Mit einer TSN-Lösung kann maximale Konnektivität erreicht werden.

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Industrielle Kommunikationslösungen So nutzen Sie Edge-Vorteile mit geeigneten Netzwerken

14.04.2022

Edge Computing ermöglicht eine quellnahe Datenverarbeitung und wandelt kontextuierte Daten in aussagekräftige Informationen um. Effektives Edge Computing benötigt aber fortschrittliche Netzwerktechnologien in der unterstützenden Infrastruktur. John Browett von der CLPA erläutert, wie moderne Kommunikationslösungen hier Mehrwerte schaffen.

Smarte Applikationen und Technologien generieren sehr große Datenmengen, die die Grundlage für umfassende Informationen über Anlagenzustände, Prozesse und Aktivitäten bilden. Hieraus lassen sich fundierte Erkenntnisse zur Steigerung von Produktivität, Performance und Effizienz gewinnen. Große Datensätze sind der „Rohstoff“, auf den wettbewerbsfähige Unternehmen angewiesen sind. Nicht minder wichtig für den Erfolg ist jedoch eine solide, zuverlässige Infrastruktur für den Austausch von Prozessdaten, Informationen und Erkenntnissen.

Edge Computing ist insbesondere maßgeblich für den Aufbau von Frameworks für die schnelle und sichere Datenauswertung. Diese Technologie führt Analysen zur Entscheidungsfindung in Echtzeit an der Peripherie (der „Edge“) des Netzwerks durch, also in der Nähe des Entstehungsorts der Daten. Sie unterstützt den Informationsgewinn, indem sie kontextuierte Daten vorfiltert, die an die Cloud oder andere übergeordnete Systeme übertragen werden soll. Auf diese Weise werden durch Edge Computing die Latenz und die Netzwerkkosten reduziert, die Bandbreitennutzung optimiert sowie Geschwindigkeit, Sicherheit und Skalierbarkeit erhöht. Darüber hinaus lassen sich Transparenz, Flexibilität und Verfügbarkeit weiter verbessern.

Asynchrone und Echtzeit-Daten im selben Netz

Um alle Möglichkeiten des Edge Computing nutzen zu können, bedarf es eines geeigneten Netzwerks. Die ideale Lösung muss in der Lage sein, alle wichtigen Funktionen dieser Technologie zu unterstützen.

Das optimale System für die industrielle Kommunikation muss eine konvergente Architektur ermöglichen, bei der Echtzeit- und asynchrone Prozessdaten ein und dasselbe Netz nutzen können, ohne die Funktion des Systems insgesamt zu beeinträchtigen. Dies wird durch Determinismus erreicht, der dafür sorgt, dass alle Arten von Daten auf vorhersehbare, zeitkritisch Weise durch das Netzwerk gelangen, damit die erforderliche Performance erreicht wird.

Der Schlüssel zur Bereitstellung dieser deterministischen, konvergierten Architektur ist Time-Sensitive Networking (TSN). TSN ermöglicht die Koexistenz von wichtigen und zeitkritischen Daten mit ebenso wichtigen, aber unter Umständen nicht zeitkritischen Daten von Prozessabläufen in einem Netzwerk. Letztere sind die typischen Daten des Edge-Servers. Mit TSN können diese gleichermaßen wichtigen, aber zeitlich sehr unterschiedlich priorisierten Datenverkehrsklassen über dieselbe Netzwerkarchitektur übermittelt werden. Dies spart Kosten, vereinfacht die Wartung und verkürzt die Projektdauer.

Weitergehende Unterstützung für Edge Computing

Außerdem empfiehlt sich eine offene Lösung, um maximale Konnektivität zu erreichen. Dies bedeutet Unterstützung der Kommunikation mit unterschiedlichen Komponenten von verschiedenen Herstellern, sei es in der Fertigung oder weiter oben in der Automatisierungshierarchie. Offenheit, Interoperabilität und eine integrierte Lösung für die Automatisierung auf verschiedenen Ebenen sind daher unerlässlich.

Netzwerktechnologien der CLPA sind schon lange für Edge-Applikationen geeignet, angefangen mit dem offenen Gigabit-Ethernet CC-Link IE. Die Token-Passing-Methode stellt die deterministische Datenübertragung sicher, die Bandbreite von 1 Gbit/s eine niedrige Latenz. Dies ist selbst bei großem Datenaufkommen im Netzwerk garantiert.

Zudem können die verschiedenen Versionen der CC-Link-IE-Netzwerke sich gegenseitig ergänzen und unterschiedlichste Anforderungen der industriellen Kommunikation abdecken. So lassen sich verschiedene Bereiche des Unternehmens miteinander vernetzen, wie es für die „Connected Industries“ erforderlich ist.

CC-Link IE TSN, die jüngste Netzwerktechnologie der CLPA, unterstützt Edge Computing sogar noch weiter, indem sie Time-Sensitive Networking zusätzlich zu den oben genannten Möglichkeiten bietet. Sie liefert somit Support für wichtige Funktionen wie Zeitstempelung für Monitoring und Analysen. Wenn sich Unternehmen für CC-Link-IE-TSN-kompatible Komponenten entscheiden, können sie sich jetzt langfristig einzigartige Wettbewerbsvorteile auf dem Markt verschaffen.

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