L’edge computing incontra i dati analogici

Come National Instruments dà impulso all’IoT industriale.

I sensori analogici generano enormi quantità di dati

Le aziende industriali devono analizzare i dati generati dai sensori IoT in tempo reale. Ma quando i volumi di dati sono enormi, l’IT tradizionale non è sufficiente.

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Immagine astratta che rappresenta i dati generati dai sensori analogici

Più di 35.000 aziende nel mondo utilizzano sensori di National Instruments. Le aziende energetiche li distribuiscono per monitorare le reti elettriche. I produttori li integrano in ambienti di collaudo e sistemi di produzione in fabbrica. Gli scienziati usano i dispositivi di National Instruments per gestire e ottimizzare le apparecchiature per la ricerca.

I dispositivi di National Instruments misurano i fenomeni del mondo fisico quali temperatura, segnali audio e tensione. Molti di questi dati sono analogici e non digitali. Di conseguenza, il volume dei dati acquisiti è limitato solamente dalla sensibilità del dispositivo e dal numero di sensori. In alcuni casi, i dispositivi monitorati dai sensori di National Instruments generano diversi petabyte di dati all’anno.

Questi enormi volumi di dati creano problematiche per l’architettura IT dei clienti di National Instruments. Le apparecchiature industriali vengono spesso utilizzate in sedi remote dove l’installazione dell’IT convenzionale può risultare costosa o complessa.

  • “Lo streaming dei dati basati su macchine verso repository centrali basati su cloud richiede tempi e larghezza di banda eccessivi. I nostri clienti vogliono prendere decisioni basate sui dati dall’edge dell’IoT nell’arco di microsecondi dall’acquisizione”.

    Eric Starkloff, Executive VP, Global Sales and Marketing, National Instruments

L’alternativa consiste nel trasmettere grandi volumi di dati dalle apparecchiature ai data center centralizzati. Questa operazione richiede una rete a elevata larghezza di banda, che potrebbe essere costosa o poco pratica da gestire.

 Trasmettere elevati volumi di dati provoca anche problemi di latenza, che possono ridurre il valore dei dati generati dai sensori industriali. Ad esempio, i produttori spesso programmano i sistemi di produzione in fabbrica per leggere l’output dei sensori, analizzarlo ed eseguire regolazioni automatizzate o rilevare problemi prima che abbiano conseguenze sul throughput o sulla qualità. Ma tutto questo non è possibile se i dati devono essere trasmessi off-site per essere analizzati.

 National Instruments doveva eliminare la latenza evitando di sovraccaricare i siti industriali con un’infrastruttura IT complessa.

25

Petabyte di dati generati ogni anno da un dispositivo di ricerca di un cliente

90%

Asset per la produzione energetica non monitorati in tempo reale

Un ponte tra OT e IT

National Instruments ha abbinato dispositivi di misurazione analogici con analisi in tempo reale.

Immagine astratta che rappresenta la la delivery di analisi on-site

PXI, o Peripheral Component Interconnect eXtensions for Instrumentation, è uno standard di settore che supporta l’interoperabilità di sistemi di collaudo, misurazione e automazione. Lo standard è stato originariamente introdotto da National Instruments nel 1997 e oggi è alla base della progettazione di molti sistemi Industrial Internet of Things (IIoT).

  • “Se il segnale di vibrazione di una macchina inizia a sfuggire al controllo, è possibile intervenire rapidamente, ad esempio spegnendo la macchina in caso di pericolo”.

    Eric Starkloff, Executive VP, Global Sales and Marketing, National Instruments

Per soddisfare le esigenze di capacità IIoT dei clienti, National Instruments ha collaborato con HPE per creare una versione dei sistemi edge convergenti HPE Edgeline dotata di slot PXI.

I sistemi HPE Edgeline offrono la potenza di elaborazione e la capacità necessarie a supportare l’analisi dei big data. Rendendo disponibili versioni compatibili con PXI, National Instruments è in grado di integrare i propri sensori con i sistemi e fornire funzionalità di analisi on-site ai propri clienti industriali.

Analisi all’edge

Minore latenza. Complessità ridotta. E dati IIoT più produttivi.

Immagine astratta che rappresenta l’analisi all’edge

L’integrazione dei sensori di National Instruments con elaborazione HPE Edgeline rappresenta un’architettura IIoT che elimina la latenza associata alla trasmissione dei dati.

  • “È sbagliato credere che tutta l’analisi dati possa o debba avvenire nel cloud. Nell’IoT industriale, gran parte dell’analisi deve avvenire all’edge”.

    Eric Starkloff, Executive VP, Global Sales and Marketing, National Instruments

Questo consente a ingegneri, scienziati e responsabili delle operazioni di progettare sistemi industriali che:

• utilizzano informazioni sui dati in tempo reale per supportare processi controllati da macchine e apprendimento automatico, migliorando l’ottimizzazione dei processi e la qualità dell’output

• automatizzano la risoluzione dei problemi

• riducono i problemi alle apparecchiature da remoto, riducendo i costi e migliorando la sicurezza

La soluzione semplifica anche l’architettura IT associata alle apparecchiature IIoT. In questo modo si riducono i costi di capitale e manutenzione dell’IT, nonché le spese di gestione.

Con l’espansione dell’IIoT a miliardi di macchine, il volume di dati generati esploderà a livelli senza precedenti. Le aziende sanno che c’è valore in quei dati. Eseguendo analisi all’edge IIoT possono ottenere tale valore più facilmente e a costi più contenuti.

 

Esempio di soluzione

Il fulcro della soluzione di National Instruments è costituito da sistemi IoT convergenti HPE Edgeline EL1000 e EL4000 dotati  di slot PXI con standard aperto per supportare il collegamento diretto dei sensori dell’azienda. Il software di gestione HPE iLO (Integrated Lights Out) aggiunge le funzionalità necessarie per supportare la gestione e la manutenzione di apparecchiature IT automatizzate e in remoto. HPE Aruba e HPE Aruba ClearPass possono essere abbinati ai server per supportare l’accesso mobile a sistemi industriali e proteggere tali sistemi da attività non autorizzate. HPE Vertica Analytics Platform offre dati e insight in tempo reale per supportare l’apprendimento automatico, il rilevamento delle anomalie, la realtà aumentata, l’analisi predittiva e le notifiche dei guasti in remoto.

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