Industrial Internet Reference Architecture v1.8 veröffentlicht: Layered Databus Pattern eingeführt

Ein Jahr und ein halbes Jahr nach dem ersten Release erscheint die Industrial Internet Reference Architecture (IIRA) nun in Version 1.8. Das Update bringt Verfeinerungen, neue Features und die bedeutendste Neuerung: ein Layered Databus Architecture Pattern. RTI trug dieses Pattern zum Implementation Viewpoint bei, nachdem es es in hunderten Organisationen gesehen hatte, die DDS nutzen. Es ist nun eines von drei Kern-Implementationsmustern im neuen IIRA.

Was genau ist ein Databus? Laut dem IIC-Vokabulardokument ist ein Databus eine datenzentrische Informations-Sharing-Technologie, die einen virtuellen, globalen Datenraum schafft. Anwendungen lesen und aktualisieren Daten über einen Publish-Subscribe-Mechanismus. Kernmerkmale sind: (a) direkter Anwendungszugriff auf operative Daten; (b) der Databus interpretiert und filtert Daten; (c) er setzt Quality-of-Service (QoS)-Regeln wie Rate, Reliability und Security durch.

Für DDS-Praktiker ist diese Beschreibung vertraut. Während ein Low-Level-Protokoll wie MQTT grundlegendes Messaging bieten kann, liefert DDS die fortgeschrittenen QoS-, Datenhandling- und Security-Fähigkeiten, die für einen vollwertigen Databus nötig sind.

Über die hunderte IIoT-Systeme, die auf DDS basieren, zeigt sich ein konsistentes Architekturmuster: mehrere Databusse, gestapelt nach Kommunikations-QoS und Datenmodell-Anforderungen. Typischerweise sitzt ein Databus am Edge – in smarten Maschinen oder Subsystemen wie Turbinen, Fahrzeugen, Ölplattformen oder Krankenhausräumen. Darüber integrieren ein oder mehrere Databusse diese Subsysteme und ermöglichen Kommunikation zwischen ihnen und mit höheren Steuerzentralen oder Backend-Systemen. Die Steuerzentralen-Ebene – oft eine Cloud-Umgebung – hostet den Top-Level-Databus, der wiederum Data Historians, User Interfaces, High-Level-Analytics und andere fortgeschrittene Anwendungen unterstützt. Von dieser höchsten Ebene aus lässt sich jede Datenpublikation in niedrigeren Ebenen einfach lokalisieren, was nahtlose Integration mit Business- und IT-Systemen ermöglicht.

Warum eine layered Databus-Architektur wählen? Das aktualisierte IIRA skizziert diese Vorteile:

• Schnelle Device-to-Device-Integration mit Millisekunden- oder Mikrosekunden-Lieferzeiten
• Automatische Daten- und Anwendungs-Discovery innerhalb und über Databusse hinweg
• Skalierbare Integration für hunderttausende Maschinen, Sensoren und Aktoren
• Eingebaute Redundanz für extreme Verfügbarkeit und Resilienz
• Hierarchische Subsystem-Isolation, die komplexe Systemdesigns unterstützt

Für einen tieferen Einblick in das Databus-Konzept und den Vergleich mit traditionellen Datenbanken siehe unseren früheren Post zu Databus versus Database.

Parallel zum IIRA-Release wird das IIC bald das Connectivity Framework veröffentlichen, ein fundamentales Dokument, das Kernkonnektivitätsstandards für das Industrial Internet festlegt.