Računalstvo na rubu: od velikih podataka do pametnih podataka
Posebnost računalstva na rubu jest novi koncept softverske arhitekture za industrijski internet stvari
Sad i manje tvrtke imaju mogućnost pružanja isplativih usluga i primjene novih poslovnih modela
Michael Heiss, glavni savjetnik za Digital Enterprise tvrtke Siemens Austrija, na konkretnom primjeru jasno objašnjava pojam računalstva na rubu te prednosti i dodatne vrijednosti koje ono nudi. Kod računalstva na rubu, za razliku od računalstva u oblaku, podaci se obrađuju ondje gdje su stvoreni: izravno na strojevima, izravno u tvornici. Podaci ne napuštaju tvornicu, a vrijeme odaziva puno je kraće. Računalstvo na rubu omogućuje čak i manjim tvrtkama da diljem svijeta pružaju dodatne usluge i primjenjuju nove poslovne modele. Razliku čini takozvano računalstvo na rubu. Računalstvo u oblaku je, s druge strane, računalna usluga koja se ovlaštenim korisnicima stavlja na raspolaganje na internetu. Za razliku od računalstva na rubu računalstvo u oblaku pruža se u podatkovnom centru. Kombinacija računalstva na rubu i računalstva u oblaku objedinjuje prednosti obaju svjetova.
Navedimo konkretan primjer: zamislimo da proizvođač strojeva svoje strojeve prodaje diljem svijeta. Svojim kupcima želi, povrh uobičajenog jednokratnog poslovanja sa strojevima, ponuditi dodatne usluge. Radi se o usluzi koja klijentu donosi financijske i proizvodne prednosti i koju poduzetnik može pružati globalno i jeftino. Klijenti proizvođača strojeva žele izbjeći neplanirani zastoj strojeva. Stoga se strojevi moraju održavati na vrijeme. Obavijest o nužnoj zamjeni potrebno je poslati prije potencijalnog kvara. Još bolje klijent dobiva plan održavanja prilagođen njegovu stroju, uključujući pravovremenu narudžbu rezervnih dijelova. To se naziva prediktivno održavanje (engl. Predictive Maintenance). Ova je poslovna ideja sad dostupna.
Zašto računalstvo na rubu?
Zašto je potrebno računalstvo na rubu? Svi podaci pohranjeni na Edge uređaju mogu se poslati u središnji „oblak”. Ondje se podaci obrađuju na pametan način i šalju kupcu. Ali, ne u našem primjeru: naime, za pouzdanu procjenu starenja aktivnih dijelova stroja potrebno je 1000 izmjerenih vrijednosti u sekundi. Za to industrijska veza s oblakom nije tehnički prikladna ili bi prouzročila pretjerane troškove. Kao drugo: klijenti tvrtke koja je izgradila stroj raspolažu mnogim znanjima i vještinama o svojim proizvodnim procesima. Kako klijenti upotrebljavaju strojeve za proizvodnju svojih proizvoda njihova je poslovna tajna. Dobiveni podaci uglavnom sadrže povjerljive podatke. Zbog toga kupci ne dopuštaju da ti podaci napuste zgradu tvornice. Uz računalstvo na rubu moguće je zadovoljiti oba zahtjeva: u tu svrhu, upravljanje strojem spojeno je izravno na lokalni takozvani Edge-Box. Edge-Box je vrlo robusno računalo koje je instalirano izravno pokraj stroja u upravljačkom ormaru. Ono osigurava potrebne računalne kapacitete. Putovi prijenosa podataka vrlo su kratki. To omogućuje prijenos više od 6000 vrijednosti podataka u sekundi u Edge Box u stvarnom vremenu. U njemu se izračun vrši na temelju stanja aktivnih dijelova stroja. Svi klidistribucija jenti diljem svijeta u oblak učitavaju tako dobivene rezultate, koji ne sadrže povjerljive podatke tvrtke. Dovoljno je da se informacije o stanju stroja prenose u oblak jednom u minuti. Dakle, samo jedna pametna vrijednost u minuti umjesto 360.000 vrijednosti u 60 sekundi. Ova vrijednost rezultata dovoljna je za izračun preporuke kada klijent mora održavati svoj stroj. Iskoristiva je i za izvođenje poboljšanja učinkovitosti strojeva. Na ovaj način velika količina podataka postaje pametni podatak. No je li sve to doista novo? Već danas svaki upravljački modul (PLC/PC) stroja može provesti vlastite izračune. Čemu dodatni Edge Box? Upravljački modul stroja je dizajniran da pouzdano izvršava svoje zadatke upravljanja strojem u određenim intervalima (npr.8000 puta u sekundi). Ova aktivnost nužna je za rad stroja. Zato se ne smiju ometati dodatnim zadacima. Edge-Box može izvoditi vrlo složene izračune bez opterećenja ili ometanja upravljanja strojem. Na tom računalu mogu se pokrenuti i algoritmi umjetne inteligencije. Sad bi se čovjek mogao zapitati: „U redu, ali računalo se oduvijek moglo postaviti pored stroja kako bi ondje sve izračunalo. Što je tako novo na računalstvu na rubu?” Posebnost računalstva na rubu jest novi koncept softverske arhitekture za industrijski internet stvari (IIoT). Računalstvo na rubu upotrebljava koncept kontejnerizacije: softver se integrira u takozvane kontejnere. To omogućuje da se isti softver može upotrebljavati na vrlo različitim računalnim sustavima. Dakle, i u oblaku i na rubu u računalu (EdgeBox). To se može usporediti s teretnim kontejnerima. Isti se kontejner može prevoziti brodom, željeznicom i kamionom. Još je važnije to da su kontejneri međusobno neovisni. To se naziva upravljanje ovisnostima (engl. Dependency-Management). Isto vrijedi i za teretne kontejnere: ako se pokvari roba u jednom kontejneru, to neće oštetiti robu u drugim kontejnerima.
Prava aplikacija na pravom mjestu
Vratimo se na poslovnu ideju iz našeg primjera: Pretpostavimo da je klijent naručio novu uslugu ITa za prediktivno održavanje. Za to je klijentu potreban odgovarajući softver na njegovu Edge-Boxu, koji se zove EdgeApp. Ažuriranja softvera instaliraju se potpuno automatizirano. Ova sigurna i pouzdana odgovorajućeg softvera na Edge-Box zadatak je takozvanog Edge Managementa. Bez kontejnerizacije softvera to bi bilo nemoguće. Industrijsko rješenje na rubu (npr. Siemens Industrial Edge) osigurava neprekidnu dostupnost, sigurnost ITa, ugovore o zaštiti podataka u različitim zemljama i još mnogo toga. Ovim rješenjem upravljanje na rubu može se ponuditi klijentima diljem svijeta.
Koncept kontejnerzacije Računalstvo na rubu upotrebljava koncept kontejnerizacije. To omogućuje da se isti softver može upotrebljavati na vrlo različitim računalnim sustavima
vrijednosti
Što znači edge?
Edge je engleska riječ za rub. Za razliku od središnjeg računalstva u oblaku, računalna snaga premješta se na decentralizirani rub mreže. “Rub” je dio u kojem se stvaraju sirovi podaci. U primjeru opisanom u ovom članku to su strojevi. Upravo ondje, blizu strojeva, podaci se analiziraju i obrađuju. Kod računalstva na rubu podaci se obrađuju ondje gdje i nastaju. Prosljeđuju se samo rezultati. Upravljanje na rubu omogućuje da je pravi softver dostupan pravom klijentu na pravom računalu EdgeBox. To također omogućuje malim tvrtkama da diljem svijeta nude dodane usluge poput optimizacije upravljanja rezervnim dijelovima i održavanjem. Na ovaj način veliki količina podataka postaje pametni podatak. Ipak, osjetljivi podaci ostaju u klijentovom vlasništvu. ❖