在全球范围内提供来自不同来源的传感器数据和信息，并以有意义的方式链接这些数据和信息 - 这是工业4.0的关键。新的商业理念使得有必要使这些信息在全球范围内可用，并且不仅可以在公司内部访问，而且可以超出公司的范围和位置。

传感器

传感器是自动化技术的眼睛和耳朵，并提供关于机器或系统的当前状况的各种信息，例如关于位置，压力和温度等。信息的多样性反映了所使用的大量源。但是，最终工业4.0的重点是，如何从不同来源获取这些数据和信息，以有意义的方式将其链接起来，汇总并在全球范围内提供？

一方面，存在在现场或控制级别生成的信息。另一方面，需要集中管理信息，例如在MES或ERP系统中。这里的主要问题是，要链接的信息不仅必须在公司或位置内可用且可访问，而且还必须经常在位置边界之外交换以获取新信息。

数据

经典自动化金字塔中的数据从一个级别流向另一个级别：现场级别的传感器或执行器仅与更高级别的控制器通信; 机器控制将其数据与生产计划交换，生产计划又与公司的ERP交换数据。这些系统转换通常会过滤数据，从而成为障碍。要克服并在功能上发展这些障碍通常是非常耗时和昂贵的 - 实际上这是使用网关或协议转换器实现的。

因此，消除这一障碍必须是所有工业4.0活动的主要目标。在大多数生产过程中，不可能完全克服这些障碍，因为生产过程以极高的循环速率进行，或者必须遵守精确定义的顺序。目前正在开发用于现场级参与者与开放式架构中的ERP系统之间的确定性通信的解决方案。此外，可以直接从不同来源寻址的中央池与现有的转移过程并行地形成。

为此，许多公司在内部服务器或云中的私有租户上设置了“私有云”或“边缘云”，其中访问权限首先保持完全“私有”。如果作为新业务构想和模型的一部分，有必要将其他信息提供给其他公司，地点或云，则可以在不同租户之间交换此信息，并考虑特定的使用授权。

云

云容量是可扩展的，允许记录大量数据 - 甚至是目前尚不清楚的数据是否可以从中获取知识以及是否可以在以后使用它来产生效益甚至业务案例。因此，主要目标是首先记录来自各种不同来源的数据，以汇总这些数据并使其可用。

下一步是链接数据。稍后将清楚这些数据是否可能用于新的业务模型。比喻说，我们目前正在建设一条高速公路，货物可以在以后运输，然后我们可以附加商业案例。现在没人知道这条高速公路的确切位置。

过去，控制单元和相应的传感器或致动器之间的点对点连接已经成为工业自动化的主导。主从通信模型目前占主导地位。这意味着控制单元通常通过线性拓扑中的一根电缆（现场总线安装）为多个终端设备提供服务。

使用新技术将允许向网络或星形通信架构过渡，我们已经从IT部门了解到这种架构。通过连接公司的自动化网络（OT）和IT网络，可以在所有级别和所有方向之间交换数据。要链接和评估这些数据，必须使其成为最新数据或获得专用时间参考，并具有特定的，例如地理参考。

数据可用

Leuze electronic最初积极处理数据可用性问题，并且首次在所有系统边界上从传感器到云端直接传输数据。为此，Leuze electronic在其传感器中集成了OPC UA服务器，并使用发布者 - 订户模型停靠在Microsoft Azure云上。而OPC UA通信目前基于客户端 - 服务器

接收方确定数据量和数据交换频率的体系结构，发布 - 订阅方法优先用于与云应用程序通信，因为在这里，尽管接收方（订户）选择要传输的数据，但它是生产者（发布者） ）负责在必要时或从应用程序的角度分配数据，以及适当的时间点 - 类似于新闻通讯。

劳易测电子通过微软的物联网代理扩展了这一转变，实现了全方位的数据传输。代理现在可以模拟地操作客户端 - 服务器与本地车间概念的通信。这将打开到基于云的新应用程序的各种迁移路径。

与传统解决方案的不同之处在于IIoT概念依赖于全球可用数据。因此，数据也可以跨系统和公司边界进行全球联网，以用于解释和评估目的。这种全球数据可用性立即引发了数据完整性问题。必须在通信信道和全球可用系统中确保数据完整性是不可避免的先决条件。

OPC UA根据联邦安全和信息技术研究所进行测试，并提供所有四种通用规定的安全通信安全功能：身份验证，授权，验证和加密。通过这种方式，来自信息技术（IT）世界的测试方法和程序被转移到自动化技术领域（OT - 运营技术）。这可以归入“ITgoesOT”表达式。将来的身份验证将使用证书进行。因此，Leuze electronic的传感器除了具有序列号之外的识别数据外，还将配备独特的安全证书。

为了始终如一地构建信息的可用性，必须跨云的所有系统边界实现数据源的检测和寻址。这不需要进行不受保护的访问，而是简化安装。将许多边缘设备（例如传感器和执行器）手动公布到全球云系统或在云系统中注册它们是不切实际的。相反，需要技术机制，这使得云系统可以自主地识别集中分配给它的边缘设备。

走向全球

这些机制称为全局发现功能。有两种不同的机制，它们是OPC UA的组成部分

标准：一方面是本地发现机制（Local Discovery Server），另一方面是全局发现机制（Global Directory Server）。两者都需要广泛的证书交换（信任列表类型）来保护访问。劳易测电子的传感器 - 对应于其客户承诺“智能可用性” - 可在所有形式的发现机制中安全访问。

工业4.0的核心要点之一是资产生命周期中的整体信息提供。在这种系统方法中，增强现实技术的思想无缝融合。该技术在移动设备（例如具有立体相机或数据眼镜的平板电脑）上可视地在用户的视野中利用虚拟信息来丰富实际可见环境。

一个决定性的优势是功能和特性的可视化，迄今为止只能在手册和门户网站的图形中使用。现在，它们在实际空间中的适当点处可视地显示在视野中。这大大简化了调试。这里，补充虚拟信息不仅限于被动数据。

以其代码阅读器为例，它通常安装在传送带上并且必须读取通过的包装上的条形码，Leuze electronic已经证明传感器的光学（通常是不可见的）测量区域可以在正在进行的过程中显示。并非全部：通过连接到云，读取结果 - OK，NOK，代码内容 - 可以在每次读取操作后立即在数据眼镜中可视化，以便调试工程师或服务人员可以在线检查系统的状况。

新技术的使用不仅限于复杂的设备，如代码阅读器或定位传感器。简单的触发光电传感器也越来越多地集成在未来的预测性维护概念中，以保证机器和系统的可用性。

第一步是使用附加警告消息，例如当传感器变脏时。很快就通过一个简单的界面为传感器提供了一系列配置选项。在这种情况下，IO-Link现在变得不可或缺，因为这种简单的3线接口提供了新的IIoT概念所需的所有功能，但即使在极小的设备中仍可以低成本集成。这里特别值得一提的是具有一个通道的双通道变体，用于具有高水平时间确定性（即实时）的过程模式的二进制切换信号，以及用于访问来自识别和参数数据和消息的第二通道。传感器。

结论

由于控制系统的接口越来越基于以太网，因此功能足以同时为两个数据通道提供服务，这开辟了全新的可能性 - 正是工业4.0的网络世界将数据传输到不同的目的地和水平。劳易测电子长期以来一直关注这一趋势，并早期决定在其复杂的识别设备和测量传感器中集成直接现场总线接入。通过两个数据通道可以获得基础 - 通过双通道IO-Link，在传感器不太复杂的情况下，通过集成的现场总线接口，在“红色I”标识的集成连接设备中增加TCP / IP通道他们的类型名称。