産業用モノのインターネット (IIoT) - AWS 規範ガイダンス
アーキテクチャ

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産業用モノのインターネット (IIoT)

一般的な製造施設には、大量のデータを生成する何千ものセンサーとデバイスがあります。このデータのほとんどは使用されません。MES は、このデータをコンテキスト化し、クラウドネイティブサービスの助けを借りて使用できるようにします。MES は、マシンやデバイスに接続したり、プロセスパラメータやテスト結果などから情報を自動的に収集したり、イベントにリアルタイムで応答したり、時間を節約したり、手動入力によるエラーの可能性を排除したりすることもできます。例えば、手動データ入力なしで、テストマシンから結果を収集し、製品品質を判断し、不適合レコードまたは二次検査ワークフローを自動的に作成できます。時間の経過とともに、クラウドネイティブ IoT サービスは、欠陥の特定のパターンと根本原因を見つけるのに役立ち、製造プロセスを変更することで欠陥の発生を防ぐことができます。

AWS には、IoT データのロックを解除し、ビジネス成果を加速するための幅広いソリューションが用意されています。これらのソリューションには、顧客の固有のニーズに基づくアーキテクチャの構成要素であるAWS Partner ソリューションとAWS サービスが含まれます。構成要素としてアーキテクチャに含めることができる AWS IoT サービスには以下が含まれます。

  • AWS IoT Greengrass は、デバイスソフトウェアの構築、デプロイ、管理に役立つ IoT オープンソースのエッジランタイムおよびクラウドサービスです。エッジランタイムまたはクライアントソフトウェアはオンプレミスで実行され、さまざまなハードウェアと互換性があります。これにより、ローカル処理、メッセージング、データ管理、ML 推論が可能になり、アプリケーション開発を加速するための構築済みのコンポーネントが提供されます。 は、レイテンシーの影響を受けやすいユースケースのために、MES のエッジコンポーネントとデータを交換 AWS IoT Greengrass できます。

  • AWS IoT Core は、接続されたデバイスがクラウドアプリケーションやその他のデバイスと簡単かつ安全にやり取りできるようにするマネージドクラウドプラットフォームです。 AWS IoT Core は、何十億ものデバイスと何兆ものメッセージを確実かつ安全にサポートでき、それらのメッセージを処理して AWS エンドポイントやその他のデバイスにルーティングできます。を使用すると AWS IoT Core、アプリケーションは、接続されていない場合でも、すべてのデバイスを常に追跡し、通信できます。

  • AWS IoT SiteWise は、産業企業が複数の産業施設にまたがる何千ものセンサーデータストリームを収集、保存、整理、視覚化できるようにするマネージドサービスです。 には、施設内の現場にあるゲートウェイデバイスで実行され、履歴者や専門の産業サービスから継続的にデータを収集し、クラウドに送信するソフトウェア AWS IoT SiteWise が含まれています。クラウドでこの収集されたデータをさらに分析し、ダッシュボードに使用することも、結果や傾向への対応のために MES にフィードすることもできます。

アーキテクチャ

一般的な IoT データ取り込みおよび処理アーキテクチャは、固有の環境要因に基づいて多くの形状を取ることができます。最も一般的なユースケースは、ローカルネットワーク上のマシンからデータを収集し、このデータをクラウドに安全に送信することです。このユースケースのサンプルアーキテクチャを次に示します。

IIoT ユースケースの MES アーキテクチャ

  1. マシンまたはデータソース: これらは、ネットワークに接続され、独自のデータを共有できるスマートマシン、または PLCs や履歴などの他のデータソースである可能性があります。これらのソースから取得されるデータは、MQTT や OPC-UA などの異なるプロトコルにある可能性があります。

  2. AWS IoT Greengrass は、データソースからデータを収集してクラウドに送信するコンポーネントを備えた Greengrass コアデバイスにインストールされます。

  3. MQTT プロトコルのデータは に送られます AWS IoT Core。 AWS IoT Core さらに、 は設定されたルールに基づいてこのデータをリダイレクトします。

  4. OPC-UA プロトコルのデータは に送られます AWS IoT SiteWise。組織は、 AWS IoT SiteWise ポータルを使用してこのデータを視覚化できます。データは、コンテキスト化 AWS IoT Core のためにデータレイクに供給され、最終的には他のシステムのデータと結合されます。

  5. Amazon Kinesis は、データを からストリーミング AWS IoT Core して保存します。 AWS IoT Core には、他の とやり取りできる機能ルールがあります AWS のサービス。

  6. Amazon Timestream データベースはデータを保存します。これは単なる例です。データの性質に応じて、他のタイプのデータベースを使用できます。

  7. Amazon EKS は、マイクロサービス内の Kubernetes コントロールプレーンノードの可用性とスケーラビリティを管理します。

  8. マシンやその他の運用技術 (OT) データソースから取り込まれたデータをデータレイクにフィードできます。