تعامل نزدیک‌تر طراحان و توسعه‌دهندگان
سکو‌های جدید توسعه به‌دنبال تحول‌آفرینی در اینترنت اشیا صنعتی
با وجود افزایش تقاضا برای دستگاه‌ها و تجهیزات مرتبط با اینترنت اشیا، بازار اینترنت اشیا هنوز هم بسیار پراکنده است. به طور کلی، محصولات مبتنی بر اینترنت اشیا در اغلب موارد برای صنایع خاص مناسب هستند و آنقدر انعطاف‌پذیر نیستند تا در اکثر صنایع مورد استفاده قرار بگیرند. با این حال، هر توسعه‌دهنده‌ای به‌دنبال بازار اینترنت اشیا است، به‌واسطه آنکه مشتریان انتظار دارند دستگاه‌های مصرفی آن‌ها صرف نظر از فروشندگانی که آن‌ها را تولید کرده‌اند با شبکه سازگار باشند...

ثبثبثب.gif

بر همین اساس، توسعه‌دهندگان در حال ساخت ابزارهایی هستند که به طراحان کمک می‌کند کارکردها و عملکردهای اینترنت اشیا را در طرح‌های خود پیاده‌سازی کنند. اما توسعه‌دهندگان چه محیط‌های توسعه‌ای را آماده عرضه کرده‌اند؟ ما در این مقاله تعدادی از جدیدترین محیط‌های توسعه‌ای که ویژه اینترنت اشیا (صنعتی) آماده شده‌اند را مورد بررسی قرار داده‌ایم. 

این مطلب یکی از مجموعه مقالات پرونده ویژه «اینترنت اشیا صنعتی» شماره 194 ماهنامه شبکه است. علاقه‌مندان می‌توانند کل این پرونده ویژه را از روی سایت شبکه دانلود کنند. 

 

طراحی ساده‌تر سامانه‌های اینترنت اشیا 

برخی شرکت‌ها سیستم‌های توسعه ویژه‌ای را آماده کرده‌اند که به مهندسان طراح کمک می‌کند ویژگی‌های اینترنت اشیا را در محصولات خود نصب کنند و مورد استفاده قرار دهند. محیط توسعه نود-رد (Node-RED) که در لوازم صنعتی Groov Box متعلق به شرکت Opto22 مورد استفاده قرار می‌گیرد، از بارزترین مثال‌هایی است که در این زمینه می‌توان به آن اشاره کرد. نود-رد ضمن آنکه پیچیدگی و زمان توسعه برنامه‌های کاربردی اینترنت اشیا صنعتی (IIoT) را کاهش می‌دهد، فرآیند ساخت نمونه اولیه و همچنین توسعه و استقرار برنامه‌های کاربردی را برای اتصال دارایی‌های فیزیکی به برنامه‌های کاربردی و سیستم‌های IT آسان‌تر می‌سازد. نود-رد یک ابزار سیم‌کشی بصری است که سیستم‌های محاسبات لبه‌ای همچون کنترل‌کننده‌‌های خودکارسازی صنعتی را به سرویس‌های ابری همچون سرویس‌های وب آمازون (AWS)، اینترنت اشیا واتسون آی‌بی‌ام و مایکروسافت آژور متصل می‌کند(شکل 1). 

مطلب پیشنهادی

مدولاسیون شبکه‌های نسل پنجم(5G) و تعامل آن‌ها با اینترنت اشیا صنعتی

نود-رد یک فناوری چندسکویی متن باز است که در سایت‌هایی همچون GitHub.com و Npmjs.org در اختیار مصرف‌کنندگان قرار دارد. مصرف‌کنندگان این توانایی را دارند تا از فناوری فوق در انواع مختلفی از سکو‌ها استفاده کنند. Groov Box محصول شرکت Opto22 این پتانسیل را دارد تا زیرساخت سخت‌افزاری ناهمگون صنعتی، مجازی‌سازی داده‌ها برای مشتریان تجهیزات همراه و وب، پشتیبانی از پروتکل‌های خودکارسازی صنعتی از جمله Modbus/TCP و OPCUA و پردازش پیشرفته جریان داده‌ها را با یکدیگر درهم ‌آمیزد. این رویکرد بر مبنای یک منطق برنامه‌نویسی مطلق و مبتنی بر وب برای ساخت، استقرار و مشاهده رابط‌های اپراتوری مؤثر و گسترش‌پذیر و داشبوردهای سیستم برای نظارت و کنترل سیستم‌ها و تجهیزاتی است که از دستگاه‌های موبایل و سیستم‌های دیگر مبتنی بر کامپیوتر استفاده می‌کنند.

شکل 1- محیط توسعه نود-رد که در لوازم صنعتی Groov BoX متعلق به شرکت Opto22 اجرا می‌شود. نود- رد پیچیدگی و زمان توسعه اپلیکیشن اینترنت اشیا صنعتی (IIoT) را کاهش می‌دهد و نمونه‌سازی، توسعه و استقرار اپلیکیشن‌ها را برای اتصال دارایی‌های فیزیکی به اپلیکیشن‌ها و سیستم‌های IT آسان‌تر می‌سازد.

محیط توسعه نود-رد در ارتباط با محصولات و تجهیزات Groov کاربرد دارد و این امکان را برای توسعه‌دهندگان فراهم می‌سازد تا به‌سرعت نمونه اولیه را بسازند و اپلیکیشن‌های اینترنت اشیا صنعتی را جهت اتصال جریان داده‌ها از دارایی‌های صنعتی به دارایی‌های IT توسعه دهند. به عبارت دقیق‌تر، پلی بین تجهیزات فیزیکی و سیستم‌های محاسباتی دیجیتالی ایجاد می‌کند.

اشنایدر الکتریک یک سکوی توسعه حرفه‌ای عرضه کرده است
اشنایدر الکتریک (Schneider Electric) هم یک سکوی توسعه قابل توجه را ارائه کرده است. معماری و سکوی نسل بعدی این شرکت EcoStruxure نام دارد. این سکوی توسعه این پتانسیل را دارد تا راهکارهای مرتبط با اینترنت اشیا را در مقیاسی قابل قبول برای مشتریان ساختمانی، شبکه، صنعت و مراکز داده‌ ارائه دهد. این معماری و سکو سه ویژگی گسترش‌پذیری، باز بودن و سازگاری را توأمان با یکدیگر در اختیار دارد و سه لایه اصلی پشته فناوری اشنایدر الکتریک را به یکدیگر متصل می‌سازد. به عبارت دقیق‌تر، محصولات متصل به شبکه را با کنترل لبه به اپلیکیشن‌ها، سرویس‌ها و ابزارهای تجزیه و تحلیل متصل می‌کند. EcoStruxure به کاربران کمک می‌کند تا سیستم‌های IT/OT  گسترش‌پذیر و همگرا را در هر سطحی از سازمان یا شرکت توسعه دهند. همچنین، ارتباطات، اتصال‌ها و داده‌ها را در جهت ساخت کنترل‌‌ها و بینش‌های عملی تقویت می‌کند. ضمن آنکه بر پایه بهترین استاندارهای ارائه شده از سوی سازمان‌های پیش‌رو و رهبران شاخص این عرصه ساخته شده است، به‌شکل قابل تأملی یک زیرساخت منطبق بر قابلیت همکاری را ارائه می‌کند و این پتانسیل را دارد تا مجموعه‌ای از ویژگی‌های سازگار و متصل به زیرساخت کلاود یا درون‌سازمانی را در اختیار مصرف‌کننده قرار ‌دهد. 

سکوی توسعه اشنایدر الکتریک از چه لایه‌هایی تشکیل شده است؟
اولین لایه توسعه محصولات متصل باهوش جاسازی شده مثل حسگرها، ولتاژشکن‌های پایین یا متوسط، دیسک‌ها و عملگرها را مبنا قرار می‌دهد. لایه کنترل لبه به کاربران کمک می‌کند تا عملیات خود را به‌صورت درون‌سازمانی و از طریق ابر مدیریت کنند. این مدیریت شامل سکو‌های کنترل متصل شده با دسترسی از راه دور، خودکارسازی پیشرفته و قابلیت‌های لغو اپراتور است. کنترل محلی و مکانیسم‌ حفاظتی دیوار آتش در ارتباط با کاربردهای حیاتی و مهم (Mission-Critica) در نظر گرفته شده‌اند. EcoStruxure برنامه‌های کاربردی Vendor-Agnostic، ابزارهای تحلیلی و سرویس‌ها را در پروتکل‌های آزاد IP فعال می‌کند تا با هر سخت‌افزار، سیستم یا کنترلی کار کنند. EcoStruxure به گونه‌ای طراحی شده است تا به دو چالش‌ بزرگی که مشتریان در ارتباط با پیاده‌سازی مقرون به صرفه و گسترش‌پذیری مبتنی بر اینترنت اشیا روبه‌رو هستند پاسخ دهد. 
اشنایدر الکتریک خدمات حفاظت امنیت سایبری را ارائه می‌دهد که به مشتریان صنعتی کمک می‌کند تا وسایل متصل شده خود را مدیریت و امن کنند. سرویس‌های Cyber Update به‌طور خودکار وصله‌های (Patch) سیستم عامل این شرکت و حفاظت نقطه ‌پایانی را توزیع و خطر دریافت به‌روزرسانی‌های نامناسب را کم می‌کنند. منابع داده‌ای که به طور بالقوه ناامن هستند را حذف می‌کنند و مانع تأثیرگذاری آنان روی عملیات کسب و کار و دستگاه‌‌ها می‌شوند. این سرویس‌ها که با مجموعه استانداردهای IEC62443 و صنعتی پیش‌رو دیگر مطابقت دارند، به‌طور خودکار وصله‌های امنیتی ارائه شده از سوی بخش ثالث در ارتباط با سیستم‌ عامل و به‌روزرسانی‌های ضدویروسی مرتبط با حفاظت نقطه پایانی را از طریق یک Windows Software Update Server رمزگذاری و تأیید شده به سرور درون‌سایتی مشتری تحویل می‌دهند.

مطلب پیشنهادی

این 15 ابزار اینترنت اشیای متصل به رزبری پای جادو می‎کنند
راهکارهای بهینه جمع‎آوری داده‎ها از گجت‎های هوشمند

تجزیه و تحلیل با سکوی شرکت راک‌ول
شرکت Rockwell Automation نیز راهکار ویژه خود موسوم به FactoryTalk Analytics for Machines را به مشتریان پیشنهاد داده است. راهکار این شرکت یک برنامه‌ کاربردی ابرمحور مبتنی بر مایکروسافت آژور است که به تجزیه و تحلیل‌ عملکرد سیستم‌های استقرار یافته می‌پردازد. این راهکار سعی می‌کند ضمن کاهش هزینه‌های حفظ و نگهداری به بهره‌وری و بازدهی بیشتر سامانه‌ها کمک ‌کند.
تولیدکنندگان تجهیزات اصلی موسوم به OEM می‌توانند یک دستگاه گیت‌وی FactoryTalk Cloud را در ماشین‌هایی که عرضه می‌کنند، جاسازی کنند. این دستگاه زمانی که ماشین‌ها به کار گرفته می‌شوند، شروع به جمع‌آوری داده‌ها می‌کند. داده‌های جمع‌آوری شده از کنترل‌کننده‌های انتخابی به شکلی مطمئن و با حداقل پیکربندی مورد نیاز از طریق تجهیزات ساخته شده از سوی سازنده یا کاربر نهایی برای برنامه کاربردی FactoryTalk فرستاده می‌شوند. سپس، سازنده تجهیزات از طریق داشبوردهای از پیش ساخته شده این اطلاعات را جمع‌آوری می‌کند و به‌صورت بی‌درنگ مورد تجزیه و تحلیل‌ قرار می‌دهد. FactoryTalk یک برنامه کاربردی مبتنی بر ابر است که در قالب نرم‌افزار به‌عنوان سرویس SaaS ارائه می‌شود.

مطلب پیشنهادی

7 پروژه برتر اینترنت اشیای تحت لینوکس
پشتیبانی لینوکس از اینترنت اشیا

 شرکت Nutonian راهکار مبتنی بر هوش ماشینی را پیشنهاد می‌کند
مایکل اشمیت بنیان‌گذار و مدیر ارشد فناوری شرکت Nutonian در این ارتباط گفته است: «داده‌های اینترنت اشیا در اغلب موارد با داده‌های اضافی غیرمرتبط ادغام شده‌اند که همین موضوع تجزیه و تحلیل این داده‌ها را پیچیده می‌کند. این پیچیدگی در تحلیل اکنون به‌شکل محدودی اثر سوء خود بر عملکردهای تجاری را نشان داده است. ما برای غلبه بر این چالش Eureqa را طراحی کردیم.» (شکل 2)

شکل 2- Fusion Connect شرکت اتودسک یک سکوی ابری اینترنت اشیا است که موتور هوش مصنوعی Nutonian یعنی Eureqa را جهت تفسیر داده‌های اینترنت اشیا به‌شکل توکار مورد استفاده قرار می‌دهد. Eureqa ساده‌ترین مدل‌های پیشگویانه ممکن را از داده‌های خام کشف می‌کند و کاربران را قادر می‌سازد تا مشکلات کسب و کارهای داده‌‌محور را حل کنند.

Nutonian یک شرکت فعال در زمینه هوش ماشینی است. این شرکت به‌تازگی اعلام کرده است که با یکی از تولیدکنندگان تجهیزات اصلی (OEM) اتودسک (رهبر جهانی در طراحی نرم‌افزار و سرویس‌ها) قرارداد همکاری منعقد کرده است. Fusion Connect محصول اتودسک یک سکو ابری ویژه اینترنت اشیا است که اکنون از موتور مدل‌سازی هوش مصنوعی Nutonian موسوم به Eureqa به‌منظور تفسیر داده‌های اینترنت اشیا به‌شکل توکار استفاده می‌کند. (شکل 3)
Eureqa به‌صورت خودکار ساده‌ترین مدل‌های پیشگویانه ممکن را از داده‌های خام کشف می‌کند و کاربران را قادر می‌سازد تا مشکلات تجاری داده‌محور را حل کنند. شرکت‌ها با استفاده از محصول اتودسک (Fusion Connect) می‌توانند به‌طور خودکار داده‌هایی که از سوی ماشین‌های متصل (ماشین‌هایی که تجهیزات اینترنت اشیا اتودسک به آن‌ها متصل شده) ارائه می‌شود را دریافت کرده و به پیش‌بینی خرابی محصولات پرداخته، اصلاحات پیشنهاد شده درخصوص طراحی محصول را دریافت و طرح‌های جدید بالقوه را شناسایی کنند. برایان کستر مدیر بخش اینترنت اشیا شرکت اتودسک می‌گوید: «ما هوش مصنوعی و اکوسیستم‌ یادگیری ماشینی را ارزیابی کردیم و فهمیدیم Nutonian امتیازات ویژه زیادی دارد که به ما امکان می‌دهد یک نوع سرویس تجزیه و تحلیل اینترنت اشیا ارائه دهیم.» 

مطلب پیشنهادی

اگر به دنبال بازار پر سودی هستید از اینترنت اشیا غافل نشوید

شکل 3- Factory Talk Analytics for Machines متعلق به شرکت
 Rockwell Automation یک اپلیکیشن ابری فعال مایکروسافت آژور است که به تجزیه و تحلیل‌های اجرایی از سیستم‌های مستقر دسترسی دارد. همچنین، ضمن کاهش هزینه‌های حفظ و نگهداری، به بهره‌وری و بازدهی بیشتر کمک می‌کند.

از Eureqa می‌توان استفاده کرد و خط مبنایی را برای نحوه رفتار قطعه‌ای از ماشین تحت شرایط عادی تعیین کرد. اگر حسگرهای یک ماشین رفتار غیرطبیعی یا زیر حد مطلوب را نشان دهند، ابزار تجزیه و تحلیل پیشگویانه Fusion Connect که توسط Eureqa طراحی شده، هشدارهای کاربر-نهایی را ایجاد می‌کنند و داشبوردها توضیح می‌دهند که چه اتفاقی افتاده است و چرا. به این ترتیب، مشتریان می‌توانند به‌طور خودکار اقدامات لازم را درخصوص حفظ و نگهداری ماشین‌آلات انجام دهند، خرابی‌های محصول را تشخیص و فرآیندهای تجاری فعال و هوشمندانه را توسعه دهند. قدرت یکپارچه Eureqa و Fusion Connect به کسب و کارها امکان می‌دهد از داده‌های IoT استفاده کنند و به‌شکل خودکار علت رخداد رویدادها مثل خرابی یا تعمیر و نگهداری تجهیزات را در زمان واقعی پیش‌بینی کنند و توضیح دهند. با وجود تجزیه و تحلیل مقیاس‌پذیر و پیش‌بینی‌های پیشگویانه، کسب و کارها می‌توانند عملکرد خود را بهینه‌سازی کنند و مزیت‌های رقابتی خوبی را به دست بیاورند. 

مطلب پیشنهادی

آیا اینترنت اشیا ما را به ابر انسان تبدیل خواهد کرد؟

شرکت نرم‌افزاری PTC نیز راه‌ حل ThingWorx 8 را پیشنهاد می‌کند 
شرکت نرم‌افزاری PTC نیز از جدیدترین نگارش سکوی نرم‌افزاری اینترنت اشیا صنعتی خود موسوم به ThingWorx 8 رونمایی کرد. این زیرساخت به تولیدکنندگان اجازه می‌دهد به‌شکل راحت‌تری تجهیزات خود را به یکدیگر متصل کنند و بر آن‌ها نظارت داشته باشند. ThingWorx 8 این توانایی را در اختیار تولیدکنندگان قرار می‌دهد تا از راه دور وضعیت تجهیزات خود را مورد بررسی قرار دهند. با توجه به آنکه زیرساخت نرم‌افزاری فوق به‌شکل دقیقی با سرویس آژور اینترنت اشیا مایکروسافت و سرویس‌های وب آمازون یکپارچه شده‌ است، به تولیدکنندگان اجازه می‌دهد این زیرساخت نرم‌افزاری را راحت دانلود کنند و مورد استفاده قرار دهند. با وجود این نباید از این موضوع غافل شوید که سکوی نرم‌افزاری ThingWorx شرکت PTC نه‌تنها یک پشته نرم‌افزاری جامع را در اختیار تولیدکنندگان قرار می‌دهد، بلکه به آن‌ها ویژگی‌های اضافی در ارتباط با رایانش ابری ارائه می‌کند. متمرکز شدن روی شبکه‌ها و ویژگی‌های جدید ابری دو عامل بسیار مهم هستند که این زیرساخت نرم‌افزاری در اختیار مشتریان خود قرار می‌دهد.

ماهنامه شبکه را از کجا تهیه کنیم؟
ماهنامه شبکه را می‌توانید از کتابخانه‌های عمومی سراسر کشور و نیز از دکه‌های روزنامه‌فروشی تهیه نمائید.

ثبت اشتراک نسخه کاغذی ماهنامه شبکه     
ثبت اشتراک نسخه آنلاین

 

کتاب الکترونیک +Network راهنمای شبکه‌ها

  • برای دانلود تنها کتاب کامل ترجمه فارسی +Network  اینجا  کلیک کنید.

کتاب الکترونیک دوره مقدماتی آموزش پایتون

  • اگر قصد یادگیری برنامه‌نویسی را دارید ولی هیچ پیش‌زمینه‌ای ندارید اینجا کلیک کنید.

ایسوس

نظر شما چیست؟