IoT industriel - la technologie de mesure se déplace vers le nuage
Bien plus qu'une boîte aux lettres
Qu'est-ce que le "nuage" ? L'idée même de nuage consiste à fournir certains services au-delà du simple stockage de données. La technologie du cloud ouvre ainsi de toutes nouvelles possibilités pour les techniques de mesure, notamment pour l'acquisition mobile et décentralisée de données de mesure. Les mesures effectuées par les véhicules peuvent être traitées dans le nuage de la même manière que les données météorologiques des stations météo ou l'état des pompes dans le désert. Lorsque les défaillances doivent être évitées autant que possible, la mesure via le nuage permet de prendre des contre-mesures avant que les dommages ne surviennent.
Des exemples typiques d'applications en nuage déjà courantes sont le stockage de données de courrier ou les programmes de bureautique disponibles en tant que "logiciel en tant que service" (SaaS). L'utilisateur ne sait généralement pas où se déroulent ces opérations et où se trouvent les données. En termes de technologie, peu importe que les nuages soient publics, privés ou hybrides. Même si le serveur est situé dans la pièce voisine, le caractère public ou privé est essentiellement déterminé par le type d'accès, et non par l'emplacement du serveur. Bien sûr, il peut être plus sûr d'avoir le serveur dans votre propre accès.
Une "technologie de mesure dans le nuage" va au-delà du stockage des données de mesure, de leur mise en cache et de leur récupération. Il s'agit de transporter des données en direct vers un autre endroit. Dans une installation industrielle, les composants sont classiquement connectés par un système de bus de terrain ou, de plus en plus, par un Ethernet industriel via un câble en cuivre ou en fibre optique et transmis par une passerelle intelligente ou un système de surveillance déjà analysé.
Pour les points de mesure éloignés ou même mobiles, il faut trouver d'autres moyens - une communication sans fil qui fonctionne partout, est sécurisée et fournit les données en temps réel si possible. Toutefois, le nuage doit pouvoir faire plus que fournir des communications. Elle devrait offrir des services spécifiques au cas de la mesure, semblables à ceux proposés par Google, par exemple. Ces services peuvent traiter les données déjà présentes dans le nuage, les évaluer et les mettre à la disposition d'utilisateurs ayant des exigences différentes sous forme de résultats traités.
La mise en réseau d'une grande variété de sources de données permet d'améliorer la qualité, les options de diagnostic, la détection précoce d'éventuels dommages ou le service à la clientèle. optiMEAS offre les produits et services nécessaires : des systèmes de téléservice puissants qui combinent l'enregistrement des données, le stockage, le prétraitement, l'alarme et la communication avec le cloud, des applications logicielles basées sur une plateforme logicielle sophistiquée ou la propre solution cloud d'optiMEAS. Ils peuvent servir des applications dans un large éventail de domaines, des boîtes noires dans le développement des véhicules aux mesures de vibrations, en passant par le diagnostic des engins de construction et les systèmes portables en médecine et les systèmes de surveillance dans l'industrie énergétique.
Enregistrement, analyse et transmission des vibrations
La mesure dans le nuage est assez avancée chez les géologues. optiMEAS propose le système "smart- GeoLog" pour ce domaine, qui a été développé pour les mesures géologiques, géophysiques et la surveillance des vibrations dans les bâtiments. Dans les zones minières, les événements sismiques sont déterminés sur une grande surface grâce à divers points de mesure des vibrations équipés de capteurs correspondants. Le système de mesure surveille à la fois les causes anthropiques et tectoniques qui pourraient entraîner des risques.
Étant donné que les mouvements ou les conditions de stress peuvent affecter de vastes zones, par exemple les bâtiments et le trafic routier, un système d'alerte précoce doit être très fiable afin de garantir que des mesures de sécurité appropriées puissent être prises. À long terme, les connaissances acquises peuvent également être utilisées pour réduire les événements sismiques. Le système de mesure mobile enregistre, stocke, analyse et exploite de manière autonome les données sismiques. Les données pertinentes sont automatiquement transmises à l'Internet si nécessaire. Les événements sismiques peuvent ainsi être localisés et qualifiés.
Les alarmes correspondantes sont également envoyées par SMS ou par e-mail. Pour la connexion Internet, le smartGeoLog dispose d'un modem mobile disponible dans le commerce basé sur LTE/UMTS avec une largeur de bande correspondante. Jusqu'à huit capteurs de vibrations peuvent être connectés via des entrées haute résolution.
La fréquence d'échantillonnage va de 10 Hz à 5 kHz, la capacité de stockage est de 64 Go. Particulièrement intéressant : plusieurs systèmes distribués peuvent être combinés, car ils disposent d'un module GPS et peuvent être synchronisés à la microseconde près. Ainsi, les données collectées sont toujours affectées au bon moment. L'analyse et l'évaluation des données de mesure entrantes sont réalisées par un processeur intégré, qui effectue des calculs tels que l'analyse RMS, le filtrage ou l'analyse de fréquence.
HTTPS répond à toutes les exigences
Il existe différentes façons de communiquer avec un nuage. Les systèmes d'enregistrement de données, de surveillance ou de téléservice qui existaient jusqu'à présent n'offrent pas ou très peu d'options. Souvent, les systèmes PC en amont prennent en charge la communication. On utilise surtout le VPN (Virtual Private Network) et le CDA (Corporate Data Access) du fournisseur Vodafone.
optiMEAS fournit n'importe quel canal de communication. La norme est un module LTE/UMTS. Toutefois, tout autre module de communication peut également être installé dans les appareils, de sorte que, par exemple, la communication peut être assurée par la téléphonie par satellite dans les régions éloignées.
En principe, la communication se fait comme via le navigateur internet d'un smartphone. Semblable à une requête adressée à un moteur de recherche, la requête renvoie automatiquement l'itinéraire à travers l'internet, assurant ainsi une communication bidirectionnelle. Si aucune connexion n'est possible, par exemple à cause de l'ombre, l'appareil collecte les données et recherche automatiquement le canal le plus favorable pour la transmission ultérieure des données à la prochaine occasion.
Nouvelles normes, nouvelles options
L'introduction du réseau 5G ouvre de nouvelles possibilités de mesure via le cloud. À l'avenir, certaines largeurs de bande et certains accès seront garantis par contrat. Ils offrent la fonctionnalité d'une ligne spécialisée.
Ces garanties sont importantes dans les domaines impliquant des services vitaux qui nécessitent certaines largeurs de bande. En outre, les frontières déjà floues entre la technologie d'automatisation et la technologie de mesure physique continueront de s'estomper. Ce développement pourrait être encore accéléré par la normalisation des interfaces permettant de connecter les tâches de mesure au nuage.