Co to jest chmura?
Termin chmura odnosi się do zdalnego korzystania z e-usług za pośrednictwem sieci, najczęściej w środowisku Internetowym. Zasada opiera się na fakcie, że dostawca danej usługi chmury działa na serwerze, który zazwyczaj znajduje się w Internecie, a klienci mogą łączyć się z nim z dowolnego miejsca i korzystać z usługi/funkcji. Jednym z przykładów dzisiejszej chmury jest szeroko rozpowszechniona usługa poczty elektronicznej
gmail.com, w której klient może pracować z pocztą, między innymi, zdalnie w przeglądarce internetowej. Innym przykładem są
Dokumenty Google, w których użytkownik może tworzyć różne dokumenty przy pomocy przeglądarki internetowej, udostępniać je współpracownikom itd.
Chmura może być obsługiwana jako publiczna, tzn. dostępna dla każdego użytkownika lub niepubliczna, czyli dostępna tylko dla określonej grupy użytkowników. Dostęp do usług w chmurze może być płatny lub darmowy.
Technologie chmurowe są również wdrażane w automatyce i przemyśle. Typowymi aplikacjami w tym obszarze są aplikacje rozproszone, gdzie poszczególne części technologii są rozmieszczone na dużym obszarze, a dane muszą być przetwarzane w jednym miejscu (na serwerze). Ponadto często konieczne jest dostarczenie wglądu w przetwarzane dane różnym klientom w różnych lokalizacjach (zdalnie). W takich przypadkach może być korzystnym zastsowanie aplikacji monitorujących za pomocą technologii chmury.
W aplikacji korzystającej z usług w chmurze konieczne jest zajęcie się czterema podstawowymi segmentami:
1.
Źródło danych - każde źródło danych musi potrafić w jakiś sposób wysyłać dane do chmury (łączność). Z punktu widzenia komunikacji źródłem danych jest ten, kto kieruje komunikacją - jest to klient/Master.
2.
Serwer danych - musi umożliwiać odbiór danych z pojedyńczych źródeł danych oraz ich zapis/archiwizację do magazynu danych (właściwie magazynu pośredniego). Najczęściej stosowana jest dowolna baza danych SQL (np.
MS SQL,
Oracle,
MySQL). Z punktu widzenia komunikacji oczekiwuje dane od pojedyńczych klientów - jest to
serwer/Slave.
3.
Serwer aplikacji - odczytuje oraz opracowuje dane z centralnego serwera danych oraz oferu je klientom zazwyczaj w formie stron Webowych. Z punktu widzenia komunikacji czeka na wymogi odczytu danych od pojedyńczych klientów - jest to
serwer/Slave.
4.
Klienci - muszą mieć możliwość podłączenia się do serwera aplikacji nawet z dowolnego miejsca oraz dowolnego urządzenia (tylko przy pomocy przeglądarki internetowej - cienki Web klient). Z punktu widenia komunikacji klient aktywnie pyta serwer o dane - jest to
klient/Master.
Możliwości systemu PROMOTIC w technologiach chmury
1. PROMOTIC jako źródło danych
Aplikacja stworzona w systemie PROMOTIC może odczytywać dane z różnych sterowników PLC oraz innych urządzeń w ramach jednej lokalizacji. Dane te później zapisywać do serwera danych zamieszczonego w chmurze. Sposób zapisu danych do serwera jest zależny od typu serwera (chmury). Może przebiegać np. przy pomocy komunikacji XML, komunikacji
OPC UA, lub przy pomocy protokołów komunikacyjnych stosowanych w automatyce (na przykład
Modbus).
W ramach takiej architektury jest zalecane by źródło danych posiadało mechanizm (lokalny cache danych) do dodatkowego zapisu określonej ilości danych w przypadku utraty łączności z chmurą.
2. PROMOTIC jako serwer danych
PROMOTIC aplikację można zastosować w określonych okolicznościach jako serwer danych. Należy jednak zapewnić odbiór danych z pojedyńczych źródeł danych. W systemie PROMOTIC do tego celu można zastosować obiekt
PmaData udostępniony do Webu, do którego źródła danych mogą zapisywać dane w formacie XML PROMOTIC. Taki tryb jest odpowiedni w przypadkach, kiedy pojedyńcze źrodła danych są również aplikacje PROMOTIC. W reszcie przypadków po stronie źrodeł danych jest konieczne zapewnić by dane zostały wysyłane do serwera w PROMOTIC XML formacie.
Całodobowe działanie aplikacji, jak również komputer typu serwer danych musi być zapewnione zastosowaniem oprogramowania użytkowego
WatchDog. Dostępność komputera typu serwer danych musi zostać zapewniona przy pomocy statycznego publicznego adresu IP. PROMOTIC jako koncentrator danych umożliwia zastosowanie dowolnego systemu bazodanowego (np.
MS SQL,
MySQL,
Oracle, itd.).
3. PROMOTIC jako serwer aplikacji
System PROMOTIC standardowo zawiera integrowany Web serwer, poprzez który potrafi udostępniać opracowane dane z serwera danych pojedyńczym klientom. W celu umożliwienia dostępu klientom do serwera aplikacji musi on zostać udostępniony przy pomocy statycznego publicznego adresu IP. Według rodzaju aplikacji należy również określać prawa dostępu do danych dla pojedyńczych klientów, kiedy często jeden klient powinien mieć dostęp tylko do swych danych, ale nie posiadał dostęp do danych innego klienta (uprawnienia dostępu).
IoT, chmura oraz PROMOTIC
W praktyce coraz częściej pojawiają się rozwiązania, w których urządzenia, które mają wbudowane bezpośrednie wsparcie dla niektórych technologii komunikacji w chmurze, są wykorzystywane jako źródło danych. Takie urządzenia można zaszeregować do "Internetu rzeczy" (
Internet of Things - IoT) . Typowym przykładem jest technologia chmury
Sigfox. Urządzenia posiadające wsparcie komunikacji
Sigfox potrafią zapisywać względnie małe ilości danych do chmury
Sigfox.
System PROMOTIC potrafi się posłączyć do serwera chmury
Sigfox oraz odczytywać dane z danego urządzenia, lub grupy urządzeń. W takim przypadku aplikacja PROMOTIC może działać np. jako serwer aplikacyjny. PROMOTIC odczyta opracowane dane z pojedyńczych urządzeń z chmury
Sigfox oraz oferuje je swoim Web klientom (SCADA wizualizacja). Do komunikacji z chmurą
Sigfox system PROMOTIC zawiera konfigurację wstępną:
Sigfox - Komunikacja z usługą chmury backend.sigfox.com - Zestaw komunikacji z danymi i panelem. Ta konfiguracja wstępna odczytuje dane w formacie
JSON wykorzystując
REST API.
Sigfox jest odpowiednią technologią do pozyskiwania stosunkowo niewielkich ilości danych z różnych urządzeń rozmieszczonych geograficznie na dużym obszarze (przepływomierze, gazomierze itd.). Urządzenia
Sigfox są często zaprojektowane tak, aby były niezwykle energooszczędne do pracy na bateriach, to znaczy, że mogą być również używane w miejscach, w których brak zasilania. Wadą jest bardzo ograniczona ilość przesyłanych danych. Urządzenia
Sigfox zapisują dane do chmury
Sigfox, gdzie są tymczasowo dostępne w celu późniejszej obróbki - z punktu widzenia aplikacji PROMOTIC chmura
Sigfox działa jako tymczasowy magazyn.
Następnym przykładem, kiedy PROMOTIC może wykorzystywać chmurę innych producentów są urządzenia
eWON. Niektóre urządzenia eWON (Flexy) umożliwiają zasywać zmienne z tych urządzeń do chmury eWON (Talk2M). System PROMOTIC zawiera konfigurację wstępną do odczytu danych z chmury eWON:
eWON - Komunikacja z ruterami przemysłowymi eWON - Zestaw komunikacji z danymi i panelem,
eWON - Komunikacja z usługą chmury Talk2M DataMailbox - Zestaw komunikacji z danymi i panelem. Z punktu widzenia aplikacji PROMOTIC chmura eWON również działa jako tymczasowy magazyn danych.
Reasumując można stwierdzić, że system PROMOTIC jest technicznie przygotowany do pracy z usługami chmur, które oferują dane w formatach
XML,
JSON itd.