SmartID-Edge

Leuze SmartID-Edge 控制识别系统和传感器网络，满足生产和供应链中的跟踪和追溯要求。借助 OPC UA 和 AutoID 配套规范的完全集成，1D 扫描仪或 2D 照相机系统在边缘级别进行安全通信。
优点：每个要识别的物体不仅用条码表示，还映射到边缘系统中的虚拟标签上。这样，可给虚拟标签分配进一步的过程、状态和传感器信息。所有过程都可以实时获得这些数据。数据交换甚至可以跨越网络边界同步。这意味着可在现场级别即时获取用于连续过程跟踪的所有信息。这减轻了更高级别的 IT 系统（如 MES）的负担。

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数字化和联网是新时代的核心话题。在工业环境中，它们塑造了工业 4.0 和工业物联网 (IIoT) 等概念。联网在今天的生产自动化系统和物流中起着特别重要的作用。目标是能够随时调用生产过程的确切状态，并在现场级别保持生产相关数据的完整概述。这涉及到以下关键问题：用户如何在生产过程中有效地实现最大透明度？如何确保网络参与者之间的通信安全呢？

高效识别的多种要求

生产或内部物流中的现代自动化系统有许多控制系统、传感器和执行器。它们通过基于以太网的通信或现场总线系统互联，并且可以交换数据。传感器根据事件生成信号来激活生产流程，或者或提供测量值来监控生产流程是否正确，是否符合质量要求。AutoID 系统（例如 2D 照相机系统和 RFID 读取器）识别生产和物料流中的物体、载重载体和容器。

现代识别系统通常需要能够处理不同数量的数据和不同的代码系统，具体取决于要识别的物体。然而，经典 1D/2D 条码的可能性有限，因为标准化条码（如全球贸易项目代码 (GTIN)）只提供定义明确、不可更改且数据量相当小的数据。此外，条码总是需要访问更高级别的 IT 系统（如 MES 或 ERP），以获取条码所表示的完整数据记录。除了 RFID 其他物理优点外，还具有数据载体（“标签”）带来的灵活性。它们通常具有可自由编程的电子存储器，这意味着特定情况所需的产品和过程数据可以直接存储在物体上。然而，由于经济或技术原因，使用 RFID 并不总是实用或可行。在连续生产过程中，从条码到 RFID 的频繁介质变化也不可取，因为这会增加自动化过程和数据处理的工作量。

SmartID-Edge：数据使用更智能

于是，Leuze 提出了 SmartID-Edge 概念。它使用标准化 RFID 机制处理和存储识别数据，同时保留经典的光学条码技术。具体方法是使用 OPC UA 作为数据交换标准和完全集成的 AutoID 配套规范，将 RFID 数据结构和命令集与标准条码扫描仪和基于摄像头的扫描仪关联。为每个物理条码分配一个虚拟 RFID 标签，而这些标签存储在边缘服务器的数据库中。条码设备和边缘服务器只在现场级别交换数据。系统控制系统（如 PLC）不能访问边缘服务器，PLC 只能访问条码识别系统，尽管这些系统的行为与 RFID 系统类似。

这为在生产过程中识别物体时丰富数据提供了前所未有的可能性：除了唯一物体 ID 外，还可以在数据记录中存储有关识别系统的状态信息以及读取质量等过程和状态数据。该数据记录可以直接在现场级别实时访问。不再需要在 MES 和 ERP 系统中查询，减小了网络数据流量，腾出了 IT 级别的系统资源。多个本地传感器和 AutoID 网络可通过分布式边缘服务器同步。这意味着所有识别事件在整个网络中随时可用。在整个生产生命周期中，将这些本地事件与存储在边缘数据库中的相关信息关联，为数字孪生提供基础。通过使用 API 和云连接扩展边缘服务器，甚至可以在具有不同供应商和工厂的供应链中实现这一点。这提高了物流效率，消除了人工数据输入，避免了企业软件 (ERP) 中的复杂系统转换。

最高安全性

安全通信措施对于网络系统的无故障顺利使用至关重要。SmartID-Edge 解决方案可提供几个集成的安全机制。现代自动化组件和识别系统集成了 Web 服务器，通过基于以太网的接口或现场总线（如 ProfiNet、以太网/IP 或 EtherCAT）进行通信。使用 Web 服务器可方便访问本地网络中的设备。为了满足对适应性、精度和性能的高要求，设备固件的任何必要更新都必须快速、可靠和安全。可以在不更换设备的情况下实现公认的功能改进，并且可以自动实现新功能。同时，必须确保只在设备中加载经过授权的固件，并且数据传输不被篡改。这些数据传输安全要求正成为现代自动化系统的基本基石，这些系统通过本地网络和云系统进行通信，尤其是根据欧盟《网络弹性法案》。

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OPC UA 提供一个基于以太网的可互操作通信平台，集成了端到端加密。此外，OPC UA 设备接口规格第 100 部分规定了独立于供应商的软件更新执行和管理程序。对于硬件资源有限的设备，建议使用直接加载程序。新软件以文件压缩包的形式传输，根据特定文件头部进行检查每个文件，并在解压缩后立即安装。完成最终检查后，重启设备。所有通信通过 OPC UA 进行，因此也通过客户端和服务器之间交换证书确保安全下载软件。通过外部全局发现服务器 (GDS) 自动交换证书确保集中管理整个 OPC UA 网络中的应用程序和证书。因此，网络参与者之间的通信满足最高安全性要求：无法篡改数据。最重要的是，这确保每个设备始终仅使用最新原始固件运行。