Visualisieren mit HTML5

Betriebssystem- und Gerätehersteller werden den HTML5-Standard in ihren Browsern, aufgrund der verbesserten Web-Fähigkeiten einbetten und voll unterstützen. Viele Browser-Hersteller unterstützen ihn bereits, wie z.B. Microsoft Internet Explorer, Apple Safari, Google Chrome und andere. Diese Browser stehen bereits für viele Geräte zur Verfügung.

Historie von Thin Client, Remote HMI und HTML5

Vor einigen Jahren, als HMI- und Scada-Systeme entwickelt wurden, realisiert Kunden, dass es nicht immer praktisch war, einen \’Thick Client\‘, also ein komplettes Betriebssystem und eine vollständige Installation der Scada-Software, für eine simple HMI zu nutzen. Um dieser Nachfrage vorzugreifen und mit der Kenntnis, dass Microsoft über 95% der Marktanteile im HMI- und Scada-Markt hatte, entwickelte InduSoft ein Thin Client-Plug-In und einen Secure Viewer-Client, basierend auf Microsoft-Technologien. Das Scada+System kann auf jedem Computer remote visualisiert werden, der zusammen mit dem Microsoft Internet Explorer über die Installation von IIS (Microsoft Internet Informationsdienst) oder einem anderen Web-Server, wie z.B. Apache, auf dem Runtime-Server verfügt. Firefox und andere Web-Browser wurden immer populärer, und die Kunden begannen, deren Einsatzmöglichkeiten zu fordern. Scada- oder HMI-Visualisierung sollten nun auch auf drahtlosen, kleineren oder Handheld-Geräten nutzbar sein. Anfänglich boten RDC-Clients (Remote Desktop Connectivity) die Möglichkeit der Remote-Konnektivität auf Scada Systeme auch für Nicht-Microsoft Plattformen. Jedoch brachte dies verschiedene Sicherheitsprobleme mit sich, da der Nutzer auch Zugriff auf die Runtime Maschine hat. Und auch nicht alle entwickelten RDC-Clients als Scada Runtime Server genutzt werden können. RDC hat sich auch als eine nicht ratsame Lösung erwiesen, wegen des hohen Ressourcenverbrauchs auf dem Server, der großen Menge von Netzwerktrafik und langsamen Bildschirm-Updateraten auf dem Client. Um den Marktanforderungen vorzugreifen, begann InduSoft zunächst Microsoft Silverlight als eine mögliche Lösung zu analysieren, aber wie sich bald herausstellte, wurde diese Technologie nicht ausreichend angenommen und hätte den Kunden an Microsoft als eine einzige Quelle der HMI-Konnektivität zu Scada-Systemen gebunden. Klar schien, dass der Weg von dieser Situation weg führen würde. Als Antwort auf diese Herausforderung, arbeiteten InduSoft-Ingenieure an den Einsatzmöglichkeiten von HTML5 als Lösung seit seiner Einführung als vorgeschlagenen Standard. Die Fähigkeiten von HTML5 als zugrundeliegende Technologie sind plattform- und browserunabhängig verwendbar. HTML5 wird von Anfang an von großen Technologie-Anbietern, wie Apple, Google und sogar Microsoft angenommen und unterstützt.

Möglichkeiten in HMI- und Scada-Anwendungen

Seit Jahren nutzen Hersteller von HMI- und Scada-Systemen web-basierte Thin-Clients, um Animation innerhalb des eigenen Internet Explorer Browser-Plug-Ins oder mithilfe eines proprietären Containers darzustellen. Dies schien die einzige Möglichkeit, um die Anzeige- und Sicherheitsanforderungen ihrer Kunden zu befriedigen. Diese Bedürfnisse haben einen Markt für den Einsatz von mobilen oder tragbaren Scada- und HMI-Funktionen als plattform- und browserunabhängig erstellt. Um allerdings auf HMI- oder Scada-Funktionen ihrer Systeme zugreifen zu können, wurden Kunden dazu genötigt, tragbare Geräte einzusetzen, die nur bestimmte und manchmal unerwünschte Betriebssysteme hatten oder Geräte mit Microsoft-Technologie, die den größten Marktanteil haben. Kunden fordern die Möglichkeit, ein tragbares Gerät oder Handheld-Gerät einzusetzen, das auf ihr Scada-System zugreifen kann. Diese müssen zunehmend sicheren und drahtlosen Zugang zu Scada und Visualisierung bieten. Bis jetzt waren diese Kunden extrem eingeschränkt in der Auswahl der Geräte am Markt.

Der derzeitige Markt an HTML5-Geräten

Es gibt eine immer größere Anzahl von mobilen Browsern und Geräten, die den HTML5-Standard vollständig unterstützen. Wenn neue Browser-Versionen erscheinen und Geräte- und Plattformentwicklungen voranschreiten, wird eine HTML5-Unterstützung angeboten werden, was die Tür für die Verwendung von nahezu jedem mobilen Gerät als HMI- oder Scada-Terminal öffnet. HTML5-Handheld-Geräte als ideale mobile HMI- oder Scada-Schnittstelle InduSoft veröffentlichte kürzlich Web Studio Version 7.1 Service Pack 2, die HTML5 Bildschirmdarstellungen für mobile Anwendungen umfasst, genannt Studio Mobile Access (SMA). Mit dem neuen SMA-Client auf einem mobilen Gerät, das HTML5 unterstützt, kann diese Funktion nun effektiv als ein separates, mobiles Bediengerät des HMI- oder Scada-Systems mit zwei wichtigen Vorteilen genutzt werden:

• Die neue Benutzeroberfläche basiert auf intuitiven Gesten und Multi-Touch.
• Die neue Benutzeroberfläche ist plattform- und browserunabhängig und stützt sich nicht mehr auf Microsoft-Technologien.

Erstellen und Verwenden von HTML5-Bildschirmen für SMA

Das Erstellen der SMA-Bildschirme aus Projekt-Bildschirmen ist denkbar einfach. Die Bildschirme werden einfach als HTML-Dateien gespeichert. So werden die Bildschirmdarstellungen konsistent und einheitlich über viele verschiedene Geräte dargestellt.

Vorteile der HTML5-SMA-Lösung

Diese Lösung macht es möglich, Informationen an die Clients zu deren Bedingungen zu bringen. Neben diesem Hauptziel gibt es viele Funktionen, die dem Stand der Technik entsprechen, wie z.B.:

• Mehrschichtige Sicherheitsarchitektur:

SSL/HTTPS

Integration von LDAP

Built-In Authentifikationswerkzeuge

• Die Fähigkeit, Bildschirme zu ändern und Informationsinhalte zu filtern auf der Grundlage:

Des genutzten Gerätes

Der Serververbindung (lokal oder remote)

Des eingeloggten Benutzers

• Built-In Unterstützung für Multi-Touch und Gesten, wie z.B.:

Benutzer können mit der Anwendung intuitiv interagieren

• Mobil- oder Touch-Gerät Gestenbeispiele:

Streich-Geste

Scrollen mit zwei Fingern

Zoomen mit Pinch-Geste

• Virtualisierung und Cloud-basierte Lösungen:

Die Möglichkeit der Maschinenvirtualisierung und Cloud-basierten Lösungen (in privater oder öffentlicher Cloud)

Thin Clients können verwendet werden, um Informationen von Cloud-Server-Systemen abzurufen

• Rückwärtskompatibilität:

Kunden müssen ihre Anwendungen nicht neu entwickeln, wenn sich die InduSoft Web Studio Version ändert.

Fazit

Die Fähigkeit mit HTML5-Bilder und Animationen für HMI- und Scada-Anwendungen darzustellen, ist beispiellos, vor allem angesichts der Tatsache, dass dies sprach-, plattform- und browserunabhängig ist. Dies bedeutet, dass jedes Gerät unter Verwendung von HTML5 einen HMI- oder Scada-Bildschirm anzeigen kann, der mit InduSoft Web Studio erstellt wurde. Dies öffnet die Türen für eine Vielzahl von mobilen und drahtlosen Anwendungen. Zudem erhöht sich die Verfügbarkeit der Scada-Systeme für die Nutzer und bietet die Möglichkeit, das System in einer Weise zu sichern, die den jeweiligen IT-Anforderungen entspricht.