ブラウンフィールド IoT テクノロジー:モノのインターネット (IoT) をレガシーデバイスに拡張

IoT（モノのインターネット）の価値をどのように生み出していますか？への移行中 インダストリー 4.0 もはや単なるトレンドではなく必需品であり、意思決定者が常に懸念しているのは、実行可能で実行可能なソリューションを見つけることです。そして、まず困難となるのは、エッジでデータを収集し、そのデータをクラウドに伝達することです。

ブラウンフィールド vs グリーンフィールド

用語 グリーンフィールド もともとは使用されたことのない土地を指定するために建設に使用されていたため、既存のインフラを再建したり解体したりする必要はありません。ソフトウェア開発では、この用語は、事前の作業を考慮したり、他のシステムと統合したりする必要なく、新しい環境でゼロから構築されたソフトウェアを指します。要するに、グリーンフィールドは、単純なプロセスとインフラストラクチャーの均質性を示唆しています。また、グリーンフィールドは参入基準が比較的低いことを意味します。つまり、過去の開発努力による負担なしに、白紙の状態から始めることができます。

グリーンフィールド開発の欠点

欠点はどう？一つには グリーンフィールド 製品により、何十年も使用できたはずのデバイスを廃棄せざるを得なくなる可能性があります。白紙の状態から始めることは、時にはそれまで存在していたものをすべて廃棄することを意味します。互換性の問題は、工業メーカーにとって特に深刻です。ここでグリーンフィールドに移行するということは、インフラストラクチャ全体を交換する必要があるということです。

として ベン・ディクソン 2016年には、「このような取り組みにより、IoT環境は同時にさまざまな方向に拡大し、事実上、互換性がなく相互運用不可能な標準とプロトコルの断片的な寄せ集まりになりつつあります」と予測されています。確かに、これはコネクティビティの普及や、監視されていない自律通信デバイスのエコロジーという IoT のビジョンとはまったく異なります。

ブラウンフィールド開発への挑戦

とは ブラウンフィールドそれならもっと良いのか? ブラウンフィールド 十分に活用されていない、または再開発の候補地と見なされている工業用または商業用不動産を指定します。都市計画では、このエリアは以前に建設されたエリアです。ソフトウェア開発では、従来のシステムに基づいて構築されたソフトウェアか、既存のシステムと連携して動作するように作成されたソフトウェアです。IoT テクノロジーをブラウンフィールドシナリオに実装すると、 同様の挑戦。

ゼロから自由に構築するのではなく、既存のアーキテクチャを検討し、事前に設定された制約の範囲内で作業する必要があります。ここでも、より一層の実装努力が必要です。従来のハードウェアやソフトウェアは実用化までに何年もかかり、単純に廃棄することはできません。産業用モノのインターネット (IIoT) について言えば、企業は簡単には置き換えられないインフラストラクチャーや、代替品が商業的に実現不可能なインフラストラクチャーの上に構築する必要があります。

レガシーデバイスをクラウドに接続し、接続を維持し、データを収集し、データ分析を実行することなど、課題は山積しています。現在、非常に多様な環境の中で行われています。未開拓のシナリオでは、よく挙げられるソリューションがレトロフィットです。同時に、すべての IoT レトロフィットオプションが同じように作られているわけではありません。ソリューションビルダーは複数の課題に直面しており、改造されたすべての機械とレガシー機器を連携させようと奮闘しています。したがって、レトロフィットの選択は、包括的なIIoTアーキテクチャを念頭に置き、最大限の効果を得るための適切なツールを選択しながら、他のデジタル化オプションと慎重に比較検討する必要があります。

IoT プラットフォームによるブラウンフィールドの拡大

ブラウンフィールドの IoT テクノロジーの実装は難しいと言っても過言ではありません。しかし、ますます多様化している IoT 環境の中で、実用的な IoT ブラウンフィールドソリューションを見つけることは、いっそう興味深いものになっています。次のようなサービス アイアンフロック—アプリ開発スタジオとデバイス管理スイートを統合するエンドツーエンドのイネーブラーとして機能する当社のIoTプラットフォームにより、IoTデバイスをシームレスに接続し、異種環境の中で機能と能力を引き出すことができます。

このプラットフォームでは、さまざまなベンダーのレガシーデバイスだけでなく、異なる世代のデバイスも接続できます。私たちの目標は、世代内デバイスとベンダー間のデバイス間の通信を促進することでした。さらに、私たちの目的は、次世代の進歩を予測し、プラットフォームを将来の製品に対応できるようにすることです。このプラットフォームには、 デバイス管理スタジオでは、個々の IoT デバイスまたはデバイスグループを作成して接続したり、既存の IoT デバイスを再グループ化したり、デバイスを複数の分類グループに同時に属させるさまざまなグループレベルを生成したりできます。

ブラウンフィールド戦略

施設にブラウンフィールドのIoTテクノロジーを導入してより多くのIoT接続を実現することは、いくつかの異なる角度から見ることができる変革プロセスです。

レトロフィット

BTIの最高製品責任者、ヴォルフガング・ティエームは 現在のアプローチを列挙しますその中で最も顕著なのは、既存のインフラストラクチャにスマートセンサーを装備して製造現場でデータを収集することです。このシナリオでは、IoT ゲートウェイがリモートセンサーからのデータを集約し、そのデータをクラウドに送信します。従来の資産 (以前のセンサー機能の履歴がない資産を含む) を現在の IoT センサーで改造することは、IoT 対応への第一歩です。

コンバーターを使用する

完全な接続に向けたもう1つのアプローチは、既存のオートメーションシステムを管理および監視するプログラマブルロジックコントローラー（PLC）にIoTを導入することです。PLCは、「外の世界」と通信できないローカル環境で運用しているため、分析のためにクラウドに持ち込むことができる大量の生産データを処理しますが、保持することはありません。ここでは、オートメーション専用のプロトコルを使用して PLC からセンサーデータを抽出し、ワイヤレス IoT 接続を利用してそのデータをさらに通信するコンバーターの使用が推奨されます。これは非侵襲的なアプローチで、コンバーターは IoT エッジノードとして機能し、データを長距離にわたって IoT ゲートウェイに送信します。

リモート I/O モジュールの代用

3 つ目のアプローチは、リモート I/O モジュールを IoT 対応モジュールに置き換えることです。クラウドサービスとワイヤレステクノロジーのおかげで、今日のリモート管理は広範囲に分散され、世界中に広がることさえあります。IoT 対応のリモート I/O モジュールは、MQTT と RESTful API を介してエッジからさまざまなクラウドプラットフォームにデータを直接渡すことで、エッジとクラウドの間のギャップを埋めることができます。IoT 対応 I/O モジュールは堅牢で屋外用途に適しており、広域通信機能を備えています。

IoT DCP の紹介

さらに別の解決策は、IoT デバイスコンピューティングプラットフォーム (IoT DCP) を導入することです。これは、レガシーデバイスと同じ場所に配置されたスケーラブルなソフトウェアプラットフォームです。BACnet、Modbus、LonWorksなどのプロトコルドライバーをサポートしています。また、トランスポート層セキュリティ (TLS) プロトコルを使用してクラウドデータ収集サービスへの安全な接続を確立します。

これらの可能性を組み合わせて使用することも、個別に使用して、実行可能で費用対効果の高いソリューションを構築することもできます。

業界に関する洞察

ブラウンフィールド開発に内在するポテンシャルは、まだ完全には解明されていません。進歩ははるかに速いペースで進んでいる可能性があります。多くの工業メーカーは、ゼロから始めることの魅力は、事前に定義されたパラメータや過去の開発努力に対処する必要もないことを意味するため、完全にグリーンフィールドに移行することを好みます。ブラウンフィールドの開発者は、ハードウェア、ソフトウェア、および設計に関する決定に制約を受け、それが彼ら自身の概念的な作業に負担をかけています。非侵襲的 インクリメンタル開発 は、デジタルトランスフォーメーションの世界への入り口を提供すると同時に、根本的な変化の必要性を相殺できるため、工業メーカーに人気があります。

メーカーにとってのもう1つの動機は、接続されたエコシステムを設計および構築するための技術的ノウハウがないことです。また、一例を挙げると、セキュリティなどの関連する質問に十分に精通しているわけでもありません。スマートファクトリーの土台を築きながら、低侵襲なソリューションを選択することで競争力を維持することは、絶妙なバランスを取ることです。ブラウンフィールド開発の場合、メーカーは、元の製品設計の完全性を保ちながら、使いやすさと信頼性を提供するサービスを選ぶのが一番です。

ブラウンフィールドの管理

Record Evolutionでは、ブラウンフィールドでのIoT開発を促進し、非常に異種な環境内でのさまざまなデバイスの共存をサポートするIoTプラットフォームを開発しました。このプラットフォームは柔軟で適応性が高く、ブラウンフィールドの IoT テクノロジー全体でさまざまなレベルのコンポーネントを接続できます。このプラットフォームには、カスタムアプリ開発用のインフラストラクチャ、さまざまな統合開発ツール、クラウドサービス、API が組み込まれています。開発者は重要な作業、つまりアプリ作成とデバイス管理作業に集中できるようになりました。

デバイスの段階的な追加

IoT 開発プラットフォームは、コネクテッドデバイスの世界へのシームレスな移行を可能にします。中断が予想されることはありません。本番環境のダウンタイムを考慮しなくても、開発作業に集中できます。完全にカスタマイズされた移行戦略が完成するまで、プラットフォームのテスト環境でテストを実行できます。デバイスは段階的に追加できます。ロールアウトの準備が整うと、プラットフォームのスケーラビリティにより、オープンソーステクノロジーを使用するデバイスを試すことができます。必要に応じてアップスケールでき、最終的にはすべてのデバイスをスウォームに組み込むことができます。

プラットフォームコラボレーション

共同作業およびコミュニティ構築機能により、開発者は他のユーザーや外部パートナーと調査結果を共有できます。開発者はアイデアを集めたり、大企業の場合は社内全体でプラットフォームを利用したりできます。1つのプラットフォーム・フォー・オール・オール・モデルは、人的資本の蓄積という観点から非常に大きな価値を生み出します。開発者はアプリを作成し、それをレイヤー間で移動し、インサイトを探して情報を収集し、共有し、プラットフォームにより多くの価値をもたらすことができます。このユーザー中心のサービス指向のインフラストラクチャーにより、開発者はベンダーや会社全体のノウハウにアクセスできるようになり、クリエイティブな可能性が広がります。

総合的なブラウンフィールド開発

グリーンフィールドへの移行は、莫大なコストが発生し、生産のダウンタイムに悩まされることを意味します。代わりに、IoT 開発に関する自由でファシリテーターの視点があれば、レガシーデバイスや古いアーキテクチャを IoT 対応にすることができます。デバイス管理とアプリ開発のための IoT プラットフォームがあれば、ブラウンフィールドへの大局的で包括的なアプローチを実現できます。このプラットフォームは、レガシーデバイスとの接続を確立し、デバイス管理を処理し、ネットワーク全体でアプリや機能をシフトすることができます。そして、IoT の世界に入ると、データから価値を生み出すための準備がはるかに整います。意思決定の迅速化、プロセスの合理化、効率性の向上が可能になります。そしてもちろん、これまでとはまったく異なる多くの課題に直面する準備もできています。

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