Bluetooth計測器をIIoTクラウドに接続する方法3つの簡単なステップ
産業界で機器よりも頻繁に目にするものといえば、それらを接続するためのケーブルです。また、スマートデバイスを使って機器を設定するときにもケーブルやインターフェースが必要です。そう、あらゆるプロトコルやデバイスに対応したドングルが必要なのです。
ドングルは、私たちの日常業務に登場するずっと前から業界に存在していました。例えば、持ち物を見てみると、携帯電話、マウス、ノートパソコン、カメラなどを充電するために、さまざまなケーブルやアダプターを持っているのではないでしょうか？
産業用アプリケーションにおいて、無線通信の普及が始まって久しいと思います。最初の標準規格がいくつかのアプリケーションで使用された後、独自のプロトコルもいくつか登場しました。
しばらくして、業界はオープンな接続性を目指し、WirelessHARTのようないくつかのオープンな無線プロトコルが確立されました。私たちはドングルは近い将来なくなると思っていましたが、そうなるにはまだ物事が複雑すぎました。
しかし、1つのプロトコルが新たな可能性をもたらし、計測機器をクラウドにスムーズに統合し、段階的にプラントをスマートにすることができるようになりました。
私が言っているのは、Bluetoothプロトコルのことです。今日は、このプロトコルがどのようにして、シームレスな統合を提供し、デジタル化をこれまで以上に具体化することで、転換点となったのかご説明したいと思います。
オートメーションの世界では、ドングルの寿命は終わりに近づいています。
- おい、RS-485アダプターを持ってきてくれないか？
- 待って、このデバイスはHARTなんだけど、HARTインターフェイスを持ってきてくれる？
- すみません、HARTかと思ったらEthernetでした、Ethernetケーブルはありますか？
- ああ、このデバイスは4-20mAだ。ドライバーとマルチメーターはどこだ？
皆さんも同じような経験があるのではないでしょうか。デバイスの設定にアクセスするために、別の種類の「ドングル」や「インターフェース」が必要になったことがありますよね。確かに、私がフィールド機器を扱っていた頃は、まずどんな機器を扱うのかを確認してから、適切なインターフェースを持ってくるようにしていました。
この状況はどのメーカーでもよく似ています。プロトコルやデバイスによっては、デバイスのパラメーターにアクセスするために特定のインターフェースが必要になる場合があります。
マイナス面としては、ドングルやそれに伴う管理の煩雑さを解消するソリューションが登場するまで少し待たなければなりません。逆に言えば、ワイヤレスソリューションを使えば、今日からどんなデバイスにも素早くアクセスできるということです。
WirelessHARTプロトコルを使用したものなど、ワイヤレス機器は年々普及してきていますが、4-20mAと比較すると使用されている割合はまだ非常に小さいものです。すべての無線機器は、診断や設定情報へのリモートアクセスが可能であるにもかかわらず、です。
そこで問題になるのが、小規模なアプリケーションにワイヤレスを実装するにはどうすればよいかということです。朗報は、Bluetooth通信を利用して簡単にアクセスできる追加のプロトコルを備えたデバイスが市場に登場していることです。
これにより、デバイスからデータを取り出し、好きな場所に統合することが容易になりました。同時に、コントローラには標準の4-20mA信号が接続されています。
Bluetoothを搭載したフィールド機器は、あなたの業務を快適にします。
問題のあるデバイスを、異なるタイプや異なるプロトコルのデバイスに交換するよりも、似たようなデバイスに交換する方がはるかに簡単です。とはいえ、遅かれ早かれ、プロセスを最新の状態に保つためには刷新する必要がありますが、それまでの間、診断データや設定データにはどのようにアクセスすればよいのでしょうか。
新しいフィールドデバイスが市場に登場すると、2種類の通信を並行して使用できる可能性が出てきます。4-20mAを使用してそれらを統合できるだけでなく、スマートフォンやタブレットのアプリを使って設定や診断にアクセスすることもできます。
しかし、これはローカルで行われるため、フィールドエンジニアはデバイスに近づいて作話をしなければならず、それだけで終わってしまいます。 しかし、小さなアプリケーションには別の可能性もあります。それは、Bluetoothプロトコルによって収集された診断情報にリモートアクセスし、それを好きなように統合する方法です。
そんな方に朗報があります。そう、IIoTサービスを使って、クラウド上のBluetoothデバイスの診断結果にリモートアクセスできるようになったのです。リモートアプリケーションがあれば、プライマリおよびセカンダリのプロセス変数をシステムに統合することもできます。
どうやって使うのでしょうか？今日からでも始められるように、3つの簡単なステップをご紹介します。別の記事でも紹介しましたが、「大きなことを考え、小さなことから始める」ことで、IIoTをスタートさせることができます。では、そのステップを見ていきましょう。
3つの簡単なステップで工場をデジタル化
工場や新しいアプリケーションで、Bluetooth技術をどのように活用できるかお考えですか？それを実現するためには、3つの簡単なステップで実施できます。すべてのデータがクラウド上に保存され、安全な環境で様々な用途に活用することができます。
最初のステップ - Bl このサービスは、SaaS（Solution as a Service）を提供するものです。 uetoothデバイス
先に述べたように、最近ではBluetoothを搭載したフィールド機器が販売されています。これは、機器へのアクセスを非常に簡単なものにします。今では、温度伝送器を新しいものに交換しなければならない場合、Bluetoothと4-20mAや他の技術を搭載したものを入手することができます。
リモートモニタリングを必要とする新しいアプリケーションがあれば、Bluetooth通信対応デバイスは遠隔地からデータを収集する最も簡単な方法です。
そして、すべての関連データは無線でFieldEdgeデバイスに送信されます。
第2ステップ - FieldEdge
Bluetooth接続のフィールドデバイスを設置したら、すぐにその情報をすべて収集してクラウドソリューションに送信する準備が整います。そのためには、Endress+Hauserの新しいFieldEdge SGC200のようなエッジデバイスが必要不可欠です。
FieldEdge SGC200 がEndress+Hauserのフィールドデバイスに接続し、データをIIoTクラウドソリューションに送信します。例えば、Endress+Hauser のFieldEdge SGC200では、20mの範囲内にある最大5台のEndress+Hauserデバイスを監視することができます。なお FieldEdge SGC200には、電源が必要です。
お使いのフィールド機器がFieldEdge SGC200に接続されると、一次側プロセス値（PV）、二次側プロセス値（SV）、NAMUR NE107のステータス情報が読み込まれます。
FieldEdge SGC200とクラウドソリューションとの接続には、グローバルSIMカードで3Gまたは4G通信が行われます。また、両者間の通信は暗号化されており、不正なアクセスに対する最高のセキュリティを確保しています。
最後に、通信は一方向のみです。つまり、FieldEdge SGC200 は、PV、SV、NE107 の各ステータスデバイスをサイクリックにしか読み取れません。誰も接続された機器にに対してリモートで操作することはできません。
第3ステップ - クラウドソリューションとアプリケーション・プログラミング・インターフェース(API)
最後になりましたが、クラウドソリューションの利用には、利用規約をご確認の上ご利用したいプランにサインアップする必要があります。
さらにクラウドソリューションを活用する例として、Netilion Connectを紹介したいと思います。Netilion Connectとは、Edgeデバイス、Cloud Platform、API（Application Programmable Interface）を含むIIoTクラウドサービスのことを指しています。
クラウドプラットフォームは、最高のセキュリティを提供する単一の場所に、現場からのすべての情報を収集して束ねる役割を担っています。Netilion Cloudは、ISO2007,ISO27017、ISO2018などの認証を取得しています。
しかし、それだけではありません。Netilion Connectは、標準的で使いやすいREST/JSON APIで動作します。これは何を意味するのでしょうか？つまり、簡単にデータを利用でき、独自のソリューション・アプリを自由に作ることができるのです。また、あなたが望むあらゆるシステム（制御システム、SCADAなど）に統合することができます。
つまり、現場で収集したデータを、安全性の高い環境で利用できるという無限の可能性を秘めているのです。
活用例
小さなアプリケーションから始めることで、工場をデジタル化することがいかに簡単かお分かりいただけたと思います。ここでは、BluetoothデバイスとIIoTクラウドサービスを組み合わせて使用した場合の可能性を示すユーザーケースをいくつか集めてみました。
遠隔診断監視
この方法で重要なアセットを監視することができます。このソリューションは、NE107デバイスのステータスを収集し、この情報はリモートで確認することができます。
このような機器の健全性の監視を行うことで、予定外のダウンタイムのリスクを下げることができ、メンテナンスの概念を改良保全から予知保全（診断情報履歴など）に変えることができます。
レベル監視
Endress+HauserのBluetoothデバイスとFieldEdgeを使用して簡単なレベル監視を行えば、いつでもどこでもプロセス情報や診断結果にリモートアクセスできます。 さらに、Netilion Connectを使用することで、このデータを任意のシステムに統合することができます。
在庫管理システム（IMS）というと、SupplyCareなど他のソリューションが高いレベルの情報を提供しています。
小規模アプリケーション
例えば、Bluetoothデバイスを使用してレベル、流量、温度をモニタリングする小規模なアプリケーションがあるのであれば、FieldEdge SGC200とAPIを使用することで、あらゆるプラットフォームにデータを柔軟に統合することができます。
さらに、データを収集し、どこにいても提供できるますので、特別なインフラを用意する必要はありません。
最後に
このように、Bluetoothデバイスは、すべての関連データをクラウドに取り込むための簡単な方法をご提供します。その上、FieldEdgeとAPIソリューションは、安全な環境でこのデータを収集し、その情報を選択したシステムに統合する自由を与えてくれます。
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