Industrial IoTのトップパフォーマンス

I ndustrial IoTは、通常のIoTとは異なります。. ミッションクリティカルな産業システムでは、コンシューマやビジネスITアプリケーションとは異なり、パフォーマンスが重要です。ほとんどのITシステムは、リレーショナル・データベース(クライアントが追加またはアクセスできるデータ・リポジトリ―)を中心に構築されており、応答時間に1~2秒が容認されています。ITデータは、通常、HTMLまたはXMLを介してネットワーク経由で送信されるため、生データに複雑さが増し、帯域幅が消費されます。オフィスや家庭での使用に適していますが、これらの技術は産業用IoTでは十分ではありません。

一般的な産業システムでは、データはリアルタイムで流れます。センサーからデバイスまたはプロセスを通ってシステムへ移動し、途中で他のデータと結合することが多く、オペレータのコントロールパネルや他のマシンやデバイス、または特殊目的のデータヒストリアンで終了することがあります。プラントまたはフィールドの状態が変化すると、データはリアルタイムで到着し、システムまたはオペレータはそれに対して反応しなければなりません。ロボットアームまたは他の装置は、毎秒数百のデータ変更を送信します。データ・セット内のミリ秒の微小な変動は、重要な影響またはトリガー・アラームを発報している可能性があり、トレンドチャートや履歴データベースは、詳細ごとにアクセスする必要があります。

Industrial IoTにおいてこのような性能に達成するには、非常に優れたデータ通信へのアプローチが要求されます。

  • リアルタイム・インメモリデータベースは、データの移動を保持します。 データは、迅速かつ容易にシステムを流れる必要があり、これらの急速な値の変更をサポートするためにインメモリデータベースが必要です。リレーショナル・データベースは、ITの世界で良く使われる製品ですが、この特別な目的のために構築されていません。レコードに書き込み、クエリの処理、および情報の取得には時間がかかります。従って、インメモリ・フラットファイルデータベースは、データスループットを向上させるのに適しています。
  • 高速なデータ統合により、任意のデータソースを任意のユーザへ接続します。 インメモリの重要な役割は、受信データの全てのソースを統合することです。すべての通信がデータ中心(下記参照)の場合、全てのデータソースを一つの共通データセットにまとめることができます。この設計はデータ処理を可能な限り単純化し、承認されたユーザがデータ入力の特定な組み合わせへリアルタイムに接続することを許可します。
  • パプリッシュ/サブスクライブはポーリングに勝る パプリッシュ/サブスクライブ、イベント駆動モデルでは、ユーザはデータソースに接続するためにワンタイムリクエストを行い、更新が発生するたびに更新情報を取得します。一方、ポーリングは時間指定されたデータ要求を定期的に送信します。これはデータの変更がまれである場合にリソースを無駄にします。複数の要求で同じ値が返される可能性があるためです。同時に、ポーリングサイクルの間にいくつかの値の変更が発生した場合に完全に値が失われるため、急速な変化ではポーリングは適切ではありません。
  • データソースを高速に「プッシュする」のが最も効率的です。 データは、システムへプッシュアウトされ、ユーザへプッシュされます。より良いセキュリティモデルであることに加えて、このアプローチもより効率的です。ソースからデータを「プル」するには、ポーリングが必要です。各データの更新には2つのメッセージ、つまり要求と応答が必要なため、処理に時間がかかり、帯域幅を多く使います。プッシュテクノロジーは、1つのメッセージしか必要としないため、より効率的に帯域幅の消費が少ない、マシン間通信を可能にします。
  • Web中心ではなく、データ中心の設計は、クラウド上で最高のパフォーマンスを発揮します。 ソースデータをトランスコーディングするには時間がかかり、多くの小型センサーにはないリソースがデバイス上に必要です。データをHTMLまたはXMLコードを使用しないシンプルな形式に保つことにより、可能な限り低遅延を実現します。ローデータは、ソースからクラウドを介して可能な限り早くユーザへ流れます。到着したローデータは、HTML、XML、SQLなどの他のフォーマットに変換することができます。Webブラウザ、データベース、スプレッドシート、M2Mなどのシステムは、到着地点で単一のデータソースへのアクセスが可能となり、システム内のデータ移動を削減します。/li>

Skkynet製品の導入

これらのSkkynetの SkkyHub™ DataHub® は、ネットワークレイテンシをわずか数ミリ秒に短縮し、1秒間に最大50,000回以上のデータ変更を可能にします。高いパフォーマンスレベルは、リアルタイムなインメモリデータベース技術とパブリッシュ/サブスクライブ、プッシュによるデータ収集、データ中心のコミュニケーションの方法を組み合わせることで実現します。

DataHubとSkkyHubの「ハブ」技術は、15年以上にわたって世界中の何百ものミッションクリティカルなシステムで使用されているリアルタイムのインメモリフラットファイルデータベースです。産業用データ通信のために設計されたDataHubと ETK は、すべての受信データをシンプルな内部のローデータ形式に変換することで動作します。このローデータは、非常に高速にデータを統合し送信することができます。

プラントレベルでは、DataHubはプロセスデータをリアルタイムで収集、統合、再配布します。 DataHubまたはETKをSkkyHubに接続するだけで、選択したデータセットをIoTにシームレスに渡すことができます。クラウドレベルでは、SkkyHubがリアルタイムデータの収集、統合、および配信を提供します。 IoTのパフォーマンスは、インターネットの実際のネットワーク伝播速度に近づき、遅延はほとんど追加されません。

正直なところ、一般的なIoTプラットフォームがこのレベルのパフォーマンスを提供するとは思わないはずです。産業IoTのために設計されたものはほとんどありません。 「Industrial Internet of Things」のような破壊的な概念を適切に実現するためには新しいアプローチを必要とするかもしれないことは驚くべきことではありません。パフォーマンスに加えて、産業用アプリケーションにはユニークなセキュリティ互換性が要求されます。 Industrial IoTのために堅牢で堅固なプラットフォームを選択するには、これらすべてが考慮すべき重要な要素です。