Das EdgeGateway
Das RoboGate EdgeGateway ist Robotrons innovative IoT-Fieldgateway-Lösung.
Angepasst auf moderne Industriestandards adressiert das EdgeGateway Szenarien und Anwendungsgebiete der Maschinen- und Energieeffizienz sowie der Zustandsüberwachung in der Produktion.
Das EdgeGateway dient dem Empfang von Maschinendaten aus Steuerungen durch Unterstützung verschiedener Protokolle in Verbindung mit Ethernet-basierter Kommunikation. Es ermöglicht eine Vorverarbeitung von Daten und stellt diese zur Weiterverarbeitung auf einem Zielsystem zur Verfügung. Für die steuerungsspezifischen Kommunikationsprotokolle (z.B. RFC 1006 und OPC UA) sind verschiedene Module implementier- und konfigurierbar. Die Definition des Zielsystems erfolgt in der Modulkonfiguration. Eine einfache Möglichkeit zur Konfiguration steht über die EdgeControl UI zur Verfügung.
EdgeControl UI
Die Administration eines EdgeGateway kann über die EdgeControl UI, eine Web Browser-Anwendung, erfolgen. Diese kann mit den aktuellen Versionen der Browser Google Chrome und Microsoft Edge verwendet werden. Der Internet Explorer und Mozilla Firefox werden nicht unterstützt.
Das Dashboard (Abbildung 1) ist die Startseite der EdgeControl UI und dient dem Überblick aller vorhandenen Module. Durch einen Klick auf die jeweilige Kachel im Dashboard erfolgt die Weiterleitung zum ausgewählten Modul. Die Auswahl kann ebenso über die linke, erweiterbare Menüleiste erfolgen.
Module des EdgeGateway
Input-Module | |
Modbus | Schreiben und Auslesen von Slave Modbus Modulen |
OPC UA | OPC UA Client zum Auslesen eines OPC UA Servers |
RFC 1006 | Auslesen einer SPS über ISO on TCP |
Processing-Module | |
File Logger | Logging von Telemetrie-Daten auf ein File-System |
Stream Processor | Datenverarbeitung |
Template Enricher | Datentransformation |
Output-Module | |
Azure IoT Hub | Übertragen von Daten an den Azure IoT Hub |
MQTT | Übertragen und Empfangen von Daten |
Splunk | Übertragen von Daten an einen Splunk-Server |
Management-Module | |
DeviceCenter | Verbindung zum DeviceCenter |
Control Panel | Überblick des Status und des Netzwerks |
System Management | Überblick über Logs und Metriken konfigurierter Module |
About Us | Informationen über die Software des EdgeGateway |
Topics
Die Module verwenden Topics, um Daten zu erfassen und die Verbindung zwischen Dateneingabe (Input) und Datenausgabe (Output) abzubilden (Abbildung 2):
Input-Module veröffentlichen Daten unter einem spezifischen Topic.
Output-Module können diese Topics abonnieren, um die Daten zu erhalten.
Das Veröffentlichen bzw. Abonnieren der Topics muss in den jeweiligen Modulen des EdgeGateway konfiguriert werden.
Beispiel: Modbus → Azure IoT Hub
Um im Azure IoT-Hub Daten vom Modbus-Modul zu abonnieren, muss zunächst das Topic im Modbus-Modul konfiguriert werden. In diesem Beispiel veröffentlicht das Input-Modul Modbus Daten unter dem Output Topic ModbusTCPPollGroup1 (Abbildung 3). Das Output-Modul Azure IoT Hub kann nun dieses Topic abonnieren (Abbildung 4). Durch diese Konfiguration erhält das Azure IoT Hub-Modul alle Nachrichten, die unter dem Topic ModbusTCPPollGroup1 im Modbus-Modul gespeichert wurden.
Nachrichten
Jede Nachricht beinhaltet Metadaten, welche in Analysesystemen die Zuordnung zur Datenquelle ermöglichen.
Source: Name der Datenquelle
Scope: Name des Auslesebereichs der Datenquelle
Source Type: Typ der Datenquelle
Die Nachrichten-Payloads (nutzbare Nachrichteninhalte) werden als JSON-Datei serialisiert übertragen. Es stehen folgende Payload-Typen zur Verfügung:
| Property | Wert |
|---|---|
timestamp | <UTC ISO Timestamp> |
<datenpunktname1> | <datenpunktwert1> |
<datenpunktnameN> | <datenpunktwertN> |
| Property | Wert |
|---|---|
timestamp | <UTC ISO Timestamp> |
<eventName> | <wert> |
Varianten des EdgeGateway
Das EdgeGateway ist eine Software-Anwendung und in zwei Varianten verfügbar:
auf einem physischen Gerät, dem EdgeDevice
in einem virtuellen, isolierten Container, dem EdgeContainer
Beide Varianten können alle Module bereitstellen, ausgenommen das Control Panel-Modul, das nur für das EdgeGateway auf dem EdgeDevice vorgesehen ist.
EdgeDevice: EdgeGateway installiert auf Hardwaregerät
EdgeDevices sind mit vorinstalliertem EdgeGateway verfügbar. Robotron bietet ausgewählte Hardwarevarianten von Turck und MOXA, in die das EdgeGateway voll integriert ist. Für diese Hardwarevarianten ist keine gesonderte Sofwareverwaltung und Systemkonfigurationsverwaltung notwendig.
Alternativ ist auch ein eigenes Hardwaregerät verwendbar. Für diesen Fall steht ein Debian-Paket und ein MSI-Installationspaket zur Verfügung. Es ist jedoch zu beachten, dass die Betriebssysteme von eigenen Geräten nicht verwaltet werden können (z.B. bei einem Software Update).
EdgeContainer: EdgeGateway als OCI Container
In einigen Anwendungsfällen ist es nicht zweckmäßig, gesonderte Hardware zu verbauen. Für diese Fälle lassen sich auch isolierte und virtuelle Container-Instanzen des EdgeGateways auf einer zentralen Hardware starten. Voraussetzung dafür ist eine OCI-basierte Containerplattform wie Docker oder Podman.
