WISE-PaaS — en molnplattform för industriell IoT

WISE-PaaS — (Platform as a Service) Advantechs molnplattform för industriell IoT, som samlar olika verktyg för insamling, bearbetning och visualisering av data, automatisering, enhets- och systemhantering inom artificiell intelligens och maskininlärning. Plattformen inkluderar flera färdiga programvarulösningar för att bygga komplexa system inom industri, hälsovård, produktion, logistik etc.

Plattformen WISE/PaaS kan köras på kapaciteten hos molntjänstleverantörer som Amazon Web Services (AWS), Google Cloud Platform (GCP) och Microsoft Azure, samt lokalt på OpenStack.

Artikeln behandlar vissa programvaruprodukter från WISE/PaaS-komplexet som möjliggör snabbare utveckling av applikationer utan att behöva fokusera på att bygga infrastrukturen. Stöd för att köra applikationer på populära språk: Java, .NET, Ruby on Rails, Node.js, Grails, Scala on Lift, Python PHP, samt huvudsakliga databashanterare som MySQL, MongoDB, PostgreSQL, Redis, RabbitMQ. För data visualisering finns ett ramverk som heter Grafana. Ett separat paket av programverktyg för inbyggda system förenklar den initiala konfigurationen av enheter, firmwareuppdateringar och insamling av data från IoT-enheter.

App-marknadsplats

Plattformen erbjuder en byggare av många olika verktyg som kan köpas vid behov i appbutiken. Bland de erbjudna lösningarna finns både egna produkter från Advantech och produkter från partners. För vissa Advantech-produkter finns en gratis testperiod.

Programlösningar på marknadsplatsen är uppdelade i flera stora kategorier beroende på syfte:

• Hantera molnbaserade applikationer — orkestrering, övervakning, backup
• Hantera slutpunktenheter — firmwareuppdateringar, datainsamling från enheter, övervakning, automatisk konfiguration
• Säkerhetslösningar — intrångsdetekterings- och förebyggande system (IPS/IDS), antivirus
• WISE-Paas/AFS — system för artificiell intelligens, maskininlärning och maskinsyn.

För att testa gratis behöver du registrera dig på WISE/PaaS-portalen och aktivera en provprenumeration. För detta behöver du välja den produkt som intresserar dig på marknadsplatsen och trycka på Start Trial.

Den valda datacentret vid registrering kommer att påverka webbadressen för att logga in i systemet. För närvarande finns datacenter från Azure (Hong Kong, Beijing) och Alibaba Cloud (Hangzhou).

Webbadresserna för ingångspunkterna är följande:

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

Inloggning i kontrollpanelen måste göras med de inloggningsuppgifter som skickas till din e-post efter aktiveringen av provperioden.

WISE-PaaS/Dashboard

WISE-PaaS/Dashboard är en uppsättning verktyg för datavisualisering baserat på ramen Grafana. Den används vanligtvis för att skapa diagram, grafer och visuell representation av processer som pågår under en längre tid. Förutom industriella tillämpningar kan den användas för att övervaka klimatprocesser, inom smarta hem och hälsovård.

Datavisualiseringsplattformen WISE-PaaS/Dashboard

Widgets

Grafana-ramverket erbjuder många sätt att visa data: tabeller, grafer, diagram, värmekartor och mycket mer. En komplett dashboard kan skapas för att visa olika data nästan utan programmeringskunskaper, widgets kan läggas till med musen.

Gränssnittet för att lägga till widgets i Grafana på dashboarden

Förutom inbyggda widgets kan tredjepartsplugins installeras för integration med andra system. Till exempel tillåter plugin för övervakningssystemet Zabbix att importera data och visa systemets meddelanden.

Därmed gör WISE-PaaS/Dashboard det möjligt att sammanfoga data från olika källor för att visa dem på en och samma panel.

Data från övervakningssystemet Zabbix i Grafana-gränssnittet

Datakällor

Dashboarden kan hämta data för visning från olika källor. För närvarande stöds databaser såsom CloudWatch, Elasticsearch, Graphite, InfluxDB, MySQL, OpenTSDB, PostgreSQL, Prometheus, RMM-SimpleJson, SCADA-SimpleJson och SimpleJson. Utöver dessa databaser kan vilken typ av frågestruktur som helst ställas in för att samla data från olika källor. För att lära sig systemet finns även ett testdatasett tillgängligt.

Grafana stöder olika datakällor

Meddelanden om avvikelser

För att reagera på specifika händelser kan Dashboard ställa in olika notifieringar. Dessa kan vara både automatiserade API-anrop och notifieringar till operatören. Detta är särskilt användbart vid skapandet av en övervakningspanel för att meddela den jourhavande operatören om avvikande förändringar. Som trigger kan ett överskridande eller en sänkning av en viss nivå, ett medelvärde över en viss period, brist på data, etc. anges.

Skapa en ny trigger och lägga till en notifieringspanel

För att visa notifieringar finns det en separat widget "Alerts" som kan visa dem på samma panel som grafer.

WISE-PaaS/SaaS Composer

SaaS Composer är en ram för att bygga två- och tredimensionella scheman för tekniska processer. Till skillnad från klassiska, föråldrade scheman, tillåter den skapande av mer informativa och illustrativa modeller av pågående processer. Visualisera hela produktionslinjer och byggnader i 3D, visa händelser i realtid på tredimensionella modeller.

Huvudfunktioner:

• Webbgränssnitt på HTML 5 Canvas. Bra prestanda utan behov av att installera ytterligare programvara för att visa scheman.
• Skapande av 2D och 3D modeller. Import av 3D-modeller i .OBJ + .MTL-format
• Stöd för JPEG, PNG, SVG, OBJ, MTL bilder. Stöd för vektorgrafik SVG vid skapande av 3D-modeller. Grafiken kan importeras från befintliga scheman.
• Tillägg av animationer och visning av data ovanpå tredimensionella objekt
• Stöd för skriptspråk
• Integration med andra WISE-PaaS produkter, särskilt WISE-PaaS/Dashboard

3D-modellbyggaren har ett bibliotek med grundläggande komponenter: rör, ventiler, kablar, motorer, maskiner, galler och andra. I den kan realistiska modeller av verkliga objekt skapas och widgets med data läggas till.

Demonstrationsschema för Advantech-byggnaden som i realtid visar statusen för energisystem, elförbrukning på olika platser, luftkvalitet: CO2-nivå, nivåer av partiklar i luften, etc.

Demonstrationsschema som skapats med hjälp av SaaS Composer visar statusen för olika parametrar i byggnaden.

WISE-PaaS/APM

System för prestationshantering av tillgångar (Asset Performance Management) syftar till att öka kontrollen över effektiviteten hos produktionslinjer för att möjliggöra mer exakta prognoser, riskbedömningar och övervakning av produktionsvolymer.

WISE-PaaS/APM har inbyggda algoritmer för analys av produktionsprocesser som gör det möjligt att spåra vilka maskiner som arbetar ineffektivt, prognostisera produktionsvolymer, potentiella problem och behov av underhåll.

WISE-PaaS/APM gör det möjligt att övervaka effektiviteten hos produktionslinjer.

WISE-PaaS/EnSaaS – Arbete med enheter (Edge till Cloud)

För att enkelt integrera slut-enheter i molninfrastrukturen erbjuder WISE-PaaS en uppsättning verktyg för att arbeta med inbyggda system och IoT.

WISE-Paas/DeviceOn – en plattform för hantering och konfiguration av ett stort antal slut-enheter såsom sensorer, terminaler, inbyggda system och liknande.


Huvudfunktioner:

• Zero-touch provisioning – automatisk konfiguration av slututrustning och tillägg till systemet
• Åtkomstbegränsning – för att säkerställa enhetens säkerhet och förhindra obehörig åtkomst
• Uppdatering (OTA) – automatisk uppdatering av mjukvara och firmware på slut-enheter
• Övervakning – spårning av enhetens status och meddelande om problem via Push-notiser, SMS eller E-post
• Säkerhetskopiering och arkivering – skapande av backups av enheternas konfigurationer och deras data
• Byggande av enhetskarta – en konstruktör för att skapa scheman för placering av enheter på byggnadsplaner och kartor

WISE-Paas/WISE-Agent

WISE-Agent är mjukvara som installeras på slut-enheter för interaktion med WISE-PaaS/DeviceOn. Stöder alla större operativsystem. Kompilerade paket är tillgängliga för Windows, Ubuntu, Android (RISC), OpenWRT (RISC).
Interaktionen med molnplattformen sker via protokollet MQTT(s).

[Case] Användning av plattformen WISE-PaaS i utvecklingen av smarta fartyg

Företaget SaierNico arbetar med att utveckla intelligenta system för rederier och utvecklar utrustning för fartyg. Genom att använda plattformen Wise-PaaS har SaierNico utvecklat ett system för fjärrövervakning av fartyg i realtid och reaktion på incidenter.

Sensorer samlar data från olika delar av fartyget: motorvarv, tryck, status för luftkonditioneringssystem, pumpar och mer. För att överföra data används RabbitMQ-broker, vilket ökar tillförlitligheten för meddelandeleverans eftersom kommunikationen med fartyget är instabil. Data lagras i WebAccess/SCADA-systemet.

Systemarkitektur

För att övervaka effektiviteten hos fartygets enheter används WISE-PaaS/APM.
Visualiseringen av data för kontrollcentralen implementeras baserat på WISE-PaaS/Dashboard och WISE-PaaS/SaaS Composer.

Uppdatering av programvaran på slutanordningar i fartygets system görs med hjälp av WISE-PaaS/OTA.

Källa: habr.com