Das Internet of Things bildet die Grundlage für die Verbindung von intelligenten Geräten mit dem Cloud-Computing. Die neue Generation der lüfterlosen Embedded-Systeme der ARK-Serie von Advantech bietet umfassende Funktionalität für die Selbstverwaltung, die reibungslose Kommunikation und den Selbstschutz. Die Systeme können außerdem Echtzeit-Monitoring und Mechanismen für die Kontrolle von angebundenen Peripheriegeräte implementieren, automatisch Daten von diesen Geräten erfassen und ungewöhnliche Situationen melden. In verschiedenen Anwendungsumgebungen kann ARK seinen „Selbstüberwachungsmechanismus“ (Self-Sensing) starten, der durch modernste Software- und Hardwaredesigns unterstützt wird. Die Anwender sind dadurch in der Lage, IoT-Anwendungen zügig zu implementieren und deren Nutzen zu maximieren.
Begünstigt durch umfassende Investitionen von Industriegiganten und staatliche Mittel ist das Internet of Things (IoT) heute eines der aktuellsten Themen im industriellen Umfeld. Alle Branchensegmente wollen teilhaben und sehen, welche Vorteile IoT bringen kann. Um aber die Früchte des IoT ernten zu können, muss man es verstehen. Denn dann ist es möglich, mit minimalem Aufwand maximale Ergebnisse zu erzielen – und zwar durch den Einsatz einfacher, effizienter IoT-Lösungen. Das lüfterlose Embedded-System der ARK-Serie von Advantech – ein selbstüberwachendes, intelligentes System, das modernste Technologien in sich vereint – spielt eine Schlüsselrolle bei der Unterstützung unserer Kunden, die IoT-Anwendungen realisieren möchten.
Selbstüberwachendes ARK-System: Umsetzung von IoT-Konzepten in der Praxis
Im Hinblick auf die Werte des IoT und der so genannten „Big Data“, die durch das IoT gesammelt werden, wies Louis Lu, Senior Software Manager der Advantech Embedded Computing Group, darauf hin, dass mit der fortschreitenden Verbreitung des kabelgebundenen und des drahtlosen Networkings, die Anhäufung und Analyse von Daten, die von vernetzten Geräten abgerufen wurden – ob nun über das Netzwerk eines geschlossenen Intranets innerhalb eines Unternehmens oder über das offene Internet oder über ein beliebiges Kommunikationsprotokoll – im weiteren Sinne als eine IoT-Practice angesehen werden kann. Die Funktionen und die Werte der von den Endgeräten abgerufenen „Big Data“ hängen davon ab, wie diese Daten analysiert, verwendet und schließlich in konkreten kommerziellen Nutzen umgemünzt werden. Die Ergebnisse helfen nicht nur, maximale Vorteile für die Anwender der Kunden zu erzielen. Sie helfen auch, die Produktanbieter dazu zu motivieren, kontinuierlich weitere Fortschritte zu erzielen.
Louis Lu führte Advantech als Beispiel an. Advantech bietet Geräte und Lösungen an, die die kompletten Anwendungen der Kunden aus den verschiedensten Branchen wirkungsvoll ergänzen. Und die Daten, die aus diesen Anwendungen abgerufen werden, können ebenfalls wertvolle Referenzen für die Anwender liefern, wenn es darum geht, Entscheidungen – wie z. B. Kaufentscheidungen – zu treffen. Auf der anderen Seite erhält Advantech durch die Analyse der Big Data, die aus verschiedensten Anwendungsbereichen gewonnen werden, bessere Einblicke in die Anforderungen der Endanwender und der OEM-Kunden in ihren jeweiligen Branchen. Das wiederum hilft uns, unsere künftigen Software- und Hardware-Designs zu optimieren. Zudem bringt das Änderungen in der gesamten Lieferkette mit sich – von der Produktkonzeption und -entwicklung bis hin zur Produktionsplanung.
Das IoT bietet also nicht nur Wettbewerbsvorteile für die Anwender, sondern hat auch Einfluss auf die Hersteller. Die komfortable Erfassung und Analyse von Big Data sowie einfachere Konzepte für die Realisierung von IoT-Systemen sind heute Schlüsselthemen im industriellen Umfeld. In diesem Kontext ist das lüfterlose Embedded-System der ARK-Serie von Advantech – ein hardware- und softwareintegriertes Produkt mit Selbstüberwachungsfunktionalität – ein hervorragendes Beispiel für eine IoT-Lösung.
Sandy Chen, Leiterin der Embedded Computing Group von Advantech, betont, dass viel über IoT geredet, aber kaum gehandelt wird. Alle möchten am IoT und seinen scheinbar unermesslichen geschäftlichen Möglichkeiten teilhaben. Doch es existieren kaum konkrete Pläne für praktische IoT-Vorhaben. Das liegt zum Teil daran, dass das IoT so viele Facetten hat, die verschiedene Branchenstandards, Produkte und Anwendungen umfassen - was die Bewältigung dieser Aufgabe nicht gerade leicht macht. Die meisten Anwender hoffen, dass ein einzelnes Standardprodukt alle ihre Anforderungen erfüllen kann. Doch das ist äußerst schwierig, da für das IoT viele Anwendungssegmente berücksichtigt werden müssen und viele Anwendungen nicht so einfach kategorisiert werden können. Sandy Chen wies aber auch darauf hin, dass der wichtigste Wert des IoT die Wiederverwendung von analysierten Big Data ist, was beim Umgang mit bestehenden Fehlern hilft und das Auftreten von Fehlern in der Zukunft verhindert. Mit analysierten Daten kann das künftige Verhalten vorhergesagt werden, was die Ausarbeitung von Lösungen begünstigt, die jetzt und in Zukunft eingesetzt werden können. Daher werden Produkte wie das Advantech ARK, das Software und Hardware von innen her integriert, um Selbstüberwachungs- und Managementfunktionen zu realisieren, eine zunehmend wichtige Rolle im IoT spielen.
ARK-Serie
– ein selbstüberwachendes, intelligentes System spielt eine Schlüsselrolle für das IoT
Die ARK-Serie von Advantech unterscheidet sich durch seine Selbstüberwachungs- und Managementfunktionen von anderen Embedded-Systemen auf dem Markt. Diese neue Generation der lüfterlosen Embedded-Systeme spielt nicht nur bei der Datenverarbeitung ihre Trümpfe aus. Sie unterstützt auch die Selbstdiagnose, die Reaktion auf Ereignisse sowie Alarme. Die Systeme erkennen und überwachen den eigenen Systemstatus (Temperatur, Spannung, Systemlast, Networking usw.) sowie den Status von angeschlossenen Peripheriegeräten – zum Beispiel Lese-/Schreibzyklen von Festplatten und Bildschirmdiagnose. Wenn die System- oder Peripherieparameter Grenzwerte erreichen, die das Ende der Lebensdauer ankündigen, erhalten die Anwender einen Systemalarm und werden aufgefordert, einen vorbeugenden Austausch der betreffenden Komponente durchzuführen. Die Systeme können auch erkennen, ob Betriebssystem und Anwendungen ordnungsgemäß funktionieren, und automatisch dynamische Anpassungen gemäß den Einstellungen des Anwenders vornehmen.
Die Netzwerksicherheit ist ebenfalls ein wichtiges Thema im IoT. Für die Gewährleistung der Sicherheit bietet das selbstüberwachende ARK-System Schutz auf drei Ebenen. Die erste Ebene ist die White-List-Überprüfung von McAfee, die dafür sorgt, dass nur vorab autorisierte Programme im System ausgeführt werden können. Zudem wird bei der Erkennung von wiederholten Angriffe durch nicht autorisierte Programme der Systemadministrator per E-Mail oder SMS benachrichtigt. Die zweite Ebene bildet eine integrierte, softwareseitige Sicherheits-ID. Dabei handelt es sich um eine Verschlüsselungssperre, die die unbefugte Nutzung verhindert und sicherstellt, dass unsere Kunden ihre selbst entwickelten Programme optimal schützen können. Selbst wenn eine Festplatte gestohlen wird, können geschützte Programme nicht auf anderen Rechnern ausgeführt werden. Auf der dritten Ebene werden offene kryptografische SSL-Protokolle für den Datentransport verwendet, um höchste Sicherheit im Internet zu gewährleisten.
Mit diesen Erweiterungen können die Embedded-Systeme der ARK-Serie eine unabhängige Schlüsselrolle für jede IoT-Anwendung in jeder Umgebung spielen, unabhängig von der Verfügbarkeit von Supportpersonal vor Ort oder von den Bedingungen der Peripheriemodule. Um die Breite und Tiefe von IoT-Anwendungen zu berücksichtigen, besitzt die gesamte ARK-Serie darüber hinaus ein lüfterloses Design und bietet damit entscheidende Vorteile wie hohe Zuverlässigkeit, großer Betriebstemperaturbereich, Staubschutz und minimale Wartungskosten sowie flexible Rechenleistung von Low- bis High-End. Das sind genau die Eigenschaften, die für die Optimierung eines IoT-Systems gefragt sind.
Das selbstüberwachende, intelligente ARK-System von Advantech ist nicht auf die traditionellen Funktionen von Embedded-Systemen beschränkt, also auf das Computing und das Einbinden von Peripheriegeräten. Mit ihnen ist es möglich, die primäre Datenverarbeitung zu implementieren und verarbeitete Daten an einen Backend-Server zu senden, anstatt einfach nur gesammelte Rohdaten weiterzuleiten. Darüber hinaus kann das System durch die Aufzeichnung des Anwenderverhaltens – z. B. hinsichtlich Systemlast, Performance-Effizienz und Nutzungsdauer – wichtige Anhaltspunkte liefern, die fundiertere Entscheidungen bei künftigen Einkäufen von Equipment ermöglichen.
Laut Aussage von Sandy Chen unterscheiden sich die Embedded-Systeme der ARK-Serie aus Sicht der Advantech-Kunden von anderen traditionellen Controllern dadurch, dass sie intelligentes Management und Informations-Feedback bieten. Die Rolle, die diese Systeme letzendlich im IoT spielen, hängt davon ab, wie OEM-Kunden ihre Anwendungsarchitektur aufbauen. In jedem Fall hilft das selbstüberwachende Design des ARK dabei, den maximalen Nutzen aus dem IoT zu ziehen.
Nach den Worten von Louis Lu existieren bei der großflächigen Nutzung von ARK oder beim Einsatz in einer offenen Architektur übergelagerte Einheiten auf der obersten Ebene, wie z. B. MIS oder Server. In diesem Fall hat ARK lediglich eine Selbstüberwachungs- und Datenübertragungsrolle. Die Aufgabe der Richtliniendefinition wird dabei an die oberen Kontrollebenen abgegeben. Wenn aber ARK in einem kleinen, geschlossenen System eingesetzt wird, das keine übergeordneten Kontrollmechanismen besitzt, kann das volle Potenzial des integrierten Software-/Hardwaredesigns ausgeschöpft werden, um Management-Richtlinien zu implementieren und gleichzeitig die verantwortlichen Personen über die Ergebnisse zu informieren. Dadurch können unnötige Ausgaben vermieden und der Personalbedarf reduziert werden. Damit ist die neue ARK-Generation eine ideale IoT-Lösung für kleine und mittelständische Unternehmen, die nur relativ kleine Systeme benötigen. Sie eignet sich aber auch für die Feldimplementierung an abgelegenen Standorten, an denen nur begrenzt Supportpersonal verfügbar ist.
Die neue Generation der Embedded-Systeme ARK-Serie kann sich selbst in dynamischen Situationen verwalten, anpassen und schützen. Weitere Vorzüge sind die Echtzeit-Überwachung und -Kontrolle von Peripheriegeräten. Neben modularen Designs und vielfältiger Peripherieunterstützung bieten die Embedded-Systeme der ARK-Serie einen hohen Grad der Integration mit den Softwareprodukten von Advantech, wie z. B. SUSIAccess und iManager. Laut Louis Lu besitzen alle Produkte von Advantech und einige Peripheriegeräte von anderen Herstellern einen erweiterten Controller-Chip, der die Software-Ressourcen von Advantech, wie z. B. SUSI API und SUSIAccess, nutzt, um eine vollständige IoT-Plattform zu realisieren – vom Frontend bis hin zum Backend. Die Anwender können dadurch ausführliche Informationen über das System und seine Komponenten abrufen und so deutlich exaktere Bewertungen anstellen. Wenn das System Produkte oder Module umfasst, die nicht von Advantech stammen und nicht über einen ähnlichen Kontroll-Chip verfügen, kann die Erfassung von Basisdaten lediglich über Standardschnittstellen vorgenommen werden.
Louis Lu betonte, dass Advantech den Anwendern seiner Produkte dabei helfen will, IoT-Anwendungen zu realisieren und den Nutzen dieser Anwendungen zu maximieren. Der Hauptzweck der neuen Generation der ARK-Serie ist die Schaffung eines optimalen Umfelds für die IoT-Implementierung basierend auf vielfältigen Überwachungs- und Management-Routinen und mit einer nahtlosen Verknüpfung von den oberen Schichten bis hin zum Feld. Die Technologien, die Advantech dafür einsetzt, sind das zentrale Element unserer Wettbewerbsfähigkeit. Advantech wird auch in Zukunft weiterhin hardware- und software-integrierte Produkte entwickeln, um umfassenden Support und Service für Big Data und IoT-Anwendungen anzubieten.