“Nerve bietet eine sichere Basis, die mit vier Modulen an die Bedürfnisse von Unternehmen angepasst werden kann. Jedes Modul bringt optimierte Workflows mit, die perfekt auf Produktionsanlagen und Maschinen zugeschnitten sind. So entsteht eine robuste Plattform für das effiziente Management von Software und Geräten – alles mit Nerve."
Nerve kann auf jeder Hardware installiert werden und verbindet die Nodes mit einem Management System in der Cloud oder vor Ort.
Nerve verfügt über eine Reihe von Grundfunktionen. Diese werden durch vier Module mit eigenen Features erweitert, die für verschiedene Anwendungsfälle geeignet sind.
Sie haben die Wahl – Sie können alle Module verwenden oder mit nur einem oder zwei Modulen beginnen und später skalieren.
Die Grundfunktionen und integrierten Cybersecurity-Features von Nerve
Grundfunktionen
Nerve bietet eine Reihe von Grundfunktionen. Diese bilden eine Grundlage für das Management von Software und Geräten.
Das Nerve Management System dient als zentrale Stelle für das Management aller verbundenen Edge-Geräte. Benutzer und Benutzerinnen können das Service-Betriebssystem aktualisieren, die Leistung überwachen und Workloads bereitstellen und verwalten. Es ist als gehosteter Dienst von TTTECH Industrial oder für die Installation vor Ort (oder in der Kunden-Cloud) verfügbar.
Die hardwarebasierte Trennung des Hypervisors biete eine perfekte Isolierung für Echtzeitleistung, reduzierte Komplexität und eine erhebliche Erhöhung der Laufzeitsicherheit.
Nerve DNA (Deterministic Node Automation) ist ein Mechanismus zur Vereinfachung der Inbetriebnahme von Nerve Edge-Geräten und der Vereinfachung der Inbetriebnahme. Mithilfe eines deklarativen Konfigurationsansatzes können Benutzer und Benutzerinnen alle Anwendungen und Konfigurationsdefinitionen in einer DNA-Datei auflisten. Die DNA-Datei wird zur Applikation an die Edge-Geräte gesendet.
Nerve verfügt über eine Vielzahl von Funktionen, die dafür sorgen, dass das System stets sicher ist und die Produktionsdaten geschützt werden. Alle Verbindungen sind mit TLS gesichert. Nerve wird regelmäßig Penetrationstests unterzogen. Die Softwareprozesse entsprechen der Norm IEC 62443 4-1.
Nerve Nodes bieten auch dann die volle Funktionalität, wenn sie aus irgendeinem Grund vom Management System getrennt werden. Wenn ein Node danach wieder online geht, synchronisiert sich das Management System mit dem Node und erkennt alle Änderungen, die vorgenommen wurden, während die Verbindung getrennt war.
Nerve kann über eine API verwaltet werden, um sich wiederholende Aufgaben zu automatisieren oder das Nerve Management System mit anderen Systemen zu verbinden.
Alle Systemereignisse, Audit-Logs und Applikationen werden zentral protokolliert. Vorkonfigurierte Dashboards ermöglichen Benutzern und Benutzerinnen einen schnellen Einstieg.
Die Nerve Edge-Software kann auf jedem IPC ausgeführt werden. Für garantierte Echtzeitleistung steht ein Gerätequalifizierungsservice zur Verfügung. Nerve kann ohne Echtzeitfunktionen als virtuelle Maschine (VM) in virtualisierten Umgebungen verwendet werden.
Cybersecurity-Features
Nerve ist eine nach IEC 62443 zertifizierte Edge-Plattform, die bereit für die Anforderungen des CRA ist und NIS2-konforme Vorfallberichterstattung und Risikomanagement unterstützt.
Sichere Remote-Verbindungen statt VPN: Nerve ermöglicht verschlüsselte Tunnel zu Maschinen und SPS-Systemen, ohne dass direkte Netzwerkverbindungen erforderlich sind.
Rollenbasierte Zugriffskontrolle (RBAC): Nur autorisierte Personen können auf definierte Funktionen zugreifen – nachvollziehbar und überprüfbar.
Multi-Faktor-Authentifizierung: Der Schutz der Plattform wird durch zeitbasierte Einmalpasswörter (TOTP) erhöht.
Volle Kontrolle für Maschinenbediener und Maschinenbedienerinnen: Jede externe Verbindung zum Edge kann über die lokale Benutzeroberfläche verwaltet werden. Optional kann jede Verbindung eine ausdrückliche Genehmigung durch den Bediener/die Bedienerin erfordern.
Kein externer Zugriff: Die Edge kann optional in einen isolierten Zustand versetzt werden, der nur Verbindungen zum Management System zulässt.
Härtung im Produktionsmodus: Zusätzlicher Schutz der Plattform durch einen Modus, in dem jeder Betriebszustand der Edge genau überwacht wird.
Vor-Ort-Betrieb: Für kritische Anwendungen, bei denen Daten das Betriebsgelände nicht verlassen dürfen, bietet Nerve eine lokale Betriebsoption.
Schreibgeschütztes Dateisystem: Kritische Parameter und das Betriebssystem werden auf einer schreibgeschützten Partition gespeichert – Änderungen während des Betriebs sind ausgeschlossen.
Netzwerktrennung: Nach dem „Least Possible“-Prinzip erhalten Applikationen nur die Ressourcen und Zugriffe, die für ihre Ausführung erforderlich sind.
Verschlüsselte Kommunikation: Alle Verbindungen vom Edge zum Management System sind gesichert. Die Kommunikation erfolgt ausschließlich über einen Outbound-Port und ist durch sichere WebSockets (TLS 1.2) geschützt.
Integrität und Authentizität jeder Komponente: Secure Boot und Festplattenverschlüsselung bilden die Grundlage. Applikationen und Konfigurationen werden regelmäßig auf ihre Authentizität überprüft.
Signierte Konfiguration: Die für die Konfiguration verwendete YAML-Datei (DNA) wird bei ihrer Anwendung signiert, wodurch sichergestellt wird, dass sich die Edge im vorgesehenen Zustand befindet und die Authentizität der Konfiguration jederzeit überprüft werden kann.
Zentrale Update-Mechanismen: Software- und Sicherheitsupdates können sicher und selektiv ausgerollt werden – nicht nur für einzelne Applikationen, sondern für das gesamte Betriebssystem.
Fein abgestufte Sicherheitsparameter: Nerve bietet zahlreiche Laufzeitparameter zur Erhöhung der Sicherheit – z. B. die Konfiguration der Anzahl paralleler Anmeldungen pro Benutzer/Benutzerin oder aktiver Remote-Tunnel zu den Geräten.
Umfassende Protokollierung – nicht nur für forensische Zwecke: Die Plattform protokolliert akribisch jede Statusänderung und Aktion auf der Edge und der Applikationen sowie jede Konfigurationsänderung. Die Protokolle liefern wertvolle Erkenntnisse für die Wartung während des Betriebs.
Sicherheitsinformations- und Ereignismanagement über OpenSearch-Plugins: Alle Protokolle werden in OpenSearch gespeichert. Die Plattform bietet verschiedene Erweiterungen, um Sicherheitsanomalien automatisch oder halbautomatisch zu erkennen.
Eine sichere Basis für Ihre Applikationen
Edge Hosting
Mit Edge Hosting können Sie mehrere Applikationen, z. B. in Form von Docker-Containern und virtuellen Maschinen, parallel auf handelsüblicher Industriehardware ausführen und sie lokal oder remote über die Cloud verwalten.
Docker Container Management
- Nerve Edge kann Standard-Docker-Container ausführen. Docker-Images werden im Nerve Management Registry sicher gespeichert, für die Weiterverteilung an die Edges. Nerve ermöglicht die Nutzung persistenter Konfigurationsdateien, die spezifische Einstellungen enthalten.
Management von virtuellen Maschinen
- Nerve Edge kann virtuelle Maschinen in seinem Hypervisor ausführen. Applikationen und Betriebssysteme können von bestehenden Lösungen auf Nerve migriert werden.
CODESYS Applikationen - 61131-3
- Nerve Edge unterstützt CODESYS 61131-3-SPS-Applikationen als Workloads. 61131-3-SPS-Applikationen können mit der CODESYS-IDE programmiert und getestet werden.
Die Ablage im Nerve Management System enthält alle Applikationen und deren Konfiguration. Workloads sind Applikationen mit zusätzlichen Parametern, die für ihre Installation und Laufzeit erforderlich sind. Edges beziehen Workloads ausschließlich aus der zentralen Ablage des Management System, um Sicherheit und Verwaltbarkeit zu gewährleisten.
Sichere Rollout-Agenden können mit dem Nerve Management System gesteuert werden. Rollouts können alle Nerve Edges weltweit umfassen oder nur einzelne Edges betreffen. Das Servicepersonal kann die Edge nach dem Rollout sofort nutzen.
Zentrales Workload-Repository – Cloud oder lokal
Sichere Rollout-Agenden über mehrere Nerve Edges hinweg können mit dem cloudbasierten Nerve Management System verwaltet werden.
Edge Hosting ermöglicht die parallele Ausführung mehrerer Anwendungen.
CODESYS Applikation - 61131-3
Docker Container
Virtuelle Maschinen
Die Nerve Edge-Software läuft auf Standard-Industriehardware.
Data Services
Data Services unterstützt Sie bei der Erstellung realer IoT-Anwendungsfälle und bietet Analysen, moderne Dashboards und eine nahtlose Datenübertragung zwischen Sensoren und der Cloud. Ganz gleich, ob Sie Sensordaten abrufen, eine Verbindung zu einer SPS herstellen, Daten speichern und visualisieren oder Daten an Cloud-Dienste von Drittanbietern senden – das Data Services-Feature vereinfacht den Prozess.
Das Nerve Daten-Gateway kann für das Auslesen von Daten aus mehreren Quellen und deren Weiterleitung an bereitgestellte Applikationen oder Clouds konfiguriert werden. Es ist für mehrere Quellen und Ziele konfigurierbar. Das Daten-Gateway ist für hohe Leistung optimiert und ermöglicht schnelle Zykluszeiten von bis zu 1 ms. Es ist grafisch konfigurierbar und somit einfach zu bedienen.
Das Daten-Gateway umfasst außerdem fortschrittliche OPC UA-Server- und Client-Funktionalität. Sowohl Server als auch Client unterstützen die Verschlüsselung und Authentifizierung mithilfe von Zertifikaten oder Benutzername/Passwort.
Das Daten-Gateway unterstützt MQTT als Eingabe- und Ausgabe-Protokoll, ebenfalls mit Sicherheitsfunktionen auf Basis von Zertifikaten und Benutzername/Passwort. Die Daten werden im JSON-Format formatiert und enthalten genaue Zeitstempelinformationen.
Für einen Hochleistungs-Datenaustausch zwischen Applikationen und den Analyseanwendungen ermöglicht das Daten-Gateway die Verwendung von ZeroMQ.
Das Daten-Gateway kann Daten direkt an Clouds von Drittanbietern wie den Microsoft Azure IoT Hub senden und verschafft Ihnen so einen Vorsprung bei Ihren Applikationen auf Microsoft Azure.
Nerve verfügt über eine integrierte Visualisierung für Daten an der Edge. Zu diesem Zweck ist ein unverändertes Grafana-System integriert. Es nutzt die integrierten Datenbanken als Datenquellen.
Integrierter Datenkonnektor für Clouds von Drittanbietern, z. B. Azure IoT-Connector
Abruf von Daten aus Feldbus-Sensoren, z. B. EtherCAT oder PROFINET
Datenbank
Multiprotokoll-Daten-Gateway (OPC UA, S7, MQTT usw.)
Integrierte Datenvisualisierung in Dashboards
Verbindung zu einer SPS herstellen und Daten sammeln, z. B. über OPC UA
Remote Services
Remote Services bietet eine Fernverbindung zu Workloads und Geräten im Feld. Nerve wird zu einer sichereren Anlaufstelle (Jump Host) für den Fernzugriff auf jedes Gerät in der Maschine oder im Produktionsnetzwerk.
Mit einem Remote-Tunnel können Sie eine Verbindung zu Services herstellen, die in Workloads laufen, zur CODESYS-Laufzeitumgebung oder zum Betriebssystem des Edge-Geräts.
Typische Anwendungsfälle sind der Zugriff auf eine webbasierte Benutzeroberfläche (UI), eine Kommandozeile (CLI), oder einen FTP-Server. So lassen sich entfernte Anwendungen oder Edge-Systeme sicher und flexibel bedienen.
Der Tunneling-Mechanismus kann auch verwendet werden, um auf Geräte im Netzwerk eines Edge zuzugreifen und diese zu konfigurieren. Beispielsweise können Engineering-Tools auf den lokalen OPC UA-Server zugreifen.
Nerve ermöglicht den Remote-Zugriff auf Workload-Bildschirme und Shells direkt im Browser. Damit können Starten und Herunterfahren von Workloads überwacht werden.
Remote-Verbindungen können von jedem PC mit der Nerve Remote Connection Software gestartet werden.
Alle Verbindungen werden sicher über das Management-System ausgeführt.
Zugriff auf die lokale Management-Oberfläche des Nerve Edge.
Zugriff auf Anwendungen am Edge, zum Beispiel auf eine Web-Oberfläche (UI), einen Bildschirm, eine Kommandozeile oder einen FTP-Server.
Zugriff auf das Service-Betriebssystem des Edge-Geräts.
Zugriff auf externe Geräte:
Mit dem Tunneling-Mechanismus können auch Geräte im Netzwerk des Edge erreicht und konfiguriert werden. Beispiel: Engineering-Tools können auf einen lokalen S7- oder OPC-UA-Server zugreifen.
Soft-SPS
Das Soft-SPS-Modul kann verwendet werden, um Maschinensteuerungs-Workloads auf Standard-IPC-Hardware auszuführen und über Feldbus-Remote-IO auf Sensoren und Aktuatoren zuzugreifen.
Nerve integriert die CODESYS-Laufzeitumgebung isoliert von anderen Prozessen in das Service-Betriebssystem. CODESYS-Applikationen werden in 61131-3 geschrieben. Die Laufzeitumgebung kann mit Remote Services erreicht werden. CODESYS 61131-3 Applikationen können über das Nerve Management System auf Nodes verteilt und vollständig verwaltet werden.
Die Soft-SPS unterstützt mehrere Feldbusprotokolle. Sie kann als EtherCAT-Master, Modbus-Master, PROFINET-Master und PROFINET-Gerät fungieren. Nerve unterstützt einen dedizierten Hochgeschwindigkeits-Netzwerkanschluss für die Feldbusverbindungen zu CODESYS.
Die CODESYS Soft-SPS läuft mit einer Zykluszeit bis zu 1 ms und nutzt dabei die Rechenleistung von Intel-CPUs.
Die CODESYS Soft-SPS unterstützt Retain-Variablen. Nerve stellt eine Bibliothek zur Verfügung, die Anwender und Anwenderinnen bei dieser Funktion hilft.
Feldbus-Konnektivität zu Sensoren, z. B. PROFINET, EtherCAT
Feldbus-Konnektivität zu Aktuatoren, z. B. PROFINET, EtherCAT
Die CODESYS Soft-SPS läuft mit einer Zykluszeit bis zu 1 ms und nutzt dabei die Rechenleistung von Intel-CPUs.
Nerve integriert die CODESYS-Laufzeitumgebung in einer Echtzeit-VM. CODESYS 61131-3 Applikationen können über das Nerve Management System auf Nodes verteilt und vollständig verwaltet werden.
