blog-item1

EVIDAS - oprogramowanie badawcze i pomiarowe

Więcej niż tylko przestrzeń dyskowa: Jaki potencjał tak naprawdę ma do zaoferowania technologii pomiarowej przechowywanie danych w chmurze?

Czujnik. Wzmacniacz. Oprogramowanie. Jest to "tradycyjny" łańcuch pomiarowy, używany od dziesięcioleci w projektach badawczych i inspekcyjnych oraz w monitorowaniu produkcji i infrastruktury. Jednak ten łańcuch pomiarowy zmienia się teraz z powodu technologii chmury. Jakie zalety oferuje użytkownikowi technologia chmury? Gdzie możemy oczekiwać największych skoków pod względem wydajności i innowacyjności? Co więcej, jakie są zagrożenia związane z użytkowaniem
tej nowej technologii?
Od czujnika do chmury: to jest nowy łańcuch pomiarowy, który dziś, w dobie Przemysłu 4.0 i
Przemysłowego Internetu Rzeczy pojawia się właśnie teraz. Jedna standardowa funkcja - już dostępna dziś w oprogramowaniu badawczym i pomiarowym EVIDAS firmy HBM - to magazynowanie zmierzonych danych w chmurze. Ale ta technologia ma znacznie bardziej ekscytujący potencjał niż zwykłe przechowywanie danych. Przyszłość technologii pomiaru w chmurze leży w fakcie, że dane nie przemieszczają się z jednego miejsca przechowywania do drugiego: zamiast tego, dzięki sztucznej inteligencji i uczeniu maszynowemu, od razu a w wielu przypadkach automatycznie - stają się użyteczne, w komunikacji, w sterowaniu maszyn i na przykład zapobiegawczej konserwacji.
Lecz przyjrzyjmy się temu tematowi bardziej systematycznie. Zaczniemy od pytania: czym jest chmura? Użyjmy po prostu definicji używanej przez Microsoft Azure - preferowanego partnera HBM w kwestii implementacji w chmurze: "Po prostu, informatyka w chmurze to dostarczanie usług komputerowych - serwerów, pamięci masowych, baz danych, sieci, oprogramowania, analiz i więcej - przez Internet ("chmurę") ".

Technologia pomiarowa w chmurze łączy te funkcje
Ta definicja jest już bardzo pomocna. Mówi nam, że chmura to nie tylko miejsce przechowywania. To znacznie więcej. W łańcuchu pomiarowym w chmurze, w zależności od połączenia, zmierzone dane mogą być przesyłane do centrów danych równolegle, tak aby można było koordynować monitorowanie technologii pomiarowej i zarządzać nimi na całym świecie przez cały czas (24 godziny na dobę, 365 dni w roku). Surowe dane o wysokiej częstotliwości są również zapisywane w chmurze równolegle w określonych odstępach czasu. W ten sposób analizy gorącego strumienia danych (post-procesowe przetwarzanie danych w bieżącym strumieniu) może być przeprowadzane dla alarmów i analiz trendów nawet podczas pomiaru. Lecz bardziej złożone analizy surowych danych, które wymagają dużej mocy obliczeniowej, stają się również możliwe, ponieważ nowoczesne rozwiązania w chmurze pozwalają zarezerwować w razie potrzeby czas obliczeniowy. Zapewnia to elastyczność w przypadku korzystania i wymiany (wirtualnej) technologii sprzętowej, a także obniża koszty infrastruktury IT.

Typowe dziedziny zastosowania technologii pomiarowej w chmurze
W rzeczywistości, prawie każde zastosowanie związane z użyciem czujnika i wzmacniacza może dotyczyć tego rozwoju. Na przykład:

Testy i inspekcje w chmurze: Szybsza koordynacja globalnych procesów rozwojowych

Na całym świecie twórcy produktów technologicznych są pod coraz większą presją, aby skrócić czas wprowadzania na rynek. 
Z jednej strony coraz częściej badania i testy komponentów oraz całych systemów są wirtualizowane (np. za pomocą testów wirtualnych); z drugiej strony stają się coraz bardziej złożone i coraz bardziej prowadzone równolegle z rozwojem produktu.
Czy liczba punktów pomiarowych zwiększa się, czy maleje wskutek nowych metod testowania, takich jak uczenie maszynowe (można sobie wyobrazić oba efekty): rezultatem końcowym jest to, że użytkownik staje w obliczu rosnących ilości danych i bardziej zaawansowanych zadań analitycznych, czasami również w projektach testowych biegnących równolegle na całym świecie. Tylko inteligentne przeplatanie danych i wykonywanie analiz w chmurze umożliwi tak szybki rozwój produktu w erze Internetu Rzeczy. Dostępność i zrozumiałość zmierzonych danych są również ważnymi czynnikami. Technologie chmurowe umożliwiają dostęp do danych na całym świecie przez upoważnione strony oraz usprawniają przepływ informacji i pracę w zespołach międzynarodowych. Jednym z bardzo konkretnych przykładów, jest fakt że klient HBM korzysta obecnie z pamięci w chmurze do monitorowania swoich stanowisk testowych w trzech różnych lokalizacjach.

Monitorowanie produkcji i maszyny, które uczą się: Nie ma Przemysłu 4.0 bez technologii pomiarowej w chmurze.

Monitorowanie produkcji i sterowanie maszyną są już w miarę ustalone w przypadkach, w których wykorzystanie chmury do technologii pomiarowej było brane pod uwagę. I to jest niewątpliwie miejsce , w którym dyskusja o możliwych standardach i procesach zrobiła największy postęp.
Oprócz protokołów takich jak http, CoAP, XMPP i MQTT, debata obecnie dotyczy również włączania protokołów komunikacji maszyna-maszyna (M2M). Innymi słowy, dotyczy nie tylko (możliwości transportu danych maszynowych (zmienne kontrolne, zmierzone wartości, parametry itp.), ale także ich semantycznego opisania, aby można je było odczytywać maszynowo (jak w OPC UA). W inteligentnej produkcji i systemach maszynowych, w których ostatecznie maszyny będą komunikować się ze sobą, rola czujników zyskuje na znaczeniu. Podczas gdy większe zalety cyfryzacji w świecie czujników nie są jeszcze widoczne (ani konieczne), w przypadku układów kondycjonujących sygnał (takich jak ClipX z HBM) odgrywają jednak kluczową rolę.

Długoterminowy monitoring infrastruktury
Prawdziwą, modelową aplikacją dla wykorzystania technologii pomiarowej w chmurze jest długoterminowe monitorowanie infrastruktury, na przykład w projektach monitorowania stanu konstrukcji (SHM). Monitorowanie mostów, budynków, tuneli i konstrukcji, takich jak rurociągi, czy turbiny wiatrowe jest idealne do użycia w chmurze. Z jednej strony dane są gromadzone przez długi czas, podczas gdy niemożliwe byłoby zatrudnienie inżyniera na miejscu przez cały czas. W rzeczywistości dostęp do mierzonych danych za pośrednictwem chmury jest koniecznością. Jednak nawet dzisiaj chmura ma więcej do zaoferowania tym zastosowaniom: pomiary są oceniane równolegle, raporty i analizy są zestawiane i dostarczane jako dzienniki, które są zgodne z prawem i dostępne również dla partnerów i kontrahentów. Proces może być w każdej chwili monitorowany przez system zarządzania jakością i proces audytu. Co ważne, pozwala na wysoce wydajną konserwację predykcyjną i szybką interwencję w przypadku wystąpienia niepożądanych zdarzeń, a nawet katastrof.

Co obecnie nadal hamuje technologię pomiarową w chmurze?
Jak pokazują nasze przykłady, technologia pomiarowa w chmurze ma już dziś wiele zastosowań - niektóre standardowe, niektóre indywidualne. Jeśli chodzi o inne zastosowania, to na razie są to marzenia, ale dzięki szybkiemu rozwojowi technologicznemu w tej dziedzinie, są teraz znacznie bliższe rzeczywistości niż tylko wizjom. Co więcej, pomimo licznych oczywistych zalet, wykorzystanie chmury do technologii pomiarowej jest nadal trudne dla wielu użytkowników. Może nie pasować do obecnej firmy i procesów rozwojowych, na przykład może być trudna do podłączenia do istniejących systemów IT i , co najważniejsze, istnieją wątpliwości odnośnie bezpieczeństwa, które należy przezwyciężyć.  Ale żadna z tych przeszkód nie jest nie do pokonania. Zmieniające się wymagania rynkowe i technologiczne wydają się wskazywać, że przeszkody te nie utrzymają się:
  • Procesy rozwoju stają się szybsze i bardziej globalne, czy nam się to podoba, czy nie. Dlatego przetrwają tylko te firmy, które wykorzystają chmurę i możliwości cyfryzacji na swoją korzyść.
  • Wraz ze wzrostem standardów łączenie nowych technologii z istniejącymi infrastrukturami IT będzie znacznie łatwiejsze w przyszłości, niż jest dzisiaj.
  • Kwestie bezpieczeństwa są również rozwiązywane. Ważną rzeczą jest znalezienie odpowiedniego partnera technologii w chmurze, który działa zgodnie z prawem i spełnia rygorystyczne przepisy UE.

Zawsze gotowi na następny skok technologiczny: HBM Cloud w codziennym użyciu

HBM (Hottinger Baldwin Messtechnik) jest globalnym dostawcą czujników (głównie do pomiaru wielkości mechanicznych), wzmacniaczy oraz oprogramowania do testowania i pomiaru. W linii produktów HBM Prenscia, HBM oferuje również oprogramowanie do testowania wirtualnego. Dla HBM, jako globalnego lidera technologii, decyzja o aktywnym zaangażowaniu w rozwijanie chmury dla technologii pomiarowej była jasna, ponieważ obsługa dużych zbiorów danych przy bardzo złożonych testach i mierzonych danych - niejednokrotnie z dziesiątków tysięcy kanałów jest jej głównym polem działania.
W związku z różnymi niepewnościami i możliwościami, które pociąga za sobą wykorzystanie chmury w technologii pomiarowej, HBM przyjęło modułowe i przyszłościowe podejście. W związku z tym niektóre standardowe funkcje technologii chmury są dostępne już dziś. Trwa ciągły rozwój "HBM Cloud", w tym w indywidualnych projektach klientów i dla indywidualnych wymaganiach klientów.

Microsoft Azure jako platforma
Wybór "właściwego" partnera w zakresie chmury jest istotnym kamieniem węgielnym tej strategii. HBM wybrał Microsoft Azure. Co najbardziej przyciągnęło do tego dostawcy to dostępność dziesiątek centrów danych na całym świecie, gdzie dane mogą być przechowywane zgodnie z przepisami powszechnie obowiązującymi w miejscu siedziby danej firmy. W rzeczywistości w USA, Europie, Azji, Ameryce Południowej, Australii lub Afryce, klient może wybrać miejsce przechowywania swoich danych. Dane są replikowane na serwerach kopii zapasowych na całym kontynencie i zgodnie z dzisiejszymi najbardziej rygorystycznymi przepisami o ochronie danych, zasadami bezpieczeństwa i prawem. Dane są szyfrowane do przesyłania i mogą być również przesyłane do innych uczestników projektu, np. do partnera technicznego w celu dalszego przetwarzania.
Ale tam, gdzie wymagają tego potrzeby klientów, pomagamy również w łączeniu naszych produktów z prywatnymi systemami chmurowymi, które są stosowane tam, gdzie wymagania bezpieczeństwa są wyjątkowo wysokie. W końcu, tradycyjna analiza kosztów musi zostać wykonana przy podejmowaniu decyzji o korzystaniu z chmury prywatnej lub HBM Cloud (via Microsoft Azure).

HBM Cloud jako standard: przykłady użycia dzisiaj

Przechowywanie danych w chmurze
Nowy system akwizycji danych EVIDAS firmy HBM oferuje standardowo możliwość przechowywania mierzonych danych w chmurze. Jest to realizowane za pośrednictwem Microsoft Azure, który oferuje użytkownikom dodatkowe, praktyczne korzyści, np. udostępnianie danych między zespołami projektowymi w firmie i ich dalsze szybkie przetwarzanie. W ten sposób, wysyłanie plików Excel lub ręczny hosting serwera FTP - z całym związanym z tym ryzykiem - również należy już do przeszłości.

Aplikacja HBM Push
Aplikacja mobilna "HBM Push" (obecnie dostępna dla oprogramowania HBM catman, Perception oraz rejestratora danych QuantumX CX23) informuje użytkownika o zdarzeniach, w szczególności podczas długotrwałych pomiarów. Zdarzenia te są definiowane wcześniej i przesyłane natychmiast za pomocą powiadomienia Push.

Indywidualne powiązanie HBM Cloud z projektami klientów
Poza swoimi standardowymi projektami, HBM oferuje liczne możliwości indywidualnego dostosowania chmury technologii pomiarowej w przyszłości. Dostosowania te obejmują wykonanie odpowiednich interfejsów, w szczególności, w przypadku kanałów zwrotnych.

Korzystanie z zestawów SDK
W przypadku, gdy projekty badawcze muszą być połączone z chmurami prywatnymi lub specyficzną architekturą klienta, HBM oferuje zestawy oprogramowania SDK (Software Development Kit) do łatwej integracji zmierzonych danych. Poprzez interfejs Common API, zarówno integratorzy, jak i działy rozwoju mogą komunikować się bezpośrednio ze sprzętem HBM i czujnikami za pomocą standaryzowanych interfejsów.

Przetwarzanie post-procesowe z HBM Prenscia
HBM zawsze był mistrzem "kompletnego łańcucha pomiarowego", a dzięki rozszerzeniu go na chmurę, dodał także wirtualne testy za pomocą oprogramowania. W tym zakresie oddział HBM Prenscia oferuje portfolio najlepszych modułów analitycznych obejmujących wszystkie aspekty związane z: niezawodnością, trwałością i wydajnością. Olbrzymie możliwości oferowane są poprzez integrację rozwiązań HBM Prenscia w chmurze, takie jak prowadzenie kompleksowych analiz w czasie rzeczywistym, co z kolei skraca cykle rozwojowe i umożliwia realizację konserwacji sprzętu na zasadzie przewidywania awarii.

Chmura: więcej niż produkt
Jak pokazują powyższe przykłady, przyszłe pomiary, testy i kontrole są nie do pomyślenia bez chmury.
  • Konkretne korzyści można zaobserwować w:
  • Centralnym, globalnie dostępnym miejscu przechowywania danych
  • Wyraźnym wskazaniu statusu, stanu i ocen na wskaźnikach
  • Możliwości w razie potrzeby zrealizowania złożonych procesów analitycznych i obliczeniowych
Pierwsze przeszkody, takie jak problemy bezpieczeństwa, zostały już w dużej mierze przezwyciężone. Teraz kolejnym krokiem jest dalszy rozwój standardów i, co ważne, procesów globalnych. W końcu wykorzystanie chmury - również w projektach z zakresu technologii pomiarowej - oznacza rozwój nowych modeli biznesowych i tworzenia wartości.
HBM wspiera klientów z projektami HBM Cloud, zarówno w standardowych rozwiązaniach, jak i w indywidualnych projektach, tworząc rozwiązania IIoT, które umożliwiają takie procesy, jak: tworzenie sieci danych z czujników; zdalny monitorowanie; przetwarzanie danych w celu konserwacji predykcyjnej, a nawet monitorowanie stanu konstrukcji. Wszystko to zapewniają pewne, użyteczne dane i funkcje monitorowania. Klucz leży w łączeniu sieciowym czujników, wzmacniaczy i innych systemów, maszyn i budynków.
To również wyjaśnia, że HBM Cloud to nie tylko "produkt" jak wiele innych - to znaczy, że nie tylko łączymy czujniki, wzmacniacz, oprogramowanie i ... chmurę. Nie - chmura wpływa na i obejmuje wszystkie produkty oraz procesy związane z technologią pomiarową.
Logując się do chmury, HBM zalogował się do przyszłości. Korzystając z doświadczeń zdobytych w ostatnich latach, nasz zespół programistów entuzjastycznie pracuje nad dalszym rozwojem tej technologii - przynosząc prawdziwą wartość dodaną dla niezliczonych projektów klientów w zakresie internacjonalizacji i tworzenia sieci.