Quand informatique en périphérie et données analogiques se rencontrent

Comment National Instruments stimule l'Internet des objets industriel.

Les données de capteurs analogiques sont volumineuses

Les sociétés industrielles doivent analyser les données des capteurs IoT en temps réel. Mais lorsque les volumes de données sont immenses, l'informatique traditionnelle n'est pas adaptée.

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Plus de 35 000 sociétés dans le monde utilisent les capteurs de National Instruments. Les sociétés dans le secteur de l’énergie les déploient pour surveiller les réseaux électriques. Les industriels les intègrent dans leurs environnements de test et dans les systèmes de production dans les usines. Les scientifiques utilisent les appareils de National Instruments pour gérer et régler précisément leurs équipements de recherche.

Les appareils de National Instruments mesurent des phénomènes du monde physique tels que la température, les signaux audio et la tension électrique. La plupart de ces données sont analogiques plutôt que numériques. En conséquence, le volume de données capturées n’est limité que par la sensibilité de l'appareil et le nombre de capteurs. Dans certains cas, les équipements associés aux capteurs de National Instruments génèrent plusieurs pétaoctets de données par an.

Ce déluge de données crée des difficultés pour l'architecture informatique des clients de National Instruments. Les équipements industriels sont souvent utilisés dans des endroits reculés où le matériel informatique classique peut être difficile ou coûteux à installer.

  • « Acheminer les données issues des machines vers des entrepôts centraux dans le cloud nécessite trop de bande passante et de temps. Nos clients souhaitent pouvoir prendre des décisions à partir des données de la périphérie de leurs systèmes IoT dans les micro-secondes qui suivent la capture. »

    Eric Starkloff, vice-président, ventes et marketing global, National Instruments

L'alternative consiste à transmettre de grands volumes de données en provenance des machines vers les datacenters centralisés. Cela requiert un réseau à haut débit, ce qui peut être cher ou peu pratique à faire fonctionner.

 La transmission de volumes élevés de données induit également des problèmes de latence, ce qui peut diminuer la valeur des données des capteurs industriels. Par exemple, les industriels programment souvent les systèmes de production de sorte de pouvoir lire les données des capteurs, les analyser et faire les réglages automatiquement ou détecter les problèmes avant qu'ils n'impactent le débit ou la qualité. Cela ne fonctionne pas si les données doivent être transmises à l’extérieur du site pour l'analyse.

 National Instruments doit éliminer la latence sans surcharger les sites industriels avec la mise en place d'une infrastructure informatique complexe.

25 

Pétaoctets de données par an générés par l'appareil de recherche d'un client

90 %

Des supports de production d'énergie ne sont pas surveillés en temps réel

Rapprocher OT et IT

National Instruments a associé les appareils de mesure analogiques avec les technologies d’analyse en temps réel.

PXI, ou Peripheral Component Interconnect eXtensions for Instrumentation, est une norme pour l'interopérabilité des systèmes de test, de mesure et d’automatisation. La norme a été créée par National Instruments en 1997. Aujourd'hui, elle préside à la conception de nombreux systèmes de l'Internet des objets industriel (IIoT).

  • « Si un signal de vibration d'une machine commence à devenir incontrôlable, vous pouvez rapidement prendre des mesures - par exemple, arrêter la machine en cas de risque. »

    Eric Starkloff, vice-président, ventes et marketing global, National Instruments

Pour répondre aux besoins de ses clients en fonctionnalités IIoT, National Instruments s'est associé à HPE pour créer une version de HPE Edgeline Converged Edge Systems équipée de logements PXI.

Les systèmes HPE Edgeline offrent la puissance de traitement et les capacités nécessaires pour l’analyse de grandes quantités de données. Avec les solutions intégrant le PXI, National Instruments peut incorporer ses capteurs aux systèmes et offrir une fonctionnalité d'analyse sur site à ses clients.

Analyse en périphérie

Moins de latence. Complexité réduite. Et des données IIoT qui donnent plus de résultats.

Intégrer les capteurs National Instruments à HPE Edgeline aboutit à une architecture IIoT qui élimine la latence associée à la transmission de données.

  • « C'est une erreur de penser que toute l'analyse des données peut ou doit être effectuée dans le cloud. Dans l'IoT industriel, une grande partie de l'analyse doit se faire en périphérie. »

    Eric Starkloff, vice-président, ventes et marketing global, National Instruments

Cela permet aux ingénieurs, aux scientifiques et aux directeurs d’exploitation de concevoir des systèmes industriels qui :

• Utilisent l’information découlant des données en temps réel pour prendre en charge les processus contrôlés par machine et l'apprentissage automatique, améliorer l'optimisation des processus et la qualité des résultats

• Automatisent les procédures de résolution des incidents

• Règlent à distance les problèmes d'équipements, ce qui permet de réduire les coûts et d’améliorer la sécurité

La solution simplifie également l'architecture informatique associée aux équipements IIoT. Cela permet de réduire les coûts de capital et de maintenance informatique ainsi que les dépenses de gestion générales.

Alors que l'IIoT concernera bientôt des milliards d'appareils, le volume de données générées atteindra des niveaux sans précédent. Les sociétés savent qu'il existe une valeur dans ces données. En effectuant une analyse en périphérie IIoT, elle peuvent obtenir cette valeur plus facilement et de manière plus économique.

 

Recette de la solution

Le cœur de la solution de National Instruments reposait sur les systèmes IoT convergés HPE Edgeline EL1000 et EL4000 équipés  de logements PXI à norme ouverte pour la connexion directe des capteurs de l’entreprise. Le logiciel de gestion HPE iLO (Integrated Lights Out) ajoute une fonctionnalité pour la gestion et la maintenance à distance des équipements informatiques automatiques. HPE Aruba et HPE Aruba ClearPass peuvent être associés aux serveurs pour l'accès mobile aux systèmes industriels et pour protéger ces systèmes des activités non autorisées. La plateforme d'analyse HPE Vertica offre des données et de l’information en temps réel pour l'apprentissage automatique, la détection des anomalies, la réalité augmentée, l'analyse prédictive et les notifications d'erreurs à distance.

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