以太网和无线技术为物联网制造开天辟地

2019-10-21 15:13

  连同智能传感器、智能机器一起,IoT囊括了云计算、分析、大数据、移动性以及通用可视化。提升业务绩效、生产效率以及资产优化仍是制造商实施这一技术的核心目标。

  在制造业中,这些目标可通过从大量传感器、设备、机器和工厂车间使用的其他实体收集本地数据来实现。完成收集后,这些数据再通过云端或类似的基础架构平台全局传送至所有的审核部门以供分析、优化等之用。

  采用IoT的推力与在生产环境中应用工业以太网及无线网络技术的趋势不谋而合,与专用自动化解决方案相比,这些技术不仅能提供增量效益,还可帮助制造商满足IoT固有的数据传输要求。

云计算

  工厂车间

  在工业自动化层级,工业以太网网络最近呈现出了持续增长的趋势。以太网最初是被视为企业级应用的最佳IT技术选项,但其通过单个网络实现企业范围内的纵向及横向整合的潜力,以及其增强的工业性能使其变得越来越受欢迎。该网络现在是自动化层级控制层面的必备要素,大多数供应商均在供应基于以太网的控制主干网。市面上还有一系列I/O及控制级产品可供选择。

  制造工程师及其IT同行现在在实施IEEE802.11Wi-Fi无线标准方面已获得丰富的经验;大多数制造商已建立其自己的最佳使用实践。这些基于COTS的无线网络现在被广泛应用于生产操作及数字油田,以支持移动设备、厂内材料处理、位置追踪、安全性、合规性等应用。

  大多数制造商已认识到这些网络相对于专用自动化网络的增量优势,特别是在数据传输上。以太网和无线网络均可提供大于专用自动化网络的带宽,且大多依赖于成熟的标准组织;两者均拥有可确保持续发展的广泛供应商客户群。特别是以太网,它能够在准确的时间点向特定位置可靠地传输准确的数据,许多制造商还广泛实施无电缆无线技术来应对工艺性能、可靠性、效率、合规性等挑战。

  IoT依赖于生产数据

  IoT背后的使能基础设施由智能传感器和智能机器、数据传输网络以及支持分析、全面数据库管理系统等的云或类似平台计算架构组成。这一基础设施专为支持生产效率和性能提升、资产使用优化、确保安全合规以及实现增量收益所需的数据收集、分析和呈现而设计。

  IoT背后的一个核心观点是,其当前至少拥有帮助提升设备或机器层性能的潜力。相反,这一全局性技术更大的提升潜力在于系统层。IoT还可支持基于实时信息的实时决策制定,而不只依赖于历史数据。

工厂物联网

  IoT还有另一个吸引力,即有利于实现企业范围内的产品、工艺和流程创新。人们可以通过PC、笔记本电脑、平板电脑、控制台、智能手机等远程访问IoT数据和分析,以改进生产工艺或进行创新。作为延伸,许多现有或未来的产品和活动将会迁移至由内部或外部供应商提供的服务中。这在机器或车队维护等应用已成为现实:外部供应商基于本地数据来提供远程服务。

  迎接挑战

  我们可以将IoT视为集成技术的一项进步或阶跃式变化,这一进步向我们提供至大范围协作环境的多方向访问权限,从而可以帮助实现企业绩效和创新方面的持续改进。

  迁移至IoT将要求制造商在指定新型传感器、机器或系统时,确保这些设备与COTS网络的兼容性。以太网和无线网络将成为IoT基础设施的基石,幸运的是,很多用户已在其生产设备中广泛采用这些技术。一般来说,工厂车间传感器、设备、机器和系统将需要向云计算平台传输数据,并且能够接收来自分析引擎的实时反馈以改善自身性能。

  通过典型分层的生产架构访问生产数据的能力将是一项主要考虑要素。对于此类集成式、依赖于网络的概念,工厂车间操作安全性通常是主要关注重点。多方向访问控制策略、持续监控和威胁防范均是首要考虑要素。许多制造商在采用以太网和无线网络时获得了丰富的相关经验,且已实施了相应的安全实践。自动化供应商现在可供应其自有的防火墙及其他安全产品,此领域的标准工作也越来越完善。例如,许多以太网交换机支持的IEEE802.1x标准就可提供基于端口的网络访问控制功能。(Viki译)

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