IIoTセンサーからクラウドゲートウェイへのソリューション

IIoTの主なユースケースの1つ（産業用モノのインターネット）は、センサーデータを収集し、それをエンタープライズクラウドに配信して、リモート運用システムのリアルタイムの可視性を強化することです。これは、石油・ガス、製造プラントの生産監視、医療患者の監視、変電所の監視などのアプリケーションにとって非常に重要です。ネットワークインフラストラクチャの進歩と、より高い帯域幅のWAN（ワイドエリアネットワーク）接続の約束により、WANを介して生のセンサーデータをバックエンドのエンタープライズクラウドにプルし、データ処理および予測保守ソリューションを実装および監視できるようになりました。このタイプのアーキテクチャを有効にすると、組織は展開されたシステムの変化する条件に対応し、対応するための優れた俊敏性を提供します。

このレベルのアーキテクチャを実現しようとすると、いくつかの問題が発生します。 主な問題は、展開されたシステムから企業に返送する必要のある膨大な量のデータです。 各センサーからの個別のネットワークパケットを許可することは現実的ではありません。さらに、各センサーからのデータ量は、評価のために企業側で実際に必要かどうかにかかわらず一定です。次の図を考えると、このアーキテクチャは、センサーから企業にデータを取得するために現在存在する問題のいずれも解決しません。処理する必要のあるデータパケットの数が多く、一貫している必要があるため、WANでボトルネックが発生します。 WANトラフィックのバーストが発生するとすぐに、企業が処理のためにデータを収集する機能はますます困難になり、予測できなくなります。

センサーデータを企業に戻すための実現可能なソリューションを今日有効にするには、2つの重要なデータ処理要素を配置する必要があります。まず、ネットワークパケットの数を減らす必要があります 。次に、データのパスには、企業側がアクセスしたいデータを宣言できるインテリジェンスが存在する必要があります。 関連性のないデータが送信されないようにします。また、条件の変更により、企業側がアクセスしたいデータのセットを調整できるようにする必要があるため、この機能は変更可能である必要があります。

RTIは、このようなアプリケーション向けに、ルーティングサービスと呼ばれるブリッジ機能を提供します。ルーティングサービスは論理ベースのブリッジソリューションであり、管理者は、入力側のパブリッシャーからデータを収集し、出力側のサブスクライバーにデータを送信するトピックベースのルートを構成できます。また、ルーティングサービスはDDSに基づいているため、トピックルートの両側でサービス品質（QoS）を個別に設定できます。

ルーティングサービスで設定できるQoSの1つは、データのバッチ処理です。 。この機能は、WANを介したデータのより効率的な転送のために、小さなデータをより大きなネットワークパケットにバッチ処理または合体する機会を提供します。バッチ処理には、データパケットのサイズを制限し、アウトバウンドパケット間に存在する時間を制限する構成コントロールがあります。これにより、ユーザーはセンサーデータの帯域幅と遅延プロファイルを完全に制御できます。最終的な結果は、WAN経由で送信されるパケット数を 10x の係数で劇的に削減する構成可能な帯域幅シェーピングソリューションです。 以上。

ルーティングサービスがトピックルートの受信側でデータフィルターを表現できるようにする2番目の機能 これにより、ブリッジを介して実際に送信されるデータが制限されます。たとえば、展開されたシステムのセンサーが温度センサーであり、受信側が「> 100°F」の温度値に関心がある場合、このフィルターをブリッジの受信側に構成すると、ルーティングサービスが伝播します。データの元の送信側にフィルターをかけます。したがって、データは元のライター側でフィルタリングされるため、WAN経由で送信する必要のあるデータパケットの数が制限されます。このフィルタリング機能はDDSに組み込まれているため、ルーティングサービスを使用すると、任意のトピックルートでこの機能を使用できます。

次の図は、このようなアーキテクチャでルーティングサービスが使用される場所を示しています。

このソリューションは、デプロイされたサイトで生データを処理する必要なしにセンサーデータをクラウドに戻すという問題を解決する独自の利点を備えた非常に高レベルのアーキテクチャを提供します。 RTI Connext DDSおよびルーティングサービス機能、およびこれらの製品を使用して特定の要件と課題に対処するための詳細については、電子メールでお問い合わせください。

参考資料—アプリケーションでのConnext DDSの使用：

• 変電所の監視>>エネルギーシステムアプリケーション：安全で信頼性が高く、高性能でスケーラブルなインフラストラクチャ
• 石油とガス>> RTIと石油とガスのインダストリアルインターネット
• 製造工場の生産監視と自動化>>製造フローとシステムの自動化： ConnextDDSによるより高速で信頼性の高いファクトリ自動化
• 医療患者の監視>>ヘルスケアシステムアプリケーション：医療機器およびシステムとConnext DDSの制御、監視、統合

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