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OPC UA: Von RFID bis zu MES/SAP und ab in die Cloud

Artikel | von OPC Foundation | 08. Januar 2015
„Abschätzungen ergeben, dass 25 Prozent der Projektkosten heute für RFID-Services aufgewandt werden müssen, um die Integration in IT oder Automatisierung bereitzustellen. Ein globaler, flexibler, aber sicherer Standard ist hier sehr willkommen.“ „Abschätzungen ergeben, dass 25 Prozent der Projektkosten heute für RFID-Services aufgewandt werden müssen, um die Integration in IT oder Automatisierung bereitzustellen. Ein globaler, flexibler, aber sicherer Standard ist hier sehr willkommen.“

Interoperabilität und Industrie 4.0

Über Industrie 4.0 und das „Internet der Dinge“ wird derzeit viel geredet. Irgendwie dreht es sich dabei um „Cloud“ oder „Big Data“ und den gegenseitigen Datenaustausch. Doch wie redet der Sensor, der RFID-Reader oder allgemein die Automatisierungswelt mit der IT-Welt, beispielsweise dem MES-Produkt von SAP? Der IEC62541 Kommunikationsstandard OPC Unified Architecture (OPC UA) vereinfacht und vereinheitlicht die Integration von Auto-Ident- Systemen. Auf der Hannover Messe 2014 wurde das Ziel des Arbeitskreises Systemintegration beim Industrieverband AIM gemeinsam mit der OPC Foundation vorgestellt: Die Erstellung eines sogenannten Companion-Standard zu OPC UA.

Von Stefan Hoppe, Präsident OPC Europe im Gespräch mit „RFID im Blick“

Wunschtraum?

Ideal wäre, wenn alle Geräte und Dienste eigenständig miteinander kommunizieren könnten, unabhängig vom Hersteller, vom Betriebssystem, von der Hierarchie und Topologie. Die angebotene Funktionalität von Geräten sollte auslesbar sein – aber nicht für jedermann. Das erfordert Sicherheitsfunktionen mit Authentifizierung und Verschlüsselung direkt im Gerät. Bei Ausfall der Datenverbindung sollten die Daten nicht verloren sein, sondern automatisch für eine Weile gepuffert werden.

Realität!

All diese Wünsche sind in der Realität vorhanden. Solange es nicht um harte Echtzeitanforderungen geht, lässt sich diese geforderte Interoperabilität schon heute mithilfe der OPC Unified Architecture (OPC UA) verwirklichen. Dabei bietet der IEC62541 Standard mehr als nur den reinen Datenaustausch: Die Beschreibung der Dienste, die Modellierung der Daten eines Gerätes und deren Zugriffsrechte sind in einer vernetzten Welt von hoher Bedeutung – nur so können Maschinen direkt eigenständig miteinander „reden“.

Herr Hoppe, wenn OPC-UA-Geräte direkt mit der Cloud verbunden sind, welche Vorteile hat dies auf den Punkt gebracht für Reader-Hersteller beziehungsweise Integratoren oder Steuerungstechniker?

Das größte Hindernis einer breiten Anwendung von RFID ist die aufwendige und umständliche Integration von RFID- oder Code-Lesesystemen in die unterschiedlichen Hintergrundsysteme. Abschätzungen ergeben, dass 25 Prozent der Projektkosten heute für RFID-Services aufgewandt werden müssen, um die Integration in IT oder Automatisierung bereitzustellen. Ein globaler, flexibler aber sicherer Standard ist hier sehr willkommen.

„Die einzige mir derzeit bekannte Kommunikationstechnologie in der Fabrik, die Sicherheitsaspekte mit eingebaut hat und auch Potenzial für die Herausforderungen einer Industrie 4.0 bietet, ist OPC UA.“ Holger Junker, Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI)

Damit die produzierende Industrie Cloud Computing auch nutzt, ist Sicherheit ein wichtiger Faktor: Wenn jeder mit jedem kommunizieren kann, wie sieht es mit der Security und Zugangskontrolle aus?

Security ist viel mehr als nur die Zugangskontrolle – und wer glaubt, dass eine VPN-Verbindung irgendetwas mit Sicherheit zu tun hat, muss sich schnell nachbilden. Von Beginn an wurde bei OPC UA direkt „Security by Design“ berücksichtigt, so bietet OPC UA Authentifizierung, Signierung und Verschlüsselung. Das BSI evaluiert aktuell die Sicherheit von OPC UA – dem Statement von Holger Junker, BSI, habe ich nichts hinzuzufügen.

The Solution: OPC UA for AutoID SystemsOPC UA for AutoID Systems: Ziel des Standards ist eine gemeinsame Integrationsschnittstelle aller Ident-Gerätetypen und aller Zielsysteme auf semantischer Ebene.

Neben der IT-Sicherheit wird als eine Herausforderung zur Umsetzung von Industrie 4.0-Konzepten auch die Standardisierung genannt. Was stimmt Sie zuversichtlich, dass OPC UA sich als internationaler Standard in der RFID-Welt etabliert?

Es gibt keinen anderen Standard, welcher bereits eine internationale IEC Norm ist, Sicherheit integriert hat, Modellierungen der Daten und Dienste zulässt und skalierbar vom Sensor bis in die Cloud ist. Trotzdem entwickelt sich OPC UA weiter: So ist bisher der Datentransport auf einer reinen Client/Server Architektur (einer 1:1 Verbindung) aufgebaut. Der OPC UA Transportlayer wird aktuell erweitert um einen Publisher/ Subscriber (also 1:n Verbindung) Mechanismus: Als Ergebnis kann ein RFID-Gerät die Informationen schnell und direkt mit vielen Abnehmern parallel verteilen.

Markus WeinländerMarkus WeinländerMarkus Weinländer, Leiter Produktmanagement Industrial Identification, Siemens und Chairman der Gruppe ist überzeugt von den Vorteilen: „Im Hinblick auf die gemeinsame Erarbeitung eines Companion-Standards für Auto- Ident-Systeme hat die gemeinsame Arbeitsgruppe der OPC Foundation und des AIM ein Objektmodell entworfen, das verschiedene Ident-Technologien wie RFID, Barcode, OCR oder Handheld-Geräte beinhaltet. Derzeit wird eine kommentierte Fassung des Modells erstellt, um es in den Mitgliedsunternehmen zum Review zu stellen. Ziel ist es, auf der Hannover-Messe Industrie 2015 sowohl eine erste Fassung des Companion-Standards als auch erste prototypische Realisierungen zu präsentieren.“

Letzte Änderung am Dienstag, 02 Juni 2015 21:45
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