Showcase: IIoT-Bereitstellung mit onboard C-chain

Mit onboard C-chain haben wir eine C-chain Version speziell für M2M Prozesse entwickelt. Die Bereitstellung von C-chain im Industrial IoT erfolgt auf Level 0 (Prozessebene) bis Level 2 (Prozessebene) der Automatisierungspyramide.

Über die OPC-UA-Schnittstelle kommuniziert der C-chain-Client mit den IoT-Geräten. Er überwacht konfigurierbare Variablen von OPC-UA-Servern, die beliebige Werte von OPC-UA-Geräten messen, analysieren und relevante Ereignisse als Transaktionen in C-Chain buchen.

Das komplette C-chain-System kann auf einem Single Edge Computer wie z.B. Raspberrry-Pi laufen. In dieser Implementierung ist C-chain von außen durch eine geschlossene Firewall sicher, gekapselt, zertifiziert und abgeschirmt.

Die enge Kopplung aller C-Chain-Prozesse wie OPC-UA-Client, C-Chain-Client, TDB und embedded Datenbank über Shared Memory führt zu extrem hohen Transaktionsraten von mehr als 2.400 (zweitausendvierhundert) Transaktionen pro Sekunde, wie sie für eine große digitale Fabrik benötigt werden.

Das Konzept:

  • Der C-chain-Client läuft auf einem Raspberry-Pi, auf einem Edge- oder Fog-Computer.
  • Ein OPC-UA-Client und der C-Chain-Client beobachten die Daten und Ereignisse einer Reihe von OPC-UA-Servern.
  • Der C-chain-Client analysiert die Daten und entscheidet, was in der C-chain aufgezeichnet werden muss.
  • Er erstellt die Transaktions-Payload und sendet die signierte Transaktion an die TDB zur sofortigen endgültigen Buchung, die in weniger als 20 ms erfolgt. 
  • Er synchronisiert die lokale Transaktionskette sofort mit der Kette auf der TDB.

Geplante Erweiterungen:

  • Alle Komponenten der C-chain werden auf einem Raspberry-Pi, auf einem Edge-Gerät oder für einen Computer bereitgestellt.
  • OPC UA-Client, C-chain-Client und TDB werden auf demselben Computer ausgeführt. Die erste Implementierung erfolgt auf dem Raspberry-Pi, andere folgen entsprechend dem Kundenwunsch.
  • Alle Subsysteme kommunizieren über Shared Memory, was den Durchsatz noch zusätzlich wesentlich erhöht.
  • Die TDB bucht die Ketten lokal und pumpt sie in einen oder mehrere Server oder in die Cloud. Die Konfiguration ist abhängig von den Leistungsanforderungen des Kunden.
  • In der Cloud sind die Ketten für autorisierte Peers wie SCADA-Komponenten oder Personen mit der C-chain-App auf Smartphones / Tablets / Pcs sichtbar.
  • Diese Daten können für SCADA-Steuerung, Machine Learning, Datawarehouse-Analyse, individuelle, prädiktive und präventive Wartung herangezogen werden.

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