WISE-PaaS — облачная платформа для промышленного интернета вещей

WISE-PaaS — (Platform as a Service) облачная платформа Advantech для промышленного интернета вещей, объединяющая в себе различные инструменты для сбора, обработки, и визуализации данных, автоматизации, управления устройствами и системами искусственного интеллекта и машинного обучения. Платформа объединяет в себе несколько готовых наборов программных решений для построения комплексных систем в сфере промышленности, здравоохранения, производства, логистики и т.д.

Платформа WISE/PaaS может работать на мощностях облачных провайдеров Amazon Web Services (AWS), Google Cloud Platform (GCP) и Microsoft Azure, а так же локально на OpenStack.

В статье рассматриваются некоторые из программных продуктов комплекса WISE/PaaS, которые позволяют быстрее разрабатывать приложения, не отвлекаясь на построение инфраструктуры. Поддерживается запуск приложений на популярных языках: Java, .NET, Ruby on Rails, Node.js, Grails, Scala on Lift, Python PHP, а так же основные движки баз данных MySQL, MongoDB, PostgreSQL, Redis, RabbitMQ. Для визуализации данных доступен фреймворк Grafana. Отдельный набор программных инструментов для встраиваемых систем упрощает первичную настройку устройств, обновление прошивки и сбор данных с IoT-устройств.

Маркетплейс приложений

Платформа представляет конструктор из множества различных инструментов, которые можно приобретать по необходимости в магазине приложений. В числе предлагаемых решений доступны как собственные продукты Advantech, так и продукты партнеров. Для некоторых продуктов Advantech доступен тестовый бесплатный период.

Программные решения в маркетплейсе разделены на несколько больших категорий в зависимости от назначения:

• Системы управления облачными приложениями — оркестратор, мониторинг, резервное копирование
• Управления конечными устройствами — обновление прошивки, сбор данных с устройств, мониторинг, автоматическая настройка
• Обеспечение безопасности — системы обнаружения и предотвращения вторжений (IPS/IDS), антивирусы
• WISE-Paas/AFS — системы искусственного интеллекта, машинного обучения и машинного зрения.

Для бесплатного тестирования необходимо зарегистрироваться на портале WISE/PaaS и оформить ознакомительную подписку. Для этого нужно выбрать интересующий продукт в маркетплейсе и нажать Start Trial.

От выбранного при регистрации датацентра будет зависеть адрес портала для входа в систему. На данный момент доступны датацентры Azure (Hong Kong, Beijing), Alibaba Cloud (Hangzhou).

Адреса точек входа соответственно:

wise-paas.com (Azure HK)
wise-paas.io (Azure HK2)
wise-paas.cn (Azure BJ)
wise-paas.cn (Alibaba)

Вход в панель управления необходимо выполнять с реквизитами, полученными на электронную почту после оформления пробного периода.

WISE-PaaS/Dashboard

WISE-PaaS/Dashboard — набор инструментов для визуализации данных на основе фреймворка Grafana. Обычно используется для построения графиков, диаграмм и визуального отображения процессов, происходящих продолжительное время. Помимо промышленного назначения, может использоваться для мониторинга климатических процессов, в системах умного дома и здравоохранения.

Платформа для визуализации данных WISE-PaaS/Dashboard

Виджеты

Фреймворк Grafana имеет множество вариантов отображения данных: таблицы, графики, диаграммы, тепловые карты и многое другое. Создать полноценный дашборд для отображения различных данных можно почти без навыков программирования, виджеты можно добавлять мышкой.

Интерфейс добавления виджетов grafana на дашборд

Помимо встроенных виджетов, можно устанавливать сторонние плагины для интеграции с другими системами. Например, плагин для системы мониторинга Zabbix позволяет импортировать из него данные и отображать уведомления системы мониторинга.

Таким образом WISE-PaaS/Dashboard позволяет объединять данные из различных источников для отображения их в единой панели.

Данные из системы мониторинга Zabbix в интерфейсе Grafana

Источники данных

Dashboard может получать данные для отображения из различных источников. На данный момент поддерживаются базы данных: CloudWatch, Elasticsearch, Graphite, InfluxDB, MySQL, OpenTSDB, PostgreSQL, Prometheus, RMM-SimpleJson, SCADA-SimpleJson, SimpleJson. Помимо этих баз данных, можно настроить любой формат запросов для сбора данных из разных источников. Для изучения системы также доступен тестовый набор данных.

Grafana поддерживает различные источники данных

Уведомления об аномалиях

Для реакции на определенные события, Dashboard позволяет настроить различные уведомления. Это могут быть как автоматизированные вызовы API, так и уведомления для оператора. Это особенно полезно при создании диспетчерского пульта, чтобы уведомить дежурного оператора об аномальных изменениях. В качестве триггера может быть задано превышение или снижение определенного уровня, среднее значение за определенный период, отсутствие данных и т.д.

Создание нового триггера и добавление панели уведомлений

Для вывода уведомлений существует отдельный виджет «Alerts», который может отображать их на одной панели с графиками.

WISE-PaaS/SaaS Composer

SaaS Composer — фреймворк для построения двух- и трехмерных схем технологических процессов. В отличие от классических устаревших схем, он позволяет создавать более информативные и наглядные модели происходящих процессов. Визуализировать целые производственные линии и здания в 3D, отображать происходящие события в реальном времени на трехмерных моделях.

Основные функции:

• Веб-интерфейс на HTML 5 Canvas. Хорошая производительность без необходимости устанавливать дополнительное ПО для просмотра схем.
• Создание 2D и 3D моделей. Импорт 3D моделей в формате .OBJ + .MTL
• Поддержка изображений JPEG, PNG, SVG, OBJ, MTL. Поддержка векторной графики SVG при построении 3D моделей. Можно импортировать графику из существующих схем.
• Добавление анимаций и отображение данных поверх трехмерных объектов
• Поддержка скриптовых языков
• Интеграция с другими продуктами WISE-Paas, в частности WISE-PaaS/Dashboard

Конструктор 3D моделей имеет библиотеку основных компонентов: трубы, вентили, провода, моторы, станки, решетки и прочее. В нем можно создавать реалистичные модели реальных объектов и добавлять виджеты с данными.

Демо-схема здания Advantech, показывающая в реальном времени состояние энергосистем, уровень потребления электроэнергии в разных локациях, состояние воздуха: уровень CO2, уровень мелкодисперсных частиц в воздухе и т.д.

Демо-схема, созданная с помощью SaaS Composer, показывает состояние различных параметров в здании.

WISE-PaaS/APM

Система управления производительностью активов (Asset Performance Management) — призвана повысить контроль над эффективностью производственных линий для более точного прогнозирования, оценки рисков и контроля за объемами производства.

WISE-PaaS/APM имеет встроенные алгоритмы для аналитики производственных процессов, позволяющие отследить какие из машин работают недостаточно эффективно, прогнозировать объемы производства, возможные проблемы и необходимость тех. обслуживания.

WISE-PaaS/APM позволяет контролировать эффективность работы производственных линий

WISE-PaaS/EnSaaS — Работа с устройствами (Edge to Cloud)

Чтобы удобно интегрировать конечные устройства в облачную инфраструктуру, WISE-PaaS предлагает набор инструментов для работы со встраиваемыми системами и IoT.

WISE-Paas/DeviceOn — платформа для управления и настройки большого числа конечных устройств, таких как датчики, терминалы, встраиваемые системы и прочее.


Основные функции:

• Zero-touch провижининг — автоматическая настройка конечного оборудования и добавление его в систему
• Ограничение доступа — для обеспечения безопасности устройства и предотвращения несанкционированного доступа
• Обновление (OTA) — автоматическое обновление программного обеспечения и прошивки на конечных устройствах
• Мониторинг — отслеживание состояния оборудования и уведомление о проблемах через Push-уведомления, SMS или E-Mail
• Резервные копии и архивирование — создание бекапов конфигураций устройств и их данных
• Построение карты устройств — конструктор для построения схемы размещения устройств на плане зданий, и на карте

WISE-Paas/WISE-Agent

WISE-Agent — программное обеспечение устанавливаемое на конечные устройства для взаимодействия с WISE-PaaS/DeviceOn. Поддерживаются все основные операционные системы. Скомпилированные пакеты доступны для Windows, Ubuntu, Android (RISC), OpenWRT (RISC).
Взаимодействие с облачной платформой происходит по протоколу MQTT(s).

[Кейс] Использование платформы WISE-PaaS в разработке умных судов

Компания SaierNico — занимается разработкой интеллектуальных систем для судоходных компаний и разрабатывает оборудование для судов. Используя платформу Wise-PaaS, компания SaierNico разработала систему удаленного мониторинга судов в реальном времени и реакции на инциденты.

Датчики собирают данные с различных узлов судна: обороты двигателей, давление, состояние систем кондиционирования, насосов и прочего. Для передачи данных используется брокер RabbitMQ, что повышает надежность доставки сообщений, так как связь с судном нестабильна. Данные стекаются в систему WebAccess/SCADA.

Архитектура системы

Для отслеживания эффективности работы узлов судна используется WISE-PaaS/APM.
Визуализация данных для диспетчерского центра реализована на основе WISE-PaaS/Dashboard и WISE-PaaS/SaaS Composer.

Обновление прошивки конечных устройств в системах судна выполняется с помощью WISE-PaaS/OTA.

Источник: habr.com