Edge-Computing Vom Netzwerkrand in die Cloud

TSN-fähige Industrierechner

Kontron war einer der ersten Anbieter, die einsatzbereite Produkte für TSN mit dem OPC UA-Standard auf den Markt brachten. Eine Standard-Netzwerkkarte für TSN integriert jeden erweiterbaren Computer in ein TSN-Netzwerk, dessen Datenpakete deterministisch zuzustellen sind. Industrierechner, in die sich mehrere Netzwerkkarten einsetzen lassen, kann der Anwender damit zur Maschinensteuerung nutzen. Erweiterbare und mit entsprechender Software vorkonfigurierte Industriecomputer liefert Kontron optional bereits mit mehreren TSN-Schnittstellen.
Das TSN-fähige Computer-on-Module (COM) auf Basis des SMARC 2.0-Standards enthält den NXP-Layerscape-LS1028-Multi-Core-Prozessor mit integriertem TSN-Switch und bis zu fünf  TSN-fähige 1-Gb/s-Ethernet-Ports. Hiermit lassen sich kostengünstige und kompakte Edge-Computer mit TSN-Anbindung installieren (Bild 3).

Neue Einsatzbereiche erschließen

Edge Computer werden in ihrer Funktion als Gateway immer weniger belastet, da TSN auf Standard-Computer und das Internet setzt. Demnach lassen sich Edge-Computer für komplexe Aufgaben bei der Maschinensteuerung vor Ort nutzen, etwa für KI im Bereich Machine Vision und Machine Learning.

Außerdem haben Edge-Computer die Aufgabe, Daten vorzufiltern, um den Bandbreitenbedarf zu schonen. Sie bewirken also, dass die Daten in die Cloud gelangen, die der Anwender wirklich benötigt, zum Beispiel für das Auswerten in Managementsystemen wie Business-Intelligence- oder Enterprise-Ressource-Planning (ERP)-Anwendungen. Zur Realisierung von kundenspezifischen Projekten bietet S&T, das Schwesterunternehmen von Kontron, das IoT Software Framework »SUSiEtec« an.

Von der Edge in die Cloud

Für Industrial IoT- und Industrie-4.0-Konzepte sind Edge-Computer weiterhin unabdingbar. Doch aufgrund der etablierten und neuen Techniken wie Cloud Computing, Container-Software, TSN und OPC UA verändern sich ihre Funktionen. Bisherige reine Gateway-Rechner verwandeln sich in leistungsfähige Echtzeit-Rechner, direkt vor Ort. Sie übernehmen Aufgaben wie die Visualisierung, die Kommunikation sowie Analytik- und KI-Aufgaben wie Machine Learning, um den nahtlosen Übergang zwischen OT und IT zu gewährleisten. Auch für Cloud-Computing-Konzepte in der Fertigungsindustrie sind sie effizient, sicher und produktiv einsetzbar.

 

Der Autor

Reiner Grübmeyer ist seit 2008 bei Kontron und verantwortet dort seit 2017 als »Head of Product Management Systems and Software« die Bereiche Embedded Box PCs, HMIs, Rackmount Server, CPCI, Ethernet Switches und Software. Er absolvierte ein Studium der Elektrotechnik an der Fachhochschule Bremen und arbeitete danach mehrere Jahre als Produktmanager, Berater und Softwareentwickler in verschiedenen industriellen Unternehmen.
reiner.gruebmeyer@kontron.com