Wie Sie Cloud-Funktionen einfach in Profinet-Anwendungen integrieren

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Hohe Sicherheit – auch ohne komplexe Firewall-Konfigurationen

Bei der Entwicklung der Proficloud-Lösung stand die einfache Handhabung im Vordergrund. Deshalb werden die Geräte bereits vorkonfiguriert ausgeliefert, verbinden sich somit automatisch mit dem ebenfalls voreingestellten Cloud-Endpunkt. Der Koppler erhält seine Konfigurationsdaten nach dem Verbinden mit der Proficloud. In den Daten sind alle Geräte beschrieben, die an den Koppler angeschlossen respektive logisch mit ihm in der Cloud verknüpft worden sind. Daraufhin beginnt der Koppler mit der Emulation von lokalen Profinet-IO-Devices, sodass sich die Komponenten nach außen genau wie ein normaler Profinet-Teilnehmer darstellen. Durch dieses Verfahren lässt sich die Proficloud-Lösung herstellerunabhängig in jedes bestehende Profinet-Netzwerk integrieren.

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Die Daten werden über eine TLS-Verschlüsselung (Transport Layer Security) übertragen, auf die beispielsweise auch Online-Banking-Verfahren aufsetzen. Websockets, die ebenso in aktuellen Web-Applikationen zum Einsatz kommen, leiten die Daten dann weiter. Da die Websockets auf standardisierten Web-Mechanismen basieren und entsprechende Web-Ports (Port 443, Port 80) nutzen, erweisen sie sich als Firewall-freundlich. Denn bei den meisten Firewalls sind die Ports 80 und/oder 443 offen für das TLS-Protokoll, weil es zum normalen Surfen im Internet benötigt wird. Die Proficloud-Lösung verzichtet also gänzlich auf aufwändige Firewall-Konfigurationen.

Koppler arbeitet mit zwei getrennten Netzwerkkarten

Um die Zugriffssicherheit weiter zu erhöhen, verwenden die Proficloud-Geräte ausschließlich eine Outbound Connection. Das bedeutet, dass zu keiner Zeit eine Verbindung aus dem Internet in das lokale Netzwerk aufgebaut werden kann. Die Proficloud-Komponenten verfügen zudem über keine offenen Ports, sind folglich von außen nicht zu erreichen, weshalb einem potentiellen Angreifer die Grundlage für einen unbefugten Zugriff fehlt.

Ein zusätzlicher Sicherheitsaspekt betrifft den Koppler, der scheinbar das Produktionsnetzwerk mit dem Internet verbindet. Dem ist allerdings nicht so. Der Koppler umfasst vielmehr zwei getrennte Netzwerkkarten: Eine Karte ist für das lokale Produktionsnetzwerk bestimmt, während die andere der Ankopplung an das Internet dient. Die beiden Karten sind somit nicht per TCP/IP verknüpft. Die Kommunikation findet ausschließlich im Application Layer statt und beschränkt sich auf den Austausch Profinet-relevanter Daten.

Devices unterteilen sich in drei unterschiedliche Arten

Bei den Proficloud-Devices wird zwischen drei verschiedenen Arten unterschieden. Zu den Standard-Devices, die auch aus dem normalen Profinet-Umfeld bekannt sind, zählen dezentrale I/O-Geräte oder als Device ausgeprägte Steuerungen. Sie finden hauptsächlich in den bereits erwähnten Fernwirktechnik-Applikationen Anwendung.

Die so genannten virtuellen Devices stellen einen neuen Geräte-Typ dar. Über sie kann die Leistung der Proficloud innerhalb des Profinet-Netzwerks genutzt werden. Die virtuellen Devices haben kein physikalisches Gegenstück, sondern existieren nur innerhalb der Cloud, wo sie genauso wie ein reales IO-Gerät funktionieren. Im Unterschied zum realen Teilnehmer stammen die IO-Daten jedoch nicht von Sensoren und steuern Aktoren an; sie repräsentieren Daten aus der Proficloud.

Also ist es beispielsweise denkbar, dass Wetterinformationen aus dem Internet gezogen und über das virtuelle Device der Steuerung zur Verfügung gestellt werden. Einem solchen Device würden beispielsweise der Längen- und Breitengrad als Eingangsdaten vorliegen, wohingegen es die aktuelle Temperatur, den Luftdruck und die Regenwahrscheinlichkeit oder Wettervorhersage an die Steuerung zurückliefert, weil diese Informationen von der jeweiligen Wetterstation vor Ort unter Umständen nicht angeboten werden. Eine solche Funktion kann in Wind- und Solarparks einen Mehrwert generieren, da sich beispielsweise der Ertrag auf diese Weise prognostizieren lässt.

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