døren for en plattformtilnærming der funksjoner kan distribueres og installeres som apper, og kjøres på omtrent samme måte. For eksempel kan det enkelt distribueres tjenester som gjør systemmiljøet mer attraktivt ikke bare for Siemens, men for dets kunder og til og med deres egne kunder. I et slikt miljø kan en distribusjonstransformator for eksempel kjøre applikasjoner for energieffektiv styring av gatebelysning i nabolaget. Når en oppdatering er ventet eller en ny funksjon er nødvendig, kan programvaren lastes opp eksternt.

Den smarte distribusjonstransformatoren - en ny Siemens-utvikling - brukes allerede i praksis for spenningsregulering i lavspenningsnettet, og er dermed en sentral del av et fremtidig system kjent som en intelligent sekundær nettstasjonsnode (ISSN). Med sin datakraft og valgfri kommunikasjonsforbindelse vil iSSN gi mulighet for langt mer enn å forsyne husholdningene med riktig spenning. Det vil gjøre det mulig for strømnettet å takle ekstra innmatinger eller belastninger uten behov for store utvidelser av infrastrukturen.

Denne iSSN utvikles for tiden videre i forbindelse med Web of Systems-prosjektet. Nettforbindelsen, for eksempel, vil gjøre det betydelig lettere å ta i bruk, vedlikeholde og oppdatere den. Og hver slik transformatorstasjon vil gi et vell av data som vil gjøre det mulig å identifisere potensielt destabiliserende nettforhold, og dermed gi et viktig tilleggsverktøy for forutsigbar kraftnettplanlegging.

Men en distribusjonstransformator legger seg ikke til et Web of Systems helt av seg selv. De andre komponentene i det elektriske nettverket - målere, distribusjonssystemer for bygninger, solcelleanlegg, elektriske biler - må også være utstyrt med sensorer, lokal intelligens og kommunikasjonsevne. Det er allerede blitt tilfelle. For Siemens betyr det nye muligheter i praktisk talt alle sektorene der det driver virksomhet.

Webs of Systems som allerede er operative

Siemens bruker allerede Webs of Systems for å implementere løsninger som pleide å involvere mye engineering eller installasjonsarbeid. Et eksempel er det elektriske bussladesystemet som Siemens har installert i en rekke europeiske byer. Her kommuniserer alt fra busselektronikk og hurtigladestasjoner til management backend-systemer over nettet for å koordinere og optimalisere ladeprosessen. Et annet eksempel er optimalisering av vanndistribusjonsnettverk med et sensornettverk som oppdager lekkasjer og minimerer pumpenes energiforbruk. Et viktig poeng her er at dataintegrering foregår i sammenheng med eksisterende kontrollsystemer. Siemens ser på lignende situasjoner i mange andre eksisterende installasjoner. Årsaken til dette er klar: Kundene vil ha påliteligheten og fleksibiliteten som er kjennetegnene til avanserte digitale systemer. Web of Systems kan være den essensielle nøkkelen til å åpne disse fordelene.

Les hele historien her ...

Abonner!
Varsle om
gjest

0 kommentarer
Inline tilbakemeldinger
Se alle kommentarer