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Was sind industrielle Thin Clients? Teil 1/2

erstellt am: 12.02.2019 | von: | Kategorie(n): HMI

Explosive Atmosph├Ąre, raue Umgebungen, extreme Temperaturen ÔÇô die Prozessindustrie stellt besondere Anforderungen an Mensch und Technik. Das gilt auch f├╝r sogenannte Thin Clients, wie man sie aus B├╝ro-Anwendungen kennt. Im Gegensatz zu klassischen PCs werden bei Thin Clients Anwendungen nicht lokal, sondern auf entfernten Servern ausgef├╝hrt, und lediglich die Bildinformationen und Eingaben ├╝ber das Netzwerk ├╝bertragen.

├ťber das letzte Jahrzehnt sind Thin Clients immer bekannter in der Prozessautomation und bei industriellen Anwendungen geworden. Insbesondere durch den Trend zur Virtualisierung repr├Ąsentieren Thin Clients eine starke und kosteneffiziente Technologie. Diese erlaubt Nutzern, auf Anwendung und Informationen zuzugreifen, welche auf zentralisierten Systemen beispielsweise Servern laufen (Host-Servern).

Im Vergleich zu konventionellen, dezentralisierten Automatisierungssystemen (auf welchen normalerweise alle Daten und Anwendungen laufen) sind die Daten und Anwendungen von zentralisierten Automatisierungssystemen normalerweise auf Servern gelagert. Ein Thin Client gibt hierbei die Nutzeroberfl├Ąche wieder, um Applikationen auf dem Host zug├Ąnglich zu machen.

Um dies zu erreichen, hat ein Thin Client ein minimalistisches, normalerweise eingebettetes Betriebssystem (OS) und bietet Treiber f├╝r Input- und Output-Ger├Ąte, (bspw.: Maus, Tastatur, Touchscreen und Monitor) welche mit dem Thin Client verbunden sind. Zus├Ątzlich erlauben installierte Remote-Protokolle den Austausch der System-Inputs und Outputs zwischen dem Thin Client und dem Server.

Wie funktionieren Remote-Protokolle?

Der Server generiert eine Benutzeroberfl├Ąche (beispielsweise graphical-user-interface oder kurz GUI) welche dann komprimiert und ├╝ber das Ethernet als Remote-Protokoll zum Thin Client gesendet wird. Anschlie├čend erh├Ąlt der Thin Client die komprimierten Daten, beispielsweise in Form von GUI-Bildern, extrahiert diese und stellt sie auf dem Bildschirm des Nutzers dar.

Eingaben des Nutzers (beispielsweise ├╝ber die Tastatur, Maus, Touchscreen etc.) werden in entgegengesetzter Richtung gesendet. Der Thin Client f├Ąngt die physikalischen Eingaben des Nutzers auf und leitet diese ├╝ber das Remote-Protokoll an den Server. Der Server entschl├╝sselt die Eingaben des Nutzers und schickt diese an das laufende (darunterliegende) Betriebssystem und seine Anwendungen. F├╝r die Anwendungen, welche auf dem Server laufen, ist dies transparent. Dies bedeutet, dass es f├╝r die Anwendungen aussieht, als ob der Nutzer diese Befehle lokal auf dem Betriebssystem eingibt. Aufgrund des heutigen leistungsf├Ąhigen Ethernet erlebt der Nutzer die Interaktionen durch den Thin Client mit dem Server, als w├╝rde er direkt mit dem Betriebssystem arbeiten.

Seitdem der Thin Client ├╝ber das Ethernet arbeitet, geh├Ârt er zu den beliebtesten Technologien f├╝r virtualisierte Automatisierungssysteme. Konventionelle Technologien wie Tastatur-Video-Maus Verl├Ąngerungen (KVM) sind mit virtualisierten Systemen nicht kompatibel. Dies liegt daran, dass normalerweise eine oder mehrere virtuelle Maschinen (VMS) auf den Servern laufen und somit die physischen Schnittstellen nicht ausreichen, um sich mit KVMs zu vernetzen. VMs k├Ânnen nur ├╝ber das Netzwerk mit Remote-Protokollen aufgerufen werden.

Welche Remoteprotokolle gibt es und was sind die Unterschiede?

Heutzutage existieren viele Kommunikationsprotokolle, wobei nur ein sehr kleiner Teil der Protokolle f├╝r die Erfassung des Gro├čteils von Virtualisierungen relevant ist. Dies gilt selbst f├╝r konventionelle, nicht virtualisierte Anwendungen:

  • Microsoft┬« Remote Desktop Protokoll (RDP): RDP ist das bekannteste Remote-Protokoll f├╝r arbeitsplatzbasierte und virtualisierte Automatisierungssysteme. W├Ąhrend heutzutage das neueste Betriebssystem von Microsoft ├╝ber eine integrierte RDPÔÇôNutzeroberfl├Ąche aufgerufen werden kann (beispielsweise f├╝r Remote-Verwaltungen), ben├Âtigen professionelle Aufbauten einen Windows OS Server. Mit der Strategie von Microsoft, Infrastrukturen zu virtualisieren und seit der Markteinf├╝hrung des Windows Server 2008 R2 im Jahr 2009, haben sich die ÔÇ×Terminal ServicesÔÇť erweitert und wurden in Remote Desktop Services (RDS) umbenannt.
  • Virtual Network Computing (VNC): VNC ist eines der ├Ąltesten Remote-Protokolle, welches auch heutzutage noch Bekanntheit genie├čt. Vor allem in kleineren, nicht virtualisierten Automatisierungssystemen werden diese Protokolle weiterhin genutzt, seitdem mehrere ÔÇ×Open SourceÔÇť-Umsetzungen existieren. Diese erlauben das Erstellen von kosteng├╝nstigen L├Âsungen.
  • Citrix┬« Independent Computing Architecture (ICA): ICA ist ein Citrix gesch├╝tztes, plattformunabh├Ąngiges Fernbedienungs-Protokoll, welches in gro├čen, professionellen und virtualisierten Infrastrukturen mit Citrix XenApp und XenDesktop verwendet wird.
  • VMWare PC-over-IP (PCoIP): Urspr├╝nglich von Terradici┬« eingef├╝hrt, hat VMWare dieses Protokoll in ihre virtualisierte Serverstruktur integriert. Neben PCoIP unterst├╝tzt VMWare ebenfalls die Zug├Ąnge zu den gehosteten VMs ├╝ber RDP.

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