Fog computing as enabler for the Industrial Internet of Things

Abstract

Today’s industrial automation systems are often organized according to the automation pyramid where lower levels in the pyramid focus on process control and upper levels address production management. However, due to its limiting information flow between the levels, this automation pyramid may not be suitable for production in the future. Thus, industry is in progress to adopt technologies that originate from the Internet of Things (IoT). The resulting Industrial Internet of Things (IIoT) will loosen the rather strict model of the automation pyramid such that information becomes seamlessly and timely accessible anywhere in a production site, and even beyond. In this paper we propose fog computing as an architectural means to realize IIoT and discuss two enabling technologies for fog computing: virtualization and deterministic communication.

Zusammenfassung

Industrieanlagen sind heute oftmals entsprechend einer so genannten Automatisierungspyramide organisiert. In dieser Pyramide findet sich Prozesssteuerung auf den unteren Ebenen, und die oberen Ebenen adressieren die Produktionsverwaltung. Diese Automatisierungspyramide schränkt den Informationsfluss zwischen den Ebenen ein und ist daher für zukünftige Anwendungen zu hinterfragen. Daher ist die Industrie zurzeit im Umbruch, um Technologien, die im Rahmen des Internets der Dinge (IoT) entwickelt wurden, auch auf die Automatisierung anzuwenden. Das resultierende Industrielle Internet der Dinge (IIoT) weicht die starren Ebenen der Pyramide auf und erlaubt es, dass Information frei und in Echtzeit überall an einem Standort verfügbar ist und sogar darüber hinaus. In diesem Beitrag stellen wir Fog Computing als Architekturmaßnahme für das IIoT vor und diskutieren dazu zwei konkrete Technologien: Virtualisierung und Deterministische Kommunikation.