Unified Namespace expliqué – fonctionnement & avantages pour l’industrie
Unified Namespace (UNS)
L’Unified Namespace (UNS) est une approche architecturale qui regroupe les données de différents systèmes dans une structure centrale et unifiée. Cela simplifie l’échange et le traitement des informations dans les environnements industriels, améliore la collaboration et permet de prendre des décisions plus efficaces.
Mettre en réseau & décider en connaissance de cause
Unified Namespace : la norme pour une intégration moderne des données
Données uniformes – production efficace
Dans l’industrie moderne, la mise en réseau des machines, des installations et des systèmes est un défi majeur. Souvent, il existe différents silos de données qui :
- entravent le flux d’informations
- compliquent l’utilisation efficace des données
- font obstacle à des décisions rapides et éclairées
Une solution à ces problèmes est le Namespace Unifié (UNS), qui crée une structure de données centrale et uniforme, permettant un accès à toutes les informations pertinentes en temps réel.
L’UNS aide les entreprises à :
- fusionner les données provenant de différentes sources
- intégrer plus facilement des technologies innovantes telles que le machine learning et l’intelligence artificielle dans la production
- optimiser les processus de manière continue
Plan du site
Qu’est-ce que le “Namespace Unifié” (UNS) ?
L’Unified Namespace (UNS) est une structure de données centrale et uniforme qui rassemble et rend accessibles toutes les données des machines, des systèmes de commande et des applications informatiques dans un format cohérent. Ce faisant, il réunit les données de différentes sources en temps réel et offre une vue unique des processus de production – Single Source of Truth.
Techniquement, l’UNS se base sur des protocoles IIoT tels que MQTT, qui permettent la communication entre tous les systèmes. Les données sont collectées et organisées de manière centralisée et mises à la disposition des appareils non compatibles IIoT via des systèmes intermédiaires. Ainsi, les machines, les capteurs et les applications d’entreprise peuvent s’abonner à des informations pertinentes et les utiliser en temps réel.
Le terme Unified Namespace a été inventé pour la première fois par Walker Reynolds, un architecte de solutions IIoT et Industrie 4.0. Ces dernières années, Reynolds s’est imposé comme un “leader d’opinion” dans le secteur.
Comment fonctionne le UNS ?
Lors de la création d’un espace de noms unifié (UNS), la norme ISA-95 est souvent utilisée. Cette norme propose un modèle structuré pour l’organisation hiérarchique des données de production, ce qui garantit que la structure UNS reflète les processus opérationnels et organisationnels réels d’une entreprise.
L’UNS consolide en temps réel les données provenant de différentes sources telles que les machines, les capteurs et les logiciels d’entreprise, les standardise et les met à disposition dans un cadre central et cohérent.
Les technologies utilisées, telles que les plateformes IoT, l’edge computing et les middleware, garantissent l’accès immédiat à ces données dans un format unifié. Cela améliore l’interopérabilité entre les systèmes et permet d’avoir une vision globale des processus de production.
“A single source of truth” pour toutes les données et informations de l’entreprise : Tous les utilisateurs ont accès aux données dont ils ont besoin en un lieu unique et centralisé.
Les nouveaux systèmes s’intègrent rapidement et facilement dans l’UNS. La maintenance des systèmes existants en est également facilitée et moins coûteuse.
Les projets de numérisation peuvent être mis en œuvre plus rapidement, car les efforts et les coûts liés à la saisie et à la standardisation des données sont moindres.
Quelles sont les technologies utilisées pour l’espace de noms unifié ?
Un espace de noms unifié intègre différentes technologies afin de garantir que les données soient accessibles de manière transparente et entièrement utilisables. Les paragraphes suivants expliquent quelles technologies peuvent être utilisées et comment le HighByte Intelligence Hub soutient et optimise ces technologies. Il est important de noter que les technologies mentionnées ne sont pas exhaustives ; selon les besoins spécifiques d’une entreprise, des technologies supplémentaires telles que des outils analytiques spéciaux, des solutions d’IA avancées ou des protocoles de sécurité avancés peuvent également jouer un rôle dans l’espace de noms unifié.
Sources de données
- Machines et capteurs
- Systèmes de contrôle (par ex. API, SCADA)
- Logiciel d’entreprise (par ex. ERP, MES)
- Mémoires de données existantes (p. ex. SQL, Historian)
HighByte Intelligence Hub : Permet d’accéder facilement aux données en temps réel et historiques en naviguant activement dans les structures de tags.
Plateformes IoT
- Les plateformes IoT sont des plaques tournantes de données qui collectent des données provenant de différentes sources. Elles veillent à ce que les données soient disponibles de manière cohérente.
HighByte Intelligence Hub : collecte des données provenant de sources très diverses, sur la base d’une grille horaire (polling) ou d’un événement (trigger). Le Hub d’intelligence normalise les données et les met à disposition de manière contextualisée et selon des modèles prédéfinis.
Informatique en périphérie
- Traite et analyse les données près de la source (par exemple directement sur la machine) avant de les injecter dans l’UNS. Cela réduit le temps de latence et améliore la communication en temps réel.
HighByte Intelligence Hub : filtre et standardise les données à la source, les modélise à l’aide d’objets prédéfinis et ne transmet que les données nécessaires et pertinentes.
Middleware
- Sert de pont entre des systèmes de générations plus anciennes ou des protocoles de communication exotiques et permet ainsi d’accéder à ses données et informations.
- Intermédiaire entre les différents systèmes et le SNU, il aide à intégrer les données provenant de systèmes non compatibles avec l’IdO en préparant les données de manière appropriée.
KEPServerEX : standardise la communication de données provenant d’un environnement machine hétérogène et la met à disposition sur une interface OPC UA. HighByte Intelligence Hub : Grâce à un établissement de connexion optimisé, les listes de balises des structures OPC UA existantes peuvent être activement recherchées à partir de KEPServerEX.
Protocoles de communication (p. ex. MQTT, OPC UA, REST)
- Dans l’industrie, de nouveaux modes de communication se sont établis, et continueront de s’établir, en fonction des besoins et des réglementations. Chaque protocole de communication répond à une exigence spécifique, ce qui le rend indispensable.
HighByte Intelligence Hub : prise en charge de tous les protocoles courants pour un transfert de données fluide entre les systèmes. En développant l’Intelligence Hub, HighByte assure à ses clients l’accès aux futures normes de communication.
Standardisation des données, normalisation des données et modèles de données
- Comprend toutes les règles, normes et structures qui garantissent que toutes les données sont cohérentes et organisées. Cela garantit une compréhension uniforme des données à tous les niveaux et facilite leur utilisation dans différents systèmes.
HighByte Intelligence Hub : offre des fonctions avancées de modélisation des données en utilisant des objets standardisés. L’utilisation cohérente des objets dans toutes les instances permet de créer des structures de données compréhensibles et d’éviter les erreurs d’interprétation.
Base de données centrale ou structure de données
- Enregistre toutes les données collectées dans l’UNS. Cette structure centrale constitue la “source unique de vérité” pour l’ensemble de l’entreprise.
HighByte Intelligence Hub : prend en charge l’intégration des données dans des bases de données et des structures de données centrales et garantit que toutes les données injectées dans l’UNS sont gérées correctement et de manière cohérente.
Architecture traditionnelle vs. Unified Namespace
L’architecture industrielle traditionnelle, développée dans les années 1990, est basée sur une structure hiérarchique et pyramidale. Cette architecture, dans laquelle les différents niveaux, du cloud à l’API, communiquent entre eux via des connexions point à point, a longtemps été efficace. Mais dans l’industrie moderne, elle atteint de plus en plus ses limites. La séparation stricte des niveaux hiérarchiques fait que les données sont souvent prises au piège dans des silos isolés et restent difficilement accessibles.
L’espace de noms unifié (UNS) offre une solution moderne qui permet de surmonter ces défis dans une approche hub and spoke. Au lieu de laisser les données dans des silos, l’UNS rassemble toutes les données dans une structure centrale et unifiée, accessible à tous les systèmes. Cela permet d’augmenter la disponibilité des données, de réduire la charge du réseau et de simplifier considérablement l’intégration des systèmes.
| Aspect | Architecture de données traditionnelle | Unified Namespace (UNS) |
|---|---|---|
| Structure du réseau | Pyramidale, hiérarchique avec des connexions point à point | Structure de données centrale et uniforme / Hub-and-Spoke |
| Disponibilité des données | Limité, souvent prisonnier des silos, retard dû à la communication hiérarchique | Élevé, tous les systèmes ont accès à des données actuelles et cohérentes, flux de données en temps réel |
| Évolutivité | Mauvaise évolutivité, chaque nouveau système augmente la complexité | Bonne évolutivité, les points de données sont publiés une fois et utilisés plusieurs fois |
| Coûts | Maintenance intensive, dépenses élevées en cas d’extensions et d’adaptations | Un effort réduit grâce à une complexité réduite et une meilleure évolutivité |
| Compatibilité des données | Problèmes fréquents dus aux différents formats de données | Les formats de données standardisés facilitent l’intégration |
| Flexibilité | Limité, les modifications apportées à un niveau se répercutent sur l’ensemble de la structure | Élevé, les systèmes peuvent être intégrés et adaptés indépendamment les uns des autres |
| Charge du réseau | Charge élevée en raison des nombreuses connexions point à point | Réduction de la charge de travail grâce à la publication centralisée et à l’abonnement aux données |
Où s’applique l’espace de nommage unifié ?
L’espace de noms unifié (UNS) est un composant central des architectures de données modernes et évolutives dans l’industrie. Il est utilisé dans différents domaines et aide à uniformiser des structures de données complexes et à les rendre accessibles :
- Standard Naming Conventions: UNS utilise des conventions de dénomination standardisées afin de garantir une présentation cohérente et compréhensible des données. Cela facilite l’analyse et le traitement des données.
- UDT (User-Defined Types): UNS prend en charge l’utilisation de types de données personnalisés, spécialement conçus pour répondre aux besoins d’une entreprise.
- Realtime Analytics and Reporting: UNS permet d’analyser en temps réel les données de production et de générer des rapports qui permettent de réagir immédiatement aux changements dans la production.
Insight
Architecture de données industrielle : 10 étapes pour une solution évolutive
Dans notre Insight, vous obtiendrez des informations précieuses et pratiques pour concevoir efficacement votre architecture de données industrielle et la préparer aux exigences futures. Vous apprendrez à intégrer de manière optimale les sources de données, à permettre des analyses en temps réel et à utiliser des technologies modernes telles que l’Edge Computing et l’intégration du Cloud pour une production évolutive et à l’épreuve du temps.
Conclusion
L’espace de noms unifié (UNS) est un composant clé de la transformation numérique, qui permet d’intégrer de grandes quantités de données en temps réel, créant ainsi la base de processus de production optimisés et d’une efficacité accrue. Grâce à la structure centrale et unifiée d’un UNS, toutes les informations pertinentes sont mises à disposition de manière cohérente et accessible, ce qui permet aux entreprises de réagir plus rapidement aux changements du marché. En outre, le SNU favorise l’intégration transparente de technologies modernes telles que l’intelligence artificielle et l’apprentissage automatique, en fournissant les données nécessaires à cet effet sous une forme fiable. Cette combinaison d’augmentation de l’efficacité et de flexibilité technologique fait de l’UNS un élément indispensable pour des processus de production évolutifs et orientés vers l’avenir.
