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    Warum Mobile Edge Computing am Feldrand? Eine Einführung in das Projekt INVIA
    Der Vortrag gibt eine Einführung in das Thema Edge Computing und einen Überblick über die Inhalte des Projekts INVIA. Fraunhofer ESK hat im Rahmen des Projekts eine Simulationsumgebung erstellt, um die Robustheit einer FOG, Edge und Cloud Anwendung analysieren zu können. Diese Umgebung besteht aus verschiedenen Softwarewerkzeugen, mit deren Hilfe Infrastrukturen und verteilte Anwendungsarchitekturen modelliert und bewertet werden können.
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    The PLC as a Smart Service in Industry 4.0 Production Systems
    ( 2019)
    Langmann, Reinhard
    ;
    Industrial controls, and in particular, Programmable Logic controllers (PLC) currently form an important technological basis for the automation of industrial processes. Even in the age of industry 4.0 and industrial internet, it can be assumed that these controllers will continue to be required to a considerable extent for the production of tomorrow. However, the controllers must fulfill a range of additional requirements, resulting from the new production conditions. Thereby, the introduction of the service paradigm plays an important role. This paper presents the concept of smart industrial control services (SICS) as a new type of a PLC. As a distributed service-oriented control system in an IP network, a SICS controller can replace the traditional PLC for applications with uncritical timing in terms of Industry 4.0. The SICS are programmed as usual in industry, according to the standard IEC 61131-3, and run in a SICS runtime on a server or in a cloud. The term Smart Service is introduced and the uses of SICS as a smart service, including a clearing system for the creation of new business models based on control as a service, are described. As a result, two different SICS prototype implementations are described and two application examples from manufacturing automation, as well as the evaluation of the real-time features and the engineering of a SICS controller, are discussed in the paper.
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    Reliability and intelligence in predictive / smart maintenance for mobile machines by using edge cloud, flexible distributed software architectures and reliable machine learning
    Der Vortrag gibt eine kurze Einführung zu predictive bzw. smart maintenance. Er geht darauf ein, mit welchen Kompetenzen Fraunhofer ESK bei der Umsetzung einer smart maintenance Lösung beitragen kann: Flexible Softwarearchitekturen, zuverlässige künstliche Intelligenz und FOG/EDGE/Cloud Computing. Als konkretes Anwendungsbeispiel beschreibt der Vortrag das Projekt INVIA, "Ressourcenadaptives mobiles Assistenzsystem für komplexe Landmaschinen". Neben den inhaltlichen Schwerpunkten der Partner im Projekt wird auf den wissenschaftlichen Beitrag von Fraunhofer ESK eingegangen: Konzeption und Umsetzung einer Simulationsumgebung zur Optimierung verteilter Handware- und Softwarestrukturen. Der Vortrag schließt mit der Vorstellung der beiden Feldversuche.
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    Ressourcenadaptives mobiles Assistenzsystem für komplexe Landmaschinen
    ( 2019)
    Fröhlich, Georg
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    Shekhada, Dhavalkumar
    ;
    Morgade, Javier
    Auf der Basis von Edge- und Fog Computing Technologien wird von einem interdisziplinären Entwicklerteam im Rahmen des Forschungsprojekts INVIA ein neuartiges, cloudbasiertes Assistenzsystem für Training, Diagnose und Service an High-Tech Landmaschinen erforscht, konzipiert und prototypisch umgesetzt. Die Basis bilden verbreitete, möglichst offene Standards, Entwicklungs- und Systemumgebungen. Dabei soll das Assistenzsystem in Bereichen mit sehr unterschiedlicher Mobilfunkbandabdeckung und verschiedenen Endgeräten betrieben werden. Somit muss es derart adaptiv gestaltet sein, dass Fahrer und Servicetechniker den größtmöglichen Nutzen daraus ziehen können. Die Architektur des realisierten Systems und die ersten Ergebnisse der Einsatzerprobungen bei einem der beteiligten Landmaschinenhersteller werden im Folgenden beschrieben.
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    Cloud-based industrial control services
    ( 2018)
    Langmann, Reinhard
    ;
    The paper presents the concept and implementation for Cloud-based Industrial Control Services (CICS) as a next generation PLC. As a distributed service-oriented control system in the cloud, a CICS controller can replace the traditional PLC for applications with uncritical timing in terms of Industry 4.0. The CICS services are programmed to industry standards, pursuant to standard IEC 61131-3, and executed in a CICS runtime in the cloud. This paper gives an overview about the concept and implementation, discusses the results of application examples as well as the evaluation of the operability of a CICS controller.
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    A comparison of current web protocols for usage in cloud based automation systems
    ( 2018)
    Shekhada, Dhavalkumar
    ;
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    Web protocols are critical factor in successful implementation of web based industrial applications. Nevertheless, the main issue that significantly affects the real-time performance of such application is Web latency. Traditional web communication technologies, such as HTTP1.1, provide a uni-directional link and a request/response message exchange model. This solution is not feasible in web based applications involving large number of different interconnected devices, such as Industrial Internet of things. In this paper, we focus on bi-directional web protocols WebSocket, WebRTC and HTTP/2.0. We compare the performance parameters like latency, reliability, and security of these three protocols. At the end of this paper, we will present some suggestions how to optimize the usage of web protocols in industrial process automation applications.
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    Cloud-Dienste für die Industrie. Von aktuellen Angeboten bis hin zu künftigen Lösungen mit der Industrie 4.0-Verwaltungsschale
    In der Präsentation wird der Begriff IIoT vorgestellt, welche Angebote es dazu gibt und wie die Industrie 4.0 Verwaltungsschale hier eingesetzt werden kann.
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    Damit Roboter nicht aus der Reihe tanzen: Echtzeitanalyse und Monitoring für ROS
    Roboter in der Produktion müssen zuverlässig und sicher funktionieren. Es ist die Aufgabe des Betriebssystems, dies sicherzustellen. Die Forscher des Fraunhofer ESK arbeiten an Verfahren, wie das Opensource-Betriebssystem für Roboter ROS in Echtzeit überwacht und analysiert werden kann, um die Performance von Robotern in der Produktion zu optimieren. Diese Verfahren basieren auf der Anbindung von ROS an das vom ESK entwickelte Analyse-Framework DANA. Die dabei entstandenen Ansätze lassen sich auch auf herstellerspezifische Robotersteuerungen übertragen.
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    Mit Dana zur fehlerfreien ROS-Anwendung
    Roboter müssen zuverlässig und sicher funktionieren. Das Fraunhofer ESK arbeitet an Verfahren, wie das Open-Source-Betriebssystem für Roboter ROS in Echtzeit überwacht und analysiert werden kann, um die Performance von Robotern in der Produktion zu optimieren.
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    Steuerungsdienste aus der Cloud auf Basis IEC 61131
    ( 2017)
    Langmann, Reinhard
    ;
    Der Beitrag stellt Konzept und Implementierung für Cloud-based Industrial Control Services (CICS) vor. Eine CICS-Steuerung kann als verteiltes dienstorientiertes Steuerungssystem in der Cloud die klassische SPS für Anwendungen mit unkritischem Zeitverhalten im Sinne von Industrie 4.0 ersetzen. Die CICS-Dienste werden industrieüblich nach Standard IEC 61131-3 programmiert und in einer CICS-Runtime in der Cloud ausgeführt.