BR102013028304B1 - Agente da nuvem para monitoramento de instalação industrial, método de monitoramento de agente da nuvem e meio de armazenamento legível por computador - Google Patents

Abstract

solução de monitoramento de motor baseado em nuvem um sistema e método de monitoramento remoto baseado em nuvem monitoram uma instalação industrial. a instalação industrial inclui um ou mais dispositivos industriais. um agente da nuvem localizado na instalação industrial é configurado para, por meio de ao menos um processador, coletar dados indicativos de um estado passado e/ou presente dos dispositivos industriais de acordo com um manifesto específico para a instalação industrial. o agente da nuvem é ainda configurado para transmitir os dados coletados para que uma plataforma remota da nuvem de acordo com o manifesto reconfigure dinamicamente o agente da nuvem sem interrupção da coleta e da transmissão. a plataforma da nuvem processa os dados transmitidos para facilitar o monitoramento remoto dos dispositivos industriais.

Description

[001] Este pedido de patente reivindica o benefício do Pedido de Patente US No. 61/721.659, depositado em 02 de novembro de 2012. FUNDAMENTOS

[002] As presentes modalidades exemplificativas referem-se a monitoramento remoto. As mesmas encontram aplicação específica conjugadas com dispositivos industriais, tal como o POWERFLEX 7000, e serão descritas com referência específica a este. Contudo, deve ser entendido que as presentes modalidades exemplificativas são também propícias a outras aplicações similares.

[003] A manutenção da estabilidade e integridade de dispositivos industriais tem uma prioridade elevada. Dispositivos industriais incluem, por exemplo, motopropulsores, tal como POWERFLEX 7000. Motopropulsores são usados para gerar e fornecer potência de saída em corrente alternada (AC) a um motor. Falhas na manutenção da estabilidade e integridade de dispositivos industriais podem afetar a produção e revelar-se dispendiosas para entidades que utilizam os dispositivos industriais. Além disso, a manutenção da estabilidade e integridade dos dispositivos industriais pode revelar-se perigosa para aqueles que confiam em equipamento industrial para, por exemplo, gerar energia elétrica ou bombear gás para gerar calor.

[004] Para manter a estabilidade e integridade de dispositivos industriais, os dispositivos industriais podem ser local ou remotamente monitorados para anomalias e/ou padrões indicativos de falhas. Tradicionalmente, dispositivos industriais têm sido monitorados localmente. Contudo, o equipamento industrial nem sempre pode ser facilmente acessado. Além disso, aqueles com conhecimento técnico de como identificar anomalias e/ou padrões indicativos de falha podem não estar no local. O envio de pessoal de manutenção e/ou reparação para uma instalação no campo é dispendiosa. O monitoramento remoto fornece uma solução para estes desafios.

[005] Implementações prévias de monitoramento remoto envolveram configurações customizadas de software e infraestrutura, as quais são complicadas para manter e atualizar. Além disso, a coleta de dados no local exigida por tais sistemas de monitoramento remoto consome elevadas quantidades de armazenamento de dados. Além disso, uma vez que dados potencialmente sensíveis da planta devem ser transmitidos para um observador remoto, são necessários canais de transmissão de dados seguros.

[006] O presente pedido de patente fornece um novo e aperfeiçoado sistema e método que supera os problemas acima mencionados e outros.

BREVE DESCRIÇÃO

[007] De acordo com um aspecto da presente revelação, é fornecido um sistema de monitoramento remoto baseado em nuvem para monitoramento de uma instalação industrial. A instalação industrial inclui um ou mais dispositivos industriais. O sistema inclui um agente da nuvem localizado na instalação industrial e configurado para, por meio de ao menos um processador, coletar dados indicativos de um estado passado e/ou presente dos dispositivos industriais de acordo com um manifesto específico para a instalação industrial. O agente da nuvem é ainda configurado para transmitir os dados coletados para que uma plataforma remota da nuvem de acordo com o manifesto reconfigure dinamicamente o agente da nuvem sem interrupção da coleta e da transmissão. A plataforma da nuvem processa os dados transmitidos para facilitar o monitoramento remoto dos dispositivos industriais.

[008] De acordo com outro aspecto da presente revelação, é fornecido um método de monitoramento remoto baseado em nuvem para monitoramento de uma instalação industrial. A instalação industrial inclui um ou mais dispositivos industriais. Por meio de ao menos um processador localizado na instalação industrial, dados indicativos de um estado passado e/ou presente dos dispositivos industriais são coletados de acordo com um manifesto específico para a instalação industrial. Além disso, os dados coletados são transmitidos para uma plataforma remota da nuvem de acordo com um manifesto e o ao menos um processador é reconfigurado dinamicamente sem interrupção da coleta e da transmissão. A plataforma da nuvem processa os dados transmitidos para facilitar o monitoramento remoto dos dispositivos industriais.

[009] De acordo com outro aspecto da presente revelação, é fornecido um sistema de monitoramento remoto baseado em nuvem para monitoramento de uma instalação industrial. A instalação industrial inclui um ou mais dispositivos industriais. O sistema inclui um agente da nuvem localizado na instalação industrial e configurado para, por meio de ao menos um processador, coletar dados indicativos de um estado passado e/ou presente dos dispositivos industriais de acordo com um manifesto específico para a instalação industrial. O agente da nuvem é ainda configurado para transmitir os dados coletados para uma plataforma remota da nuvem de acordo com o manifesto. Os dados coletados são transmitidos para filas correspondentes da plataforma da nuvem com base no tipo de dados. O agente da nuvem é ainda configurado para reconfigurar dinamicamente o agente da nuvem sem interrupção da coleta e da transmissão. A plataforma da nuvem processa os dados provenientes das filas para facilitar o monitoramento remoto dos dispositivos industriais, os dados em cada fila sendo processados diferentemente.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[010] A invenção pode concretizar-se em diversos componentes e arranjos de componentes, e em diversas etapas e arranjos de etapas. Os desenhos são apenas para fins de ilustração das modalidades preferidas e não se destinam a limitar a invenção.

[011] A FIGURA 1 ilustra um sistema de monitoramento remoto baseado em nuvem;

[012] a FIGURA 2 ilustra um diagrama exemplificativo de memória de um dispositivo industrial;

[013] a FIGURA 3 ilustra um diagrama exemplificativo de bits de um parâmetro de estado de um dispositivo industrial;

[014] a FIGURA 4 ilustra parte de uma listagem exemplificativa de manifesto de motopropulsores para monitor;

[015] a FIGURA 5 ilustra parte de uma listagem exemplificativa de manifesto de parâmetros para monitor para motopropulsores;

[016] a FIGURA 6 ilustra uma modalidade detalhada do sistema de monitoramento remoto baseado em nuvem da FIGURA 1;

[017] a FIGURA 7 ilustra mais detalhes de um agente da nuvem da FIGURA 6;

[018] a FIGURA 8 ilustra um pacote exemplificativo de dados;

[019] a FIGURA 9 ilustra uma página da rede exemplificativa de estado para um motopropulsor que pode ser visualizada por um cliente da rede;

[020] a FIGURA 10 ilustra uma página da rede exemplificativa de alarmes históricos para um motopropulsor que pode ser visualizada por um cliente da rede;

[021] a FIGURA 11 ilustra uma página da rede exemplificativa de velocidade de motor para um motopropulsor que pode ser visualizada por um cliente da rede;

[022] a FIGURA 12 ilustra um ambiente exemplificativo de computação; e

[023] a FIGURA 13 ilustra um ambiente exemplificativo de rede.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[024] Diversos aspectos desta revelação são agora descritos com referência aos desenhos, onde numerais de referência similares são usados para fazer referência a elementos semelhantes do começo ao fim. Na descrição a seguir, para fins de ilustração, diversos detalhes específicos são apresentados com a finalidade de fornecer uma compreensão completa de um ou mais aspectos. Deverá ser entendido, contudo, que alguns aspectos desta revelação podem ser concretizados sem estes detalhes específicos, ou com outros métodos, componentes, materiais, etc. Em outros casos, estruturas e dispositivos bem conhecidos são mostrados em forma de diagrama de blocos para facilitar a descrição de um ou mais aspectos.

[025] Com referência à FIGURA 1, é fornecido um sistema de monitoramento remoto baseado em nuvem 10 que inclui uma ou mais instalações industriais 12, 14. Cada instalação industrial 12, 14 corresponde a um empreendimento industrial. Por exemplo, uma primeira instalação industrial pode corresponder a um primeiro empreendimento industrial, e uma segunda instalação industrial pode corresponder a um segundo empreendimento industrial. Como outro exemplo, as primeira e segunda instalações industriais podem corresponder a um segundo empreendimento industrial. Como outro exemplo, as primeira e segunda instalações industriais podem corresponder a um empreendimento industrial comum. As instalações industriais 12, 14 podem ser fixas (por exemplo, uma instalação de planta) e/ou móveis (por exemplo, um sistema contido em um caminhão ou outro veículo de serviço).

[026] Cada instalação industrial 12, 14 inclui um ou mais dispositivos industriais 16, 18, 20, 22, 24, 26. Os dispositivos industriais 16, 18, 20, 22, 24, 26 podem incluir um ou mais de: controladores industriais (por exemplo, controladores lógicos programáveis ou outros tipos de controladores programáveis de automação); dispositivos de campo (por exemplo, sensores e medidores); motopropulsores (por exemplo, POWERFLEX 7000); interfaces de operador (por exemplo, interfaces homem-máquina, monitores industriais, terminais gráficos, visores de mensagens, etc.); robôs industriais, marcadores e leitoras de código de barras; dispositivos de sistemas de visão (por exemplo, câmaras de visão); soldadores inteligentes; e outros dispositivos industriais similares.

[027] Cada um dos dispositivos industriais 16, 18, 20, 22, 24, 26 inclui uma ou mais memórias. As memórias incluem dados legíveis externamente (externos ao dispositivo industrial) indicativos do estado passado e/ou presente do dispositivo industrial. Por exemplo, as memórias podem incluir um ou mais de: 1) um ou mais parâmetros configuráveis que controlam o funcionamento do dispositivo industrial; 2) um ou mais parâmetros que indicam o estado do dispositivo industrial; 3) um ou mais parâmetros de aviso, defeito ou alarme que indicam um ou mais avisos, defeitos e alarmes, respectivamente, do dispositivo industrial; e 4) uma ou mais filas, cada uma com um ou mais avisos, defeitos e alarmes do dispositivo industrial. Com referência à FIGURA 2, é ilustrado um diagrama exemplificativo de memória de um dispositivo industrial. Com referência à FIGURA 3, é ilustrada uma tabela exemplificativa de um diagrama de bits de um parâmetro de estado de um dispositivo industrial.

[028] Os dispositivos industriais 16, 18, 20, 22, 24, 26 formam um ou mais sistemas de automação que funcionam dentro das respectivas instalações. Sistemas exemplificativos de automação podem incluir um ou mais de: 1) sistemas de controle em lotes (por exemplo, sistemas de mistura); 2) sistemas contínuos de controle (por exemplo, sistemas de controle proporcional-integral-derivativo (PID)); e 3) sistemas discretos de controle. Sistemas exemplificativos de automação podem incluir um ou mais controladores industriais que facilitam o monitoramento e controle dos respectivos processos. Os controladores permutam dados com dispositivos de campo que utilizam entrada/saída (I/O) nativa por fio e/ou que utilizam redes de instalações industriais (por exemplo, Protocolo de Ethernet/Internet (IP), Data Highway Plus, ControlNet, DeviceNet, etc.).

[029] Um determinado controlador tipicamente recebe qualquer combinação de sinais digitais e analógicos dos dispositivos de campo que indicam um estado atual dos dispositivos e seus processos associados (por exemplo, temperatura, posição, presença ou ausência de peças, nível de fluido, etc.), e executa um programa de controle definido pelo usuário que realiza tomadas de decisão automáticas para os processos controlados com base nos sinais recebidos. O controlador em seguida envia sinalização de controle adequada digital e/ou analógica para os dispositivos de campo de acordo com as decisões tomadas pelo programa de controle. Estas saídas podem incluir sinais de acionamento de dispositivos, sinais de controle de temperatura ou posição, comandos operacionais para um robô de manuseio de máquinas ou materiais, sinais de controle de misturadora, sinais de controle de movimento, e similares. O programa de controle pode compreender qualquer tipo adequado de código usado para processar sinais de entrada lidos dentro do controlador e para controlar sinais de saída gerados pelo controlador, incluindo lógica de escada, mapas de funções sequenciais, diagramas de blocos de funções, texto estruturado, ou outras plataformas similares.

[030] Cada instalação industrial 12, 14 inclui um sistema de coleta de dados no local 28, 30 acoplado comunicativamente aos respectivos dispositivos industriais 16, 18, 20, 22, 24, 26 usando uma ou mais conexões de rede associadas e qualquer protocolo adequado. Em algumas modalidades, pode ser usado protocolo de interface de controle (CIP) e/ou interface de protocolo distribuído (DPI) para comunicação entre os dispositivos industriais 16, 18, 20, 22, 24, 26 e o sistema de coleta de dados 28, 30. Usando CIP ou DPI, o sistema de coleta de dados 28, 30 é configurável para monitorar processos controlados e estados do dispositivo através da recepção de informações relacionadas com os dispositivos monitorados e/ou processos associados.

[031] O sistema de coleta de dados 28, 30 inclui um agente da nuvem 32, 34 configurado para coletar dados ativos (por exemplo, valores de parâmetros de estado) e/ou dados históricos (por exemplo, histórico de alarmes, histórico de defeitos, histórico de avisos, histórico de estados, dados de tendências, etc.) provenientes dos dispositivos industriais 16, 18, 20, 22, 24, 26, direta e/ou indiretamente por, por exemplo, acesso a um historiador ótimo de dados 36, 38 do sistema de coleta de dados 28, 30. O historiador de dados 36, 38 monitora um ou mais dispositivos industriais e armazena dados em armazenamento local associado ao historiador de dados. Estes dados podem incluir dados históricos e/ou dados ativos lidos a partir dos dispositivos monitorados. É vantajoso utilizar o historiador de dados 36, 38 como a fonte de dados quando existir um grande número de pontos de dados para monitorar.

[032] O agente da nuvem 32, 34 é ainda configurado para transmitir os dados coletados para uma plataforma da nuvem 40 do sistema de monitoramento remoto baseado em nuvem 10. Os dados podem ser priorizados antes da transmissão para a plataforma da nuvem 40. Além disso, os dados podem ser transmitidos com prioridades que indicam a ordem com a qual a plataforma da nuvem 40 processa os dados. O agente da nuvem 32, 34 pode ainda especificar como os dados transmitidos devem ser processados, por exemplo, para permitir que tipos adicionais de dados sejam processados pela plataforma da nuvem 40. Se um dispositivo industrial ficar desconectado, desligado ou de outro modo indisponível, um alarme é transmitido para a plataforma da nuvem 40. O agente da nuvem 32, 34 pode ser, por exemplo, um serviço do Windows que periodicamente coleta e transmite dados serializados e comprimidos para dentro da plataforma da nuvem 40 usando serviços padrão da rede sobre protocolo de transferência de hipertexto de segurança (HTTPS)/camada de soquetes de segurança (SSL).

[033] O agente da nuvem 32, 34 é configurado por um manifesto específico do local 42, 44. O manifesto 42, 44 pode incluir diversos arquivos e é tipicamente uma linguagem extensível de remarcação (XML). O manifesto 42, 44 pode identificar as frequências com as quais os dados devem ser coletados a partir dos respectivos dispositivos industriais 16, 18, 20, 22, 24, 26. Tipicamente, as frequências são específicas para os dispositivos industriais 16, 18, 20, 22, 24, 26 e/ou tipos de dados (por exemplo, alarmes, defeitos, avisos, parâmetros de estado, parâmetros configuráveis, dados históricos, dados ativos, etc.). Mais ainda, o manifesto 42, 44 pode identificar como os dados transmitidos para a plataforma da nuvem 40 são processados pela plataforma da nuvem 40. Também, o manifesto 42, 44 pode especificar a prioridade com a qual os dados são processados pela plataforma da nuvem 40.

[034] Além disso, o manifesto 42, 44 identifica de quais dos dispositivos industriais 16, 18, 20, 22, 24, 26 se coletam dados ativos e/ou dados históricos, e que dados são coletados dos dispositivos industriais 16, 18, 20, 22, 24, 26. Os dados para coleta são adequadamente especificados para cada dispositivo industrial 16, 18, 20, 22, 24, 26 ou tipo individual de dispositivo pela identificação de um ou mais parâmetros nas memórias dos dispositivos industriais e/ou pela identificação de alarmes, defeitos e/ou avisos a coletar das memórias dos dispositivos industriais. Por exemplo, o manifesto 42, 44 pode indicar que o bit pronto (vide FIGURA 3) deve ser monitorado por um dispositivo industrial. Como outro exemplo, o manifesto pode indicar os cinco mais recentes alarmes em uma fila de alarmes do dispositivo industrial a serem coletados. A FIGURA 4 ilustra uma listagem exemplificativa de manifesto de motores POWERFLEX 7000 para monitor. A FIGURA 5 ilustra parte de uma listagem exemplificativa de manifesto de parâmetros para monitor para motores POWERFLEX 7000.

[035] Contudo, o manifesto 42, 44 pode identificar as prioridades e/ou taxas de carregamento dos diferentes tipos de dados transmitidos para a plataforma da nuvem 40. Por exemplo, dados históricos podem ser transmitidos para a plataforma da nuvem 40 para monitoramento fora do local com uma prioridade baixa e uma taxa baixa, enquanto que outros dados podem ser transmitidos com maiores prioridades e maiores taxas. O manifesto 42, 44, pode também especificar que alguns dados são caracterizados como "dados ativos", os quais podem ser usados por uma instalação de monitoramento fora do local para monitoramento do processo ou outras finalidades de monitoramento. Em tal caso, o manifesto 42, 44 pode definir tais "dados ativos" como sendo de alta prioridade (por exemplo, menor prioridade que dados de alarmes, mas maior prioridade que dados históricos), e pode especificar uma correspondente alta taxa de carregamento para tais "dados ativos".

[036] O agente da nuvem 32, 34 é configurado dinamicamente para permitir que sejam feitas mudanças no respectivo manifesto 42, 44 durante o tempo de execução. Por exemplo, o número e tipo de dispositivos monitorados pode ser alterado a qualquer momento. Como outro exemplo, o agente da nuvem 32, 34 permite que os ajustes da prioridade e taxa de carregamento para um determinado tipo de dados sejam dinamicamente estabelecidos. Isto, por sua vez, permite que um monitor remoto ajuste a taxa de carregamento e/ou prioridade para um determinado dispositivo, por exemplo, para facilitar a resolução de problemas a partir de uma localização remota. Tais ajustes, contudo, podem ser vantajosos em aplicações de monitoramento de processos, por exemplo, nas quais um usuário remoto deseja maior granularidade de dados em relação a um processo controlado no local do consumidor, e pode utilizar ajustes dinâmicos nos ajustes da taxa e/ou prioridade do manifesto 42, 44 para ajustar a velocidade do monitoramento de dados.

[037] Além disso, o agente da nuvem 32, 34 pode incluir recursos de múltipla segmentação para facilitar escalabilidade e para impedir que dispositivos industriais com defeito bloqueiem a coleta de dados de outros dispositivos industriais. Após detecção de um dispositivo industrial com defeito, o agente da nuvem 32, 34 pode também gerar um alarme para a plataforma da nuvem 40 indicativa do defeito.

[038] Em algumas modalidades, o agente da nuvem 32, 34 inclui um serviço de coleta e um serviço de processamento de filas. O serviço de coleta armazena os dados coletados (por exemplo, um diretório de trabalho), tipicamente em um estado comprimido. Uma prioridade que indica a prioridade pela qual a plataforma da nuvem processa os dados pode também ser adicionada de acordo com o manifesto 42, 44. O serviço de processamento de filas cria em seguida um pacote de dados a partir dos dados armazenados e carrega o pacote de dados para um armazenamento temporário na plataforma da nuvem 40. A ordem com a qual o pacote de dados é carregado em relação a outros pacotes de dados pode ser controlada por uma prioridade do pacote de dados.

[039] Além disso, em algumas modalidades, o agente da nuvem é configurado pelo manifesto 42, 44 para, para cada dispositivo industrial 16, 18, 20, 22, 24, 26, ler a lista de parâmetros que foram configurados para o dispositivo e carregar dados para a plataforma da nuvem 40. Além disso, se existir uma fila de defeitos e/ou uma fila de avisos, o agente da nuvem 32, 34, para cada dispositivo industrial 16, 18, 20, 22, 24, 26, lê o estado paradeterminar se existe um defeito e/ou um aviso. Se existir um defeito, o defeito mais recente é lido da fila de defeitos e carregado para a plataforma da nuvem 40. De modo similar, se existir um aviso, o aviso mais recente é lido da fila de avisos e carregada para a plataforma da nuvem 40.

[040] A plataforma da nuvem 40 pode ser qualquer infraestrutura que permita que serviços de computação 46 sejam acessados e utilizados por dispositivos capazes de nuvem. Por exemplo, a plataforma da nuvem 40 pode ser a plataforma de nuvem AZURE da MICROSOFT. A plataforma da nuvem 40 pode ser uma nuvem pública acessível via Internet por dispositivos que tenham conectividade com a Internet e autorizações adequadas para utilizar os serviços. Em alguns cenários, a plataforma da nuvem 40 pode ser providenciada por um provedor de nuvem como uma plataforma-como-um- serviço (PaaS), e os serviços 46 podem residir e ser executados na plataforma da nuvem 40 como um serviço baseado na nuvem. Em algumas de tais configurações, o acesso à plataforma da nuvem 40 e os serviços 46 podem ser propiciados aos consumidores como um serviço de subscrição por um proprietário dos serviços. Por exemplo, os serviços podem ser propiciados usando um modelo de serviço de software-como-um-serviço (SaaS). Alternativamente, a plataforma da nuvem 40 pode ser uma nuvem privada operada internamente por uma empresa industrial. Uma nuvem privada exemplificativa pode compreender um conjunto de servidores que hospedam os serviços da nuvem 46 e residem em um rede corporativa protegida por um firewall.

[041] Os serviços da nuvem 46 podem incluir um ou mais armazenamentos de dados, análises de dados, aplicações de controle (por exemplo, aplicações que podem gerar e entregar instruções de controle a dispositivos industriais baseados na análise de dados do sistema em tempo real ou outros fatores), aplicações de visualização (por exemplo, sistema de interface de operador baseado em nuvem), aplicações de registro, aplicações de planejamento de recursos de empreendimento (EPR), serviços de notificação, e outras aplicações similares. Em algumas modalidades, os serviços de nuvem 46 incluem um serviço de diagnóstico que monitora a saúde dos respectivos sistemas de automação ou seus dispositivos industriais associados em toda a instalação industrial, ou em múltiplas instalações industriais que constituem um empreendimento industrial. Além disso, em algumas modalidades, os serviços de nuvem 46 incluem uma aplicação de controle usada para rastrear uma unidade de produto por todos os seus estágios de produção e coletar dados de produção para cada unidade à medida que atravessa cada estágio (por exemplo, identificador de código de barras, estatísticas de produção para cada estágio de produção, dados de teste de qualidade, sinalizadores anormais, etc.). Ainda mais, em algumas modalidades, os serviços de nuvem 46 incluem uma aplicação que monitora a indisponibilidade de uma instalação industrial (por exemplo, devido a queda de energia) e gera um alerta ou notificação (por exemplo, uma notificação de e-mail) em resposta a tal evento.

[042] Os dispositivos industriais 16, 18, 20, 22, 24, 26 interagem adequadamente com os serviços de nuvem 46 através do agente da nuvem 32, 34. Vantajosamente, isto permite que os dispositivos industriais 16, 18, 20, 22, 24, 26 sejam usados com a plataforma da nuvem 40 sem modificação. Contudo, é também contemplada a interação direta entre os serviços de nuvem 46 e ao menos alguns dos dispositivos industriais 16, 18, 20, 22, 24, 26. Por exemplo, dispositivos industriais com recursos de configuração inteligente podem ser configurados para automaticamente detectar e comunicar-se com a plataforma da nuvem 40 após instalação em qualquer instalação, simplificando a integração com armazenamento de dados baseado em nuvem existente, análises, ou aplicações de registro usadas pelo empreendimento industrial.

[043] Após recepção dos dados do agente da nuvem 32, 34, a plataforma da nuvem 40 processa os dados usando os serviços da nuvem 46. Isto pode incluir a adição dos dados em armazenamento temporário para processamento subsequente. A ordem com a qual o pacote de dados é subsequentemente processado pode ser comandado por uma prioridade que acompanha os dados. O processamento inclui tipicamente: 1) analisar os dados e armazenar os resultados da análise em armazenamento permanente; e/ou 2) armazenar os dados em armazenamento permanente. Os resultados e/ou os dados podem, por sua vez, ser usados para gerar notificações (por exemplo, notificações de e-mail de potenciais problemas com dispositivos industriais) para usuários da plataforma da nuvem 40, relatórios e/ou visualizações. Relatórios, visualizações e outras saídas de serviço são tipicamente armazenados em armazenamento permanente.

[044] Logo que a plataforma da nuvem 40 tenha processado os dados recebidos, ao dados recebidos e/ou os dados obtidos a partir dos dados recebidos ficam disponíveis para um ou mais clientes 48 da plataforma da nuvem 40 para visualização. Os clientes 48 podem também ser utilizados para atualizar remotamente o manifesto 42, 44 da instalação industrial. Por exemplo, um cliente pode iniciar ajuste seletivo em um manifesto para alterar velocidades de carregamento, prioridades ou adicionar dispositivos monitorados. Os clientes 48 podem incluir clientes da rede que se comunicam com a plataforma da nuvem 40 usando, por exemplo, protocolo de transferência de hipertexto (HTTP) ou HTTPS. Os clientes 48 podem também incluir clientes que utilizam software especializado para se comunicar com a plataforma da nuvem 40. Vantajosamente, os clientes 48 permitem monitoramento remoto dos dispositivos industriais 16, 18, 20, 22, 24, 26 sem estar no local. Além disso, problemas podem ser vantajosamente diagnosticados facilmente por aqueles com a habilidade necessária para o fazer.

[045] Em algumas modalidades, os clientes 16, 18, 20, 22, 24, 26 incluem um centro de monitoramento. O centro de monitoramento pode ser administrado por um empreendimento industrial para monitorar as suas instalações industriais. Alternativamente, o centro de monitoramento pode ser administrado por uma terceira parte para monitorar as instalações industriais de um ou mais empreendimentos industriais. Neste caso, a terceira parte pode cobrar dos empreendimentos industriais honorários pelo monitoramento.

[046] A disponibilização de dispositivos com recurso de nuvem pode oferecer diversas vantagens específicas à automação industrial. A plataforma da nuvem 40 pode ser facilmente dimensionada para acomodar diferentes quantidades de armazenamento e processamento de dados. Além disso, a plataforma da nuvem 40 pode ser facilmente aumentada para aumentar flexibilidade. Por exemplo, a plataforma da nuvem 40 pode ser aumentada para fornecer um centro de controle de motores (MCC).i. A plataforma da nuvem 40 também propicia uma solução econômica para empreendimentos industriais para monitorar dispositivos industriais. Empreendimentos industriais não necessitam manter uma estrutura de centro de dados ou software de correção executado na infraestrutura do centro de dados. Além disso, a plataforma da nuvem 40 elimina os elevados custos iniciais e protela custos ao longo de um período de tempo quando usando um modelo de serviço PaaS ou SaaS. Mais ainda, o monitoramento e diagnóstico são também melhorados uma vez que não são necessárias visitas ao local por aqueles qualificados para identificar problemas futuros e/ou diagnosticar problemas. Além disso, múltiplas instalações industriais em diferentes localizações geográficas podem migrar os seus respectivos dados de automação para a nuvem para agregação, colação, análise coletiva, e registro a nível de empreendimento sem a necessidade de estabelecer uma rede privada entre as instalações.

[047] Com referência à FIGURA 6, é fornecida uma modalidade detalhada do sistema de monitoramento remoto baseado em nuvem 10 da FIGURA 1. Esta modalidade aproveita a plataforma da nuvem 40 para propiciar serviços de monitoramento a um empreendimento industrial (isto é, um consumidor) usando, por exemplo, um modelo de serviço SaaS.

[048] Como ilustrado, uma instalação de planta 50 inclui um historiador de dados 52 que coleta dados ativos e/ou históricos dos dispositivos industriais (por exemplo, dados 54 gerados por um ou mais controladores industriais) na instalação da planta 50. Por exemplo, o historiador de dados 52 monitora um ou mais parâmetros em arquivos de parâmetros 56 recebidos dos dispositivos industriais e armazena dados em armazenamento local 58 associado ao historiador de dados 52 (por exemplo, banco de dados de servidor de linguagem estruturada de filas (SQL)). Isto pode incluir tanto dados históricos (por exemplo, histórico de alarmes, histórico de avisos, histórico de defeitos, histórico de estados, dados de tendências, etc.), como dados ativos lidos a partir dos dispositivos industriais.

[049] Um agente da nuvem no local 60 na instalação da planta 50 é configurado para coletar dados ativos e/ou históricos dos dispositivos industriais, quer diretamente (por exemplo, a partir de um ou mais motores de frequência variável 62) quer indiretamente (por exemplo, por acesso ao historiador de dados 52). O processo de coleta dos dados envolve classificação e organização inteligentes baseadas no instante da ocorrência e prioridades definidas pelo usuário. O agente da nuvem 60 pode ser, por exemplo, um serviço do Windows que periodicamente colete e transmita dados serializados e comprimidos para a plataforma da nuvem usando serviços padrão da rede sobre HTTPS/SSL. Como ilustrado, o historiador de dados 52 é uma fonte de dados para o agente da nuvem 60. O uso de um historiador de dados é vantajoso quando existir um grande número de pontos de dados a monitorar. Contudo, o agente da nuvem 58 pode adicional ou alternativamente coletar dados diretamente dos dispositivos industriais (por exemplo, através de um elo CIP), como ilustrado em relação aos motores de frequência variável 62, ou através de aplicações de middleware (por exemplo, clientes de produtividade e conectividade abertas (OPC)).

[050] Com referência à FIGURA 7, é fornecida uma ilustração mais detalhada do agente da nuvem 60. O agente da nuvem 60 inclui um serviço de coleta 64 que coleta dados diretamente dos dispositivos industriais (por exemplo, motores de frequência variável 62), e/ou indiretamente dos dispositivos industriais (por exemplo,por meio do historiador de dados 52), por meio de um elo CIP ou outro protocolo de comunicação adequado. O serviço de coleta 64 é controlado por um manifesto específico do local, o qual pode especificar um ou mais dentre quais dados devem ser coletados, quão frequentemente coletar os dados, como recuperar dados dos dispositivos industriais, etc. Por exemplo, o manifesto pode especificar que o que se segue deverá ser coletado para um tipo específico de motopropulsor: velocidade do motor; potência do motor; tensão do motor; corrente do motor; estado do acionamento; último aviso; e último defeito. O serviço de coleta 64 armazena os dados coletados em um arquivo de dados 66, tipicamente um arquivo de dados comprimidos. Além disso, referência ao arquivo de dados armazenados 66 é adicionada a uma fila 68 (por exemplo, banco de dados de Servidor MICROSOFT de Fila de Mensagens (MSMQ)). A fila 68 pode ser priorizada com base nas prioridades especificadas no manifesto. Estas prioridades podem ser específicas para diferentes parâmetros, diferentes tipos de dados, diferentes dispositivos industriais, diferentes tipos de dispositivos industriais, etc.

[051] Um serviço de processamento de filas 70 do agente da nuvem 60 lê o arquivo de dados 66 na ordem em que aparecem na fila 68. Com base no manifesto, o serviço de processamento de filas 70 empacota o arquivo de dados 66 dentro de um pacote de dados 72 e move o pacote de dados 72 para a plataforma da nuvem 40. O pacote de dados 72 inclui um cabeçalho que pode incluir dados específicos do consumidor lidos do manifesto. Estes dados específicos do consumidor podem incluir, por exemplo, um ID (identificador) de conjuntos de procedimentos e/ou prioridade para processamento dos dados do pacote de dados. Como discutido adiante, conjuntos de procedimentos implementam recursos consumidor-local para processar dados monitorados e são tipicamente específicos para diferentes tipos de dados. Alternativamente, ao invés de incluir os dados específicos do consumidor completamente dentro do cabeçalho, estes dados específicos do consumidor podem ao menos parcialmente ser incluídos em uma notificação de dados de eventos, a qual é gerada e movida para a plataforma da nuvem 40 concorrentemente com o pacote de dados 72 e de acordo com o manifest6o. O serviço de processamento de filas 70 pode também criptografar e transmitir chaves de contas de armazenamento para a plataforma da nuvem 40 para verificação do usuário.

[052] Um pacote de dados exemplificativo é ilustrado na FIGURA 8. Além de um arquivo de dados, o pacote de dados inclui um cabeçalho, o qual inclui um ou mais de um identificador (ID) único de cliente, um ID de local que representa uma instalação industrial específica, um ID de engenheiro virtual de suporte, uma prioridade de dados para os dados no arquivo de dados, um tipo de mensagem, e um ID de processo. O empacotamento dos dados deste modo permite que dados de diversas fontes de dados sejam empacotados juntos usando um esquema de empacotamento de dados uniforme, genérico de modo que os dados possam ser deslocados para a infraestrutura da nuvem.

[053] O manifesto pode incluir um ou mais dentre informações de subscrição para a plataforma da nuvem 40, como mover dados para a plataforma da nuvem 40, ajustes de firewall que permitem que o agente da nuvem 60 se comunique com a plataforma da nuvem 40, e assim por diante. O manifesto pode também incluir associação entre dados e conjuntos de procedimentos, permitindo deste modo fácil dimensionamento para adicionar mais associações customizadas, e reconfiguração dinâmica de associações para análise do lado da nuvem de pacotes de dados recebidos.

[054] Uma interface de configuração do agente da nuvem 60 permite que sejam feitas modificações no manifesto do agente da nuvem 60. Por exemplo, usuários podem atribuir prioridades a parâmetros ou grupos de parâmetros respectivos no lado do consumidor. Consequentemente, quando o serviço de processamento de filas 70 empacota os dados coletados para serem deslocados para a plataforma da nuvem 40, os itens dos dados coletados podem ser empacotados em pacotes de dados de acordo com a prioridade (como definida no manifesto), e os respectivos cabeçalhos de pacotes de dados, ou respectivos pacotes de notificação de dados do evento, podem ser povoados com o respectivo nível de prioridade.

[055] Vantajosamente, se o acesso à plataforma da nuvem 40 estiver desconectado, os dados continuarão a ser coletados pelo serviço de coleta 64 e armazenados localmente em armazenamento local associado ao serviço de coletas 64. Quando a comunicação com a plataforma da nuvem 40 for restaurada, os dados armazenados são encaminhados para a plataforma da nuvem 40. Portanto, os dados não são perdidos devido a um lapso na conectividade com a plataforma da nuvem 40.

[056] Retornando à FIGURA 6, após recepção de um pacote de dados 72, os dados no pacote de dados recebido 72 são inteligentemente armazenados em armazenamento temporário 74 (por exemplo, armazenamento blob da nuvem). A infraestrutura pode usar a fundamentação e negociação coletiva do agente da nuvem para determinar um local de armazenamento de dados. Além disso, com base nos correspondentes dados específicos do consumidor, um registro que liga os dados armazenados é criado em uma fila selecionada de uma ou mais filas de mensagens 76 da plataforma da nuvem. O registro inclui adequadamente ao menos alguns dos dados específicos do consumidor, e a fila selecionada pode ser priorizada usando uma prioridade dos dados específicos do consumidor. Os dados específicos do consumidor podem ser recebidos como parte do pacote de dados, uma correspondente notificação de dados de eventos, ou uma combinação dos dois. Além disso, os dados específicos do consumidor podem incluir ou ser acompanhados por uma seleção da uma das filas de mensagens 76. As filas de mensagens definem como os dados são processados na plataforma da nuvem 40. No exemplo presente, filas separadas foram definidas para alarmes 78, dados ativos 80, dados históricos 82, e dados de motopropulsores 84.

[057] A fila de dados históricos 82 refere-se a registros de séries temporais acessados através de, por exemplo, uma interface de programação de aplicações (API) de SQL. A fila de dados ativos 80 refere-se a substancialmente dados monitorados em tempo real, tais como temperaturas atuais, pressões atuais, etc. Os valores de dados ativos podem também ser acessados através de API de SQL. A fila de motopropulsores 84 é específica para dados de motopropulsores acessados através de um protocolo DPI para os respectivos motores. Os dados dos motopropulsores podem referir-se ao alarme e carregamento dos dados dos parâmetros de motores através de um conector que utiliza o protocolo DPI por meio de, por exemplo, uma classe .NET fornecida pelo grupo de motores.

[058] A fila de alarmes 78 refere-se a situações anormais, onde os dados de alarme podem também ser acessados através de API de SQL. Esta fila de alarmes 78 pode compreender múltiplas filas associadas a diferentes prioridades para permitir que diferentes alarmes tenham diferentes níveis de criticidade. Em algumas modalidades, servidores, controladores, comutadores, etc., podem ser monitorados usando diversos protocolos, e em um determinado momento (por exemplo, no final de um ciclo de monitoramento) alarmes são enfileirados e o agente da nuvem 60 transmite os alarmes para a plataforma da nuvem 40. Alarmes podem ser reativos (por exemplo, alertam quando um motor tem um defeito, quando uma unidade de processamento central (CPU) falha, quando um intertravamento é disparado, etc.) ou pró-ativos (por exemplo, localizam consumíveis em uma máquina e alertam quando do momento de reordenação, monitoram contagens de ciclos em uma máquina e determinam quando programar manutenção preventiva, alertam quando temperaturas saem das larguras de banda definidas, transmitem notificação quando a memória de um computador está 80% cheia, etc.).

[059] Por meio de uma interface de configuração fornecida pelo agente da nuvem 60, usuários na instalação da planta 50 podem configurar dinamicamente estas filas de mensagens 76. Quer dizer, o agente da nuvem 60 permite que o usuário defina estas filas 76 a partir da localização no local e defina como os dados em cada fila são manuseados. Por exemplo, o usuário pode definir, para cada fila, uma frequência de carregamento para a fila, um nível de prioridade (por exemplo, quais filas de dados devem ter prioridade de processamento em relação a outras filas de dados), que partições da nuvem ou dados do banco de dados das respectivas filas devem ser colocados dentro, e outras informações similares. A configuração das filas de mensagens 76 é adequadamente armazenada no manifesto e fornecida à plataforma da nuvem 40, por exemplo, após inicialização.

[060] Em um cenário exemplificativo, a fila de dados ativos 80 pode ser definida para processar valores de dados ativos que serão usados por uma aplicação de interface de operador remoto para visualizar dados substancialmente em tempo real da instalação da planta 50, enquanto a fila de dados históricos 82 pode ser usada para processar dados históricos para armazenamento de arquivos em um banco de dados histórico 86 em armazenamento da nuvem 88. Consequentemente, à fila de dados ativos 80 pode ser atribuída uma prioridade mais elevada em relação à fila de dados históricos 82, uma vez que os dados na fila de dados ativos 80 são mais críticos ao longo do tempo que os dados na fila histórica 82.

[061] Na saída das filas de mensagens 76, uma função de trabalho 90 processa dados referenciados nas respectivas filas 76 de acordo com definições de processamento predefinidas e de acordo com as prioridades dos dados. A função de trabalho 90 determina como os dados devem ser processados e armazenados com base em um manifesto 92, tipicamente um manifesto específico do cliente, armazenado no armazenamento da nuvem 88. O manifesto 92 faz referência a conjuntos de procedimentos 94 (por exemplo, uma biblioteca de ligação dinâmica (DLL)) armazenados no armazenamento da nuvem 88. Os conjuntos de procedimentos 94 implementam recursos do local do consumidor para processar dados monitorados. Os conjuntos de procedimentos 94 podem ser dinamicamente carregados por um usuário na instalação da planta 50 através do agente da nuvem 60, o que facilita a extensão dinâmica da plataforma da nuvem 40. Funções adicionais podem ser dinamicamente adicionadas conforme necessário.

[062] Por exemplo, se novos pontos de dados tiverem que ser adicionados ao sistema de monitoramento remoto baseado em nuvem 10 que necessitem da criação de uma nova fila de mensagens, o usuário pode interagir com o agente da nuvem 60 para configurar um novo conjunto de procedimentos para a nova fila que defina tais aspectos como uma prioridade de processamento para os dados, uma frequência de carregamento para os dados, onde os dados devem ser armazenados dentro do armazenamento da nuvem, e outras informações similares. O agente da nuvem 60 pode em seguida carregar o novo conjunto de procedimentos junto com os dados (ou independentemente dos dados). O novo conjunto de procedimentos é em seguida adicionado ao manifesto do consumidor 92 com os outros conjuntos de procedimentos definidos para o consumidor, de modo que a função de trabalho 90 possa influenciar o novo conjunto de procedimentos para determinar como os dados na nova fila devem ser processados. Este novo conjunto de procedimentos necessita apenas ser carregado para a plataforma da nuvem uma vez.

[063] Em seguida, dados colocados na nova fila de mensagens das filas de mensagens serão processados pela função de trabalho de acordo com o novo conjunto de procedimentos armazenado no manifesto do consumidor 92. Por exemplo, o manifesto 92 pode definir onde os dados devem ser armazenados dentro do armazenamento da nuvem 94 (por exemplo, no banco de dados históricos 86 ou em um banco de dados de alarmes e dados ativos 96), e se o processamento da nova fila de dados deve ter prioridade sobre outras filas de dados. Em algumas modalidades, o manifesto 92 pode apenas aceitar um novo conjunto de procedimentos se o conjunto de procedimentos estiver acompanhado de uma única chave associada ao cliente.

[064] Logo que a plataforma da nuvem 40 tenha processado e armazenado os dados fornecidos pelo agente da nuvem 60 de acordo com as técnicas descritas acima, os dados podem tornar-se acessíveis a um ou mais clientes 98 para visualização. Por exemplo, a análise de dados na plataforma da nuvem 40 pode fornecer um conjunto de tecnologias baseadas na rede e habilitadas por navegador para recuperação, orientação e descompressão dos dados da plataforma da nuvem para clientes da rede. Para este fim, os serviços de registro 100 podem entregar dados no armazenamento da nuvem 88 (por exemplo, a partir do banco de dados dos alarmes e dados ativos 96 ou do banco de dados históricos 86) para o cliente 98 em um formato definido. Por exemplo, os serviços de registro 100 podem influenciar dados monitorados armazenados no armazenamento da nuvem 88 para fornecer interfaces de operador remoto aos clientes 98 pela Internet.

[065] A FIGURA 9 ilustra uma página da rede exemplificativa de estado para um motopropulsor que pode ser visualizada por um cliente da rede da plataforma da nuvem 40. A FIGURA 10 ilustra uma página da rede exemplificativa de alarmes históricos para um motopropulsor que pode ser visualizada por um cliente da rede da plataforma da nuvem 40. A FIGURA 11 ilustra uma página da rede exemplificativa de velocidade do motor para um motopropulsor que pode ser visualizada por um cliente da rede da plataforma da nuvem 40.

[066] Usando o agente da nuvem 60 descrito acima, os usuários podem organizar a infraestrutura de computação da nuvem na instalação da planta 50 através do agente da nuvem 60 sem a necessidade de reconstruir, recompilar, testar, e recarregar serviços. O agente da nuvem 60 fornece um mecanismo para integrar dispositivos industriais à plataforma da nuvem 40, onde dados dos dispositivos industriais podem ser influenciados pelos serviços da nuvem 46. Ao oferecer aos usuários a capacidade de criar e carregar conjuntos de procedimentos para respectivos tipos de dados, o agente da nuvem 60 pode facilitar alocação dinâmica de armazenamento de dados de computação da nuvem e recursos de computação para dados da planta.

[067] Modalidades, sistemas e componentes descritos aqui (por exemplo, os dispositivos industriais, a plataforma da nuvem, o sistema de coleta de dados, etc.) podem incluir, e/ou ser corporificados por, componentes de computadores e de redes (por exemplo, servidores, clientes, controladores lógicos programáveis (PLCs), módulos de comunicações, computadores móveis, componentes sem fio, componentes de controle, e assim por diante) que sejam capazes de interagir por toda uma rede. Computadores e servidores incluem um ou mais processadores (por exemplo, circuitos eletrônicos integrados que realizam operações lógicas que utilizam sinais elétricos) configurados para executar instruções armazenadas em mídia (por exemplo, memória de acesso aleatório (RAM), memória apenas de leitura (ROM), discos rígidos, etc.), assim como dispositivos de memória removíveis (por exemplo, varas de memória, cartões de memória, unidades flash, unidades rígidas externas, etc.).

[068] De modo similar, o termo PLC como usado aqui pode incluir funcionalidade que pode ser partilhada por múltiplos componentes, sistemas e/ou redes. Como exemplo, um ou mais PLCs pode comunicar-se e cooperar com diversos dispositivos de rede em toda a rede. Isto pode incluir substancialmente qualquer tipo de controlador, módulo de comunicações, computador, dispositivo I/O (entrada/saída) sensor, acionador, e interface homem-máquina (HMI) que se comunique através da rede, que inclua redes de controle, automação e/ou públicas. O PLC pode também comunicar-se com e controlar diversos outros dispositivos (por exemplo, dispositivos I/O, incluindo dispositivos I/O analógicos, digitais, e/ou inteligentes/programados, outros controladores programáveis, módulos de comunicações, sensores, acionadores, dispositivos de saída, e similares).

[069] A rede pode incluir redes públicas (por exemplo, a Internet), intranets, e redes de automação (por exemplo, redes CIP, incluindo DeviceNet, ControlNet e Ethernet/IP). Outras redes incluem Ethernet, Data Highway (DH), Data Highway Plus (DH+), I/O Remoto, Fieldbus, Modbus, Profibus, rede de controlador de área (CAN), redes sem fio, protocolos seriais, e assim por diante. Além disso, os dispositivos de rede podem incluir diversas possibilidades de componentes de hardware e/ou software. Estes incluem componentes tais como comutadores com recurso de rede virtual de área local (VLAN), redes de áreas locais (LANs), redes de áreas amplas (WANs), proxies, portais, roteadores, firewalls, dispositivos de rede virtual privada (VPN), servidores, clientes, computadores, ferramentas de configuração, ferramentas de monitoramento, e/ou outros dispositivos.

[070] Com a finalidade de propiciar um contexto para os diversos aspectos do assunto revelado, as FIGURAS 11 e 12, assim como a discussão a seguir, fornece uma breve descrição geral de um ambiente adequado no qual os diversos aspectos do assunto revelado podem ser implementados.

[071] Com referência à FIGURA 11, um ambiente de operação exemplificativo 200 para implementação de diversos aspectos do assunto anteriormente mencionado inclui um computador 202. O computador 202 inclui uma unidade de processamento 204, uma memória do sistema 206, e um barramento do sistema 208. O barramento do sistema 208 acopla componentes do sistema incluindo a memória do sistema 206 à unidade de processamento 204, mas não se limita a estes. A unidade de processamento 204 pode ser qualquer de diversos processadores disponíveis. Microprocessadores duais e outras arquiteturas de multiprocessadores podem também ser utilizados como a unidade de processamento 204.

[072] O barramento do sistema 208 pode ser qualquer um de diversos tipos de estrutura(s) de barramentos incluindo um barramento de memória ou controlador de memória, um barramento periférico ou barramento externo, e/ou um barramento local que utiliza qualquer variedade de arquiteturas de barramentos disponíveis incluindo barramento de 8 bits, Arquitetura Industrial Padrão (ISA), Arquitetura de Microcanais (MAS), ISA Estendida (EISA), Eletrônica Inteligente de Motor (IDE), Barramento Local VESA (VLB), Interconexão de Componentes Periféricos (PCI), Barramento Universal Serial (USB), Porta Avançada de Gráficos (AGP), barramento da Associação Internacional de Cartões de Memória de Computadores Pessoais (PCMCIA), e Interface de Pequenos Sistemas Computacionais (SCSI), mas não limitado a estes.

[073] A memória do sistema 206 inclui memória volátil 210 e memória não-volátil 212. O sistema básico de entrada/saída (BIOS), que contém as rotinas básicas para transferir informações entre elementos dentro do computador 202 (por exemplo, durante partida), é armazenado na memória não-volátil 212. Como ilustração, e não limitação, a memória não-volátil 212 pode incluir memória apenas de leitura (ROM), ROM programável (PROM), ROM programável eletricamente (EPROM), PROM apagável eletricamente (EEPROM), ou memória flash. A memória volátil 210 inclui memória de acesso aleatório (RAM), a qual age como memória externa cache. Como ilustração e não limitação, RAM está disponível em muitas formas tais como RAM síncrona (SRAM), RAM dinâmica (DRAM), DRAM síncrona (SDRAM), SDRAM de taxa dupla de dados (DDR SDRAM), SDRAM aumentada (ESDRAM), DRAM de Elo Sincronizado (SLDRAM), e RAM Rambus direta (DRRAM).

[074] O computador 202 também inclui mídia de armazenamento de computador removível/não-removível, volátil/não-volátil, A FIGURA 11 ilustra, por exemplo, armazenamento de disco 214. O armazenamento de disco 214 pode incluir uma unidade de disco magnético, uma unidade de disco flexível, uma unidade de fita, uma unidade Jaz, uma unidade Zip, uma unidade LS-100, um cartão de memória flash, uma vara de memória, ou um dispositivo similar. Além disso, o armazenamento de disco 214 pode incluir mídia de armazenamento separadamente ou em combinação com outras mídias de armazenamento incluindo uma unidade de disco ótico (por exemplo, uma unidade ROM de disco compacto (CD) (CD-ROM), uma unidade de CD gravável (CD-R), uma unidade de CD regravável (CD-RW) ou uma unidade ROM de disco digital versátil (DVD-ROM)). Para facilitar a conexão do armazenamento de disco 214 ao barramento do sistema 208, é tipicamente usada uma interface não-removível (por exemplo, uma interface 216).

[075] Deverá ser entendido que a FIGURA 11 descreve software que atua como um intermediário entre usuários e os recursos básicos de computador descritos no ambiente operacional 200. Tal software que inclui um sistema operacional 218, o qual pode ser armazenado no armazenamento de disco 214, atua para controlar e alocar recursos do computador 202. As aplicações do sistema 220 (por exemplo, o agente da nuvem, em algumas modalidades) tiram proveito do gerenciamento de recursos pelo sistema operacional 218 através de módulos de programa 222 e dados de programa 224 armazenados tanto na memória do sistema 206 como no armazenamento de disco 214. Deverá ser entendido que uma ou mais modalidades do assunto revelado pode ser implementada com diversos sistemas operacionais ou combinações de sistemas operacionais.

[076] Um usuário introduz comandos ou informações no computador 202 através de um ou mais dispositivos de entrada 226. Os dispositivos de entrada 226 incluem um dispositivo apontador tal como um mouse, uma bola de rota seguida, estilete, painel táctil, teclado, microfone, manche, console de jogo, antena parabólica, digitalizador, placa sintonizadora de televisão (TV), câmera digital, web câmera, e similares, mas não se limitam a estes. Estes e outros dispositivos de entrada conectam-se à unidade de processamento 204 através do barramento do sistema 208 por meio de uma ou mais portas de interface 228. As portas de interface 228 incluem, por exemplo, uma porta serial, uma porta paralela, uma porta de jogos, e um barramento universal serial (USB). Um ou mais dispositivos de saída 230 utilizam algumas portas do mesmo tipo de portas que os dispositivos de entrada 226. Portanto, a porta USB pode ser usada para propiciar entrada para o computador 202 e para enviar informações do computador 202 para um dispositivo de saída 230. Adaptadores de saída 232 são propiciados para ilustrar que existem alguns dispositivos de saída (por exemplo, monitores, alto-falantes e impressoras) que necessitam de adaptadores especiais. Os adaptadores de saída 232 incluem, como ilustração e não limitação, cartões de vídeo e som que fornecem um meio de conexão entre estes dispositivos de saída e o barramento do sistema 208. Deverá ser observado que outros dispositivos e/ou sistemas de dispositivos propiciam recursos tanto de entrada como de saída (por exemplo, um ou mais computadores remotos 234).

[077] O computador 202 pode operar em um ambiente de rede usando conexões lógicas aos computadores remotos 234. Os computadores remotos 234 podem incluir um ou mais dentre um computador pessoal (PC), um servidor, um roteador, um PC em rede, uma estação de trabalho, uma ferramenta baseada em microprocessador, um dispositivo ponto a ponto ou outro nó comum de rede e similar, e tipicamente inclui muitos ou todos os elementos descritos em relação ao computador. Para fins de brevidade, apenas um dispositivo de armazenamento de memória 236 é ilustrado com os computadores remotos 234. Os computadores remotos 234 são conectados logicamente ao computador 202 através de uma interface de rede 238 e em seguida conectados fisicamente por meio de uma ou mais conexões de comunicação 240. A interface de rede 238 engloba redes de comunicação (por exemplo, LANs e WLANs). As tecnologias LAN incluem interface de fibra de dados distribuídos (FDDI), interface de cobre de dados distribuídos (CDDI), Ethernet/IEEE 802.3, Token Ring/IEEE 802.5 e similares. As tecnologias WLAN incluem elos ponto a ponto, redes de comutação de circuitos tipo redes digitais de serviços integrados (ISDN) e suas variações, redes de comutação de pacotes, e linhas digitais de assinantes (DSL), mas não limitadas a estas.

[078] As conexões de comunicação 240 referem-se ao hardware e/ou software utilizado para conectar a interface de rede 238 ao barramento do sistema 208. Embora as conexões de comunicação 240 sejam mostradas para clareza ilustrativa dentro do computador 202, as conexões de comunicação 240 podem também ser externas ao computador 202. O hardware e/ou software necessário para conexão à interface da rede 238 inclui, apenas para fins exemplificativos, tecnologias internas e externas (por exemplo, modems incluindo modems regulares tipo telefone, modems de cabo e modems DSL, adaptadores ISDN e cartões Ethernet).

[079] A FIGURA 12 é um diagrama de blocos esquemático de um ambiente computacional exemplificativo 250 com o qual o assunto revelado pode interagir. O ambiente computacional 250 inclui um ou mais clientes 252. Os clientes 252 podem ser hardware e/ou software (por exemplo, fios, processos, dispositivos computacionais, etc.). O ambiente computacional 250 inclui também um ou mais servidores 254. Os servidores 254 podem também ser hardware e/ou software (por exemplo, fios, processos, dispositivos computacionais, etc.). Os servidores 254 podem alojar fios para realizar transformações pela utilização de uma ou mais modalidades como descritas aqui, por exemplo. Uma possível comunicação entre um cliente e um servidor pode ser na forma de um pacote de dados adaptado para ser transmitido entre dois ou mais processos computacionais. O ambiente computacional 250 inclui uma estrutura de comunicação 256 que pode ser utilizada para facilitar a comunicação entre os clientes 252 e os servidores 254. Os clientes 252 estão conectados operativamente a um ou mais armazenamentos de dados de clientes 258 que podem ser utilizados para armazenar informações locais para os clientes 252. De modo similar, os servidores 254 estão conectados operativamente a um ou mais armazenamentos de dados de servidores 260 que podem ser utilizados para armazenar informações locais para os servidores 254.

[080] O que foi descrito acima inclui exemplos da inovação proposta. Não é possível descrever todas as combinações concebíveis de componentes ou metodologias para fins da descrição do assunto revelado, mas aqueles versados na técnica podem reconhecer que são possíveis muitas combinações e permutações adicionais da inovação proposta. Consequentemente, o assunto revelado destina-se a englobar todas tais alterações, modificações e variações que caiam dentro do espírito e âmbito das reivindicações apensas.

[081] Em particular e em relação às diversas funções realizadas pelos componentes, dispositivos, circuitos, sistemas e similares descritos acima, os termos (incluindo uma referência a "significa") usados para descrever tais componentes destinam-se a corresponder, a não ser que de outro modo indicado, a qualquer componente que realize a função especificada do componente descrito (por exemplo, um equivalente funcional), mesmo que não estruturalmente equivalente à estrutura revelada, que realize a função nos aspectos exemplificativos ilustrados aqui do assunto revelado. A este respeito, será reconhecido que o assunto revelado inclui um sistema assim como um meio legível por computador que possui instruções executáveis por computador para realizar os atos e/ou eventos dos diversos métodos do assunto revelado.

[082] Além disso, embora uma característica específica do assunto revelado possa ter sido revelada em relação a apenas uma de diversas implementações, tais características podem ser combinadas com uma ou mais outras características de outras implementações conforme seja desejado e vantajoso para qualquer aplicação determinada ou específica. Além disso, até onde os termos "inclui" e "incluindo" e suas variações forem usadas tanto na descrição detalhada como nas reivindicações, estes termos destinam-se a ser inclusivos em um modo similar ao termo "compreendendo".

[083] Neste pedido de patente, a palavra "exemplificativo" é usada para significar que serve como um exemplo, caso ou ilustração. Qualquer aspecto ou projeto descrito aqui como "exemplificativo" não deve necessariamente ser considerado como preferido ou vantajoso em relação a outros aspectos ou projetos. Ao invés, o uso da palavra exemplificativo destina-se a apresentar conceitos em um modo concreto.

[084] Diversos aspectos ou características descritos aqui podem ser implementados como um método, equipamento ou artigo de manufatura usando técnicas padrão de programação e/ou engenharia. O termo "artigo de manufatura" como usado aqui destina-se a abranger um programa computacional acessível a partir de qualquer dispositivo, veículo, ou mídia legível por computador. Por exemplo, mídia legível por computador pode incluir dispositivos de armazenamento magnético (por exemplo, disco rígido, disco flexível, fitas magnéticas, ...), discos óticos [por exemplo, disco compacto (CD), disco digital versátil (DVD), ...], cartões inteligentes, e dispositivos de memória flash (por exemplo, cartão, vara, unidade de chave, ...), mas não limitada a estes.

[085] Como usado neste pedido de patente, os termos "componente", "sistema", "plataforma", "camada", "controlador", "terminal", "estação", "nó", "interface" destinam-se a fazer referência a uma entidade relacionada a computador ou a uma entidade relacionada a, ou que faz parte de, um equipamento operacional com uma ou mais funcionalidades específicas, onde tais unidades podem ser tanto hardware como uma combinação de hardware e software, software, ou software em execução. Por exemplo, um componente pode ser um processo executado em um processador, um processador, uma unidade de disco rígido, múltiplas unidades de armazenamento (ou meio de armazenamento ótico ou magnético) incluindo unidades afixadas (por exemplo, aparafusadas ou aferrolhadas) ou unidades de armazenamento de estado sólido afixadas removíveis; um objeto; um executável; um encadeamento de execuções; um programa executável por computador, e/ou um computador, mas não está limitado a estes. Como ilustração, tanto uma aplicação executável em um servidor como o servidor pode ser um componente. Um ou mais componentes podem residir dentro de um processo e/ou encadeamento de execuções, e um componente pode estar localizado em um computador e/ou distribuído entre dois ou mais computadores. Do mesmo modo, componentes como descritos aqui podem ser executados a partir de diversos meios de armazenamento legíveis por computador com diversas estruturas de dados armazenadas neles. Os componentes podem comunicar-se através de processos locais e/ou remotos tais como de acordo com um sinal que tenha um ou mais pacotes de dados (por exemplo, dados de um componente que interaja com outro componente em um sistema local, sistema distribuído, e/ou por uma rede tal como a Internet com outros sistemas através do sinal). Como outro exemplo, um componente pode ser um equipamento com funcionalidade específica propiciada por peças mecânicas operadas por conjuntos de circuitos elétricos ou eletrônicos que são operados por uma aplicação de software ou de firmware executada por um processador, onde o processador pode ser interno ou externo ao equipamento e executa ao menos parte da aplicação de software ou de firmware. Ainda como outro exemplo, um componente pode ser um equipamento que propicie funcionalidade específica através de componentes eletrônicos sem peças mecânicas, os componentes eletrônicos podem incluir um processador neles para executar software ou firmware que propicie ao menos em parte a funcionalidade dos componentes eletrônicos. Ainda como um exemplo adicional, a(s) interface(s) pode(m) incluir componentes de entrada/saída (I/O) assim como processador associado, aplicação, ou componentes de Interface de Programação de Aplicação (API). Embora os exemplos precedentes sejam destinados a aspectos de um componente, os aspectos ou características exemplificados também se aplicam a um sistema, plataforma, interface, camada, controlador, terminal, e similares.

[086] Como usados aqui, os termos "inferir" e "inferência" referem-se geralmente ao processo de raciocinar sobre, ou estados de inferência de, o sistema, ambiente, e/ou usuário a partir de um conjunto de observações quando capturadas através de eventos e/ou dados. A inferência pode ser utilizada para identificar um contexto ou ação específica, ou pode gerar uma distribuição de probabilidades sobre estados, por exemplo. A inferência pode ser probabilística, isto é, a computação de uma distribuição de probabilidades sobre estados de interesse baseados em uma consideração de dados e eventos. A inferência pode também referir-se a técnicas utilizadas para compor eventos de alto nível a partir de um conjunto de eventos e/ou dados. Tal inferência resulta na construção de novos eventos ou ações a partir de um conjunto de eventos observados e/ou dados de eventos armazenados, quer os eventos estejam ou não relacionados em proximidade temporal próxima, e independentemente dos eventos e dados virem de uma ou diversas fontes de eventos e dados.

[087] Além disso, o termo "ou" destina-se a significar um "ou" inclusivo ao invés de um "ou" exclusivo. Isto é, a não ser que especificado de outro modo, ou evidente a partir do contexto, a frase "X" utiliza A ou B" destina-se a significar qualquer das permutações inclusivas naturais. Isto é, a frase "X utiliza A ou B" é satisfeita por qualquer dos seguintes casos: X utiliza A; X utiliza B; ou X utiliza A e B. Além disso, o artigo "um" como usado neste pedido de patente e nas reivindicações apensas deve geralmente ser considerado como significando "um ou mais" a não ser que especificado de outro modo ou evidente a partir do contexto para ser dirigido a uma forma singular.

[088] Além disso, o termo "conjunto" como utilizado aqui exclui o conjunto vazio; por exemplo, o conjunto sem elementos nele. Portanto, um "conjunto" na revelação em causa inclui um ou mais elementos ou entidades. Como uma ilustração, um conjunto de controladores inclui um ou mais controladores; um conjunto de recursos de dados inclui um ou mais recursos de dados; etc. De modo similar, o termo "grupo" como utilizado aqui refere-se a um conjunto de uma ou mais entidades; por exemplo, um grupo de nós refere-se a um ou mais nós.

[089] Diversos aspectos ou características serão apresentados em termos de sistemas que podem incluir diversos dispositivos, componentes, módulos, e similares. Deverá ser entendido e apreciado que os diversos sistemas podem incluir dispositivos, componentes, módulos, etc. adicionais e/ou podem não incluir todos os dispositivos, componentes, módulos, etc. discutidos em conexão com as figuras. Pode ser utilizada uma combinação destas técnicas.

Claims (12)

1. Agente da nuvem (32, 34; 60) para monitoramento de uma instalação industrial (12, 14, 50), a instalação industrial incluindo um ou mais dispositivos industriais (16, 18, 20, 22, 24, 26), o agente da nuvem sendo uma aplicação de sistema localizado na instalação industrial, caracterizado pelo fato de que o agente da nuvem utiliza uma plataforma de nuvem para processar dados usando serviços de nuvem (46) para facilitar o monitoramento remoto dos dispositivos industriais, sendo o agente da nuvem configurado para:coletar dados indicativos de um estado passado e/ou presente dos dispositivos industriais de acordo com um manifesto (42, 44) específico para a instalação industrial, o agente da nuvem compreendendo um manifesto, em que o manifesto identifica quais dados coletar dos respectivos dispositivos industriais, em que o manifesto identifica a frequência de envio para diferentes tipos de dados e/ou dispositivos industriais, em que o manifesto identifica prioridades para o envio de diferentes tipos de dados e em que o manifesto identifica como os dados enviados são processados pela plataforma de nuvem (40);transmitir os dados coletados para uma plataforma remota da nuvem (40) de acordo com o manifesto, os dados coletados enviados para uma ou mais filas correspondentes (76; 78, 80, 82, 84) da plataforma de nuvem com base no tipos de dados, em que as uma ou mais filas da plataforma de nuvem compreendem uma fila de alarmes relacionada a situações anormais, em que a fila de alarmes compreende várias filas associadas a diferentes prioridades para permitir que diferentes alarmes tenham diferentes níveis de criticidade; ereconfigurar dinamicamente o agente da nuvem sem interrupção da coleta e da transmissão, em que a reconfiguração é feita através de uma modificação do manifesto durante o tempo de execução, com base em comandos recebidos remotamente através da plataforma de nuvem.

2. Agente da nuvem, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato dos dispositivos industriais sendo monitorados incluírem motopropulsores.

3. Agente da nuvem, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato dos diferentes tipos de dados incluírem pelo menos dois de dados ativos, dados históricos e dados de alarme e em que o agente da nuvem é configurado ainda para:enviar os dados coletados para a plataforma de nuvem remota de acordo com as prioridades, e/ouem que o manifesto identifica como os dados enviados são processados pela plataforma em nuvem.

4. Agente da nuvem, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que os diferentes tipos de dados incluem dados ativos, dados históricos e dados de alarme,em que os dados ativos são de,uma prioridade mais alta que os dados históricos;euma prioridade mais baixa que os dados de alarme, eem que as prioridades indicam a ordem com a qual a plataforma de nuvem processa os dados.

5. Agente da nuvem de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os dados coletados são enviados para a plataforma de nuvem remota em um pacote de dados; eem que o pacote de dados inclui um cabeçalho contendo um identificador de local e um identificador de engenheiro virtual de suporte.

6. Agente da nuvem, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato do agente da nuvem incluir:um serviço de coleta que coleta dados indicativos do estado passado e/ou presente dos dispositivos industriais e armazena os dados coletados em uma fila, os dados armazenados sendo priorizados de acordo com o manifesto;um serviço de processamento de filas que transmite os dados armazenados para a plataforma da nuvem de acordo com as prioridades dos dados coletados.

7. Agente da nuvem, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato do agente da nuvem ser ainda configurado para:reconfigurar dinamicamente o agente da nuvem, para facilitar o monitoramento de novos parâmetros de dados de dispositivos industriais novos ou existentes sem interrupção da coleta e da transmissão.

8. Agente da nuvem, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato do agente da nuvem ser ainda configurado para:transmitir um conjunto de procedimentos que controlam o processamento de dados coletados para os novos parâmetros de dados para a plataforma da nuvem, o conjunto de procedimentos sendo adicionado ao manifesto, em que o conjunto de procedimentos é usado pela plataforma da nuvem para processar dados incluindo os novos parâmetros de dados.

9. Método para operar um agente da nuvem (32, 34; 60) localizado em uma instalação industrial (12, 14, 50) para monitoramento da instalação industrial, a instalação industrial incluindo um ou mais dispositivos industriais (16, 18, 20, 22, 24, 26), em que o agente da nuvem utiliza uma plataforma de nuvem remota para processar dados usando serviços de nuvem (46) para facilitar o monitoramento remoto dos dispositivos industriais, o método caracterizado por compreender:coletar dados indicativos de um estado passado e/ou presente dos dispositivos industriais de acordo com um manifesto (42, 44) específico para a instalação industrial, o agente da nuvem compreendendo o manifesto, em que o manifesto identifica quais dados coletar dos respectivos dispositivos industriais, em que o manifesto identifica a frequência de envio para diferentes tipos de dados e/ou dispositivos industriais, em que o manifesto identifica prioridades para o envio de diferentes tipos de dados e em que o manifesto identifica como os dados enviados são processados pela plataforma em nuvem remota (40);transmitir os dados coletados para uma plataforma remota da nuvem (40) de acordo com o manifesto, os dados coletados enviados para uma ou mais filas correspondentes (76; 78, 80, 82, 84) da plataforma de nuvem remota com base no tipo de dado, em que as uma ou mais filas da plataforma de nuvem remota compreendem uma fila de alarmes relacionada a situações anormais, em que a fila de alarmes compreende múltiplas filas associadas a diferentes prioridades para permitir que diferentes alarmes tenham diferentes níveis de criticidade; ereconfigurar dinamicamente o agente da nuvem sem interromper a coleta e o envio, em que a reconfiguração é feita através de uma modificação do manifesto durante o tempo de execução, com base em comandos recebidos remotamente através da plataforma de nuvem remota.

10. Método, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato dos dispositivos industriais sendo monitorados incluírem motopropulsores, e/ouem que o manifesto é adaptado para identificar características conforme definido na reivindicação 3, e/ouem que o agente da nuvem inclui sistemas conforme definido na reivindicação 6, e/ouem que o agente da nuvem é ainda adaptado para executar etapas conforme definido na reivindicação 7 ou 8.

11. Mei o de armazenamento legível por computador armazenando instruções que, quando executadas por pelo menos um processador, operam um agente da nuvem (32, 34; 60) localizado em uma instalação industrial (12, 14, 50) para monitoramento de uma instalação industrial, a instalação industrial incluindo um ou mais dispositivos industriais (16, 18, 20, 22, 24, 26), em que o agente da nuvem utiliza uma plataforma de nuvem remota para processar dados usando serviços de nuvem (46) para facilitar o monitoramento remoto dos dispositivos industriais, a operação caracterizada por compreender: coletar dados indicativos de um estado passado e/ou presente dos dispositivos industriais de acordo com um manifesto (42, 44) específico para a instalação industrial, o agente da nuvem compreendendo o manifesto, em que o manifesto identifica quais dados coletar dos respectivos dispositivos industriais, em que o manifesto identifica a frequência de envio para diferentes tipos de dados e/ou dispositivos industriais, em que o manifesto identifica prioridades para o envio de diferentes tipos de dados, e em que o manifesto identifica como os dados enviados são processados pela plataforma em nuvem remota (40);transmitir os dados (40) coletados para uma plataforma remota da nuvem de acordo com o manifesto, os dados coletados enviados para uma ou mais filas correspondentes (76; 78, 80, 82, 84) da plataforma de nuvem remota com base no tipo de dado, em que as uma ou mais filas da plataforma de nuvem remota compreendem uma fila de alarmes relacionada a situações anormais, em que a fila de alarmes compreende múltiplas filas associadas a diferentes prioridades para permitir que diferentes alarmes tenham diferentes níveis de criticidade; ereconfigurar dinamicamente o agente da nuvem o agente da nuvem sem interromper a coleta e o envio, em que a reconfiguração é feita através de uma modificação do manifesto durante o tempo de execução, com base em comandos recebidos remotamente através da plataforma de nuvem remota.

12. Meio de armazenamento legível por computador, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato dos dispositivos industriais sendo monitorados incluírem motopropulsores, e/ouem que o manifesto é adaptado para identificar características conforme definido na reivindicação 3, e/ouem que o agente da nuvem inclui sistemas conforme definido na reivindicação 6, e/ouem que o agente da nuvem é ainda adaptado para executar etapas conforme definido na reivindicação 7 ou 8.

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