IoT zum Anfassen – OPC Publisher

In der Blogserie IoT zum Anfassen wurde bereits die Taktstraße vorgestellt, das Thema Azure IoT Edge näher betrachtet und es wurden zuletzt zwei Edge Devices vorgestellt. Im heutigen Blogpost geht es nun um das Thema, wie Daten der Taktstraße über das Edge Device in die Cloud gelangen.

Die Taktstraße stellt die Daten über einen OPC UA Server zur Verfügung. Um nun die Daten vom OPC UA Server in die Cloud zu bekommen, nutzen wir ein Edge Modul mit dem Namen OPC Publisher auf unserem Edge Device. Dieses Edge Modul ist nichts anderes als ein einfacher OPC UA Client, der die Daten zyklisch ausliest und in die Cloud sendet. Nun stellt sich die Frage, was ist eigentlich der OPC Publisher?

Bei dem OPC Publisher handelt es sich um ein IoT Edge Modul, welches als Docker Container auf dem IoT Edge Device läuft. Mehr Details über das Thema IoT Edge Modul und IoT Edge Modulentwicklung gibt es in den nächsten Blogbeiträgen zu lesen. Bisher war das Modul als eigenständige Lösung zu finden. Nun wurde das Modul in die Azure Industrial IoT Lösung verschoben. Diese Lösung strebt die Vernetzung von Maschinennetzwerk und Cloud an. Dafür kommen verschiedene IoT Edge Module zum Einsatz und es werden verschiedene Services zur Verfügung gestellt. Die Architektur der Softwarelösung kann ebenfalls auf GitHub eingesehen werden.

Bei dem OPC Publisher handelt es sich um eine Referenzimplementierung. Diese zeigt, wie eine Verbindung mit einem bestehenden OPC UA Server hergestellt werden kann und wie JSON kodierte Telemetriedaten von OPC UA in den IoT Hub oder IoT Central gebracht werden können. Die Implementierung wurde auf Basis von .NET Core aufgebaut und unterstützt somit auch alle Plattformen, die .NET Core unterstützt. Der Quelltext für das Modul ist auf GitHub unter der MIT Lizenz verfügbar.

In Abbildung 1 ist zu sehen, wo genau das IoT Edge Modul angesiedelt ist. Es können mehrere Module auf dem Edge Device installiert und aktiv werden. Die Module können auch untereinander kommunizieren.

Falls ein OPC UA Server nicht verfügbar ist, z.B. aufgrund eines Stromausfalls, so implementiert der OPC Publisher eine Wiederholungslogik, um die Verbindung wieder aufbauen zu können. Es können verschiedene Veröffentlichungsintervalle für die zu sendende Daten eingestellt werden. Dabei werden alle Daten zu einem Abonnement zusammengefasst, die dasselbe Veröffentlichungsintervall besitzen. Weiterhin unterstützt der OPC Publisher eine Batchverarbeitung. So kann z.B. die maximale Nachrichtengröße voll ausgeschöpft werden, indem die Nachrichten aggregiert werden, was zur Folge hat, dass die Netzwerklast, die der OPC Publisher generiert, minimiert wird.

Was sind nun also Werte, die wir potenziell übertragen könnten? Am Beispiel der Taktstraße könnte dies z.B. die aktuelle Durchlaufzeit, die Anzahl der Bohr- bzw. Frästeile oder auch Fehlermeldungen sein. Verwendet man das OPC Publisher Modul nun so, wie es die Referenzimplementierung vorsieht, so müsste eine JSON-Datei erstellt werden, die alle notwendigen Parameter konfiguriert. Anschließend verbindet sich der OPC Publisher mit dem OPC UA Server der Taktstraße und fängt an die Daten an den konfigurierten Endpunkt zu liefern.

Unsere Erfahrungen mit dem OPC Publisher Modul haben gezeigt, dass es manchmal sehr schwierig werden kann, die Konfiguration entsprechend anzupassen und dabei nicht den Überblick zu verlieren. Dies trifft dann besonders zu, wenn viele verschiedene Werte veröffentlicht werden sollen oder die Daten aus mehreren OPC UA Servern stammen. Weiterhin haben wir in Verbindung mit IoT Central diverse Funktionen vermisst. So z.B. das Veröffentlichen von Werten als IoT Central Event, IoT Central Properties und Settings oder das Lauschen auf IoT Central Commands.

Deshalb haben wir den AIT Module Configurator (siehe Abbildung 2) entwickelt und das OPC Publisher Modul um genau diese fehlenden Funktionalitäten erweitert. Durch den Module Configurator ist eine grafische Konfiguration der zu veröffentlichenden Datenwerte möglich. Durch die Erweiterung des OPC Publishers kann daher auch gleich konfiguriert werden, ob der Wert als IoT Central Telemetrie, Event , Setting oder Property veröffentlicht werden soll.

 

Erfahren Sie im nächsten Beitrag mehr zum Thema Power BI und darüber, wie Sie die Daten geeignet visualisieren können.

Sprechen Sie uns an, wenn auch Sie Hilfe bei der Planung, Einführung oder Umsetzung von IoT und Industrie 4.0 in Ihrem Unternehmen benötigen. Wir führen Sie gerne ans Ziel.

Sie möchten mehr zum Thema IoT erfahren? Besuchen Sie doch unseren kostenlosen Workshop „IoT in a day – Von Null auf Cloud in einem Tag“ oder buchen Sie unseren zweitägigen IoT Proof of Concept-Workshop.