社会自动化机械中物联网网关的十种现场总线技术应用目的
在探讨物联网(IoT)或工业物联网(IIoT)的领域,两个关键概念始终处于前沿:连接和通信。如果没有中间设备——即物联网网关——来协调各种连接和通信协议,将数百或数千个设备相互连接,并使它们与更高级别的系统以及云端进行有效沟通,这一任务将变得不可能。
支持IoT的设备采用多种不同的通信协议,这取决于设备、用途和环境。物联网网关扮演着这些设备与云端之间“桥梁”的角色,促进了它们之间的信息交流。它是硬件形式的中介,让这些支持IoT的设备能够与基于云端的系统或更高级别系统如MES(制造执行系统)或SCADA(监督控制和数据采集)上的本地内部网络建立联系。对于工业自动化和处理应用,物联网网关实际上“缩小了OT(运营技术)和IT(信息技术)系统之间的差距”。
然而,物联网网关并不仅限于实现基本通信功能。在将数据从传感器等设备发送到更高级别系统之前,它还会对数据进行加密、处理、过滤、更新以及操作。此类功能——尤其是预处理和过滤机制——显著减少了传输、处理以及存储所需资源。网关也能在本地执行数据缓存及记录工作,以确保维护连续历史记录,即便是在具有不可靠连接条件的地方。
当谈论到边缘计算时,我们常提及“边缘”这个词汇,它指的是物理世界中的传感器、执行器等支持IoT的一系列装置,以及与之相对立的是云端这一抽象层面。当我们谈论到具有高度智能功能的地理位置,则称为“智能网关”或者“边缘网关”。当某些分析职能从远程网络移动至边缘时,也就是说,从云移到位于门户附近的小型计算单元,这被称为“边缘计算”。
通过将一些核心功能迁移到可访问并快速响应环境中的物理装置本身及其相关工具,如智能网格,使得关键数据保持最新且准确,同时减少了IIoT应用程序所需带宽及计算资源。这项策略特别重要,因为向云并获得反馈需要时间,而对于许多工业运营过程中的关键决策来说,即使是一小段延迟也是致命。
利用边际组件提供服务最大的好处之一,是可以直接将命令发给其他任何装置以立即行动,无需经过中央服务器。而且,在考虑安全性方面,当涉及敏感现场信息时,可以通过特殊设计保护其不被未授权访问。
最后,但同样重要的是,对于那些生成大量但又无法有效管理的大量数据的问题解决方案。在这种情况下,使用适当数量的人工智能算法可以帮助识别哪些部分值得进一步分析,而不是浪费宝贵资源去扫描所有内容。这是一个复杂而不断发展的话题,但总体上,可以说每一个步骤都旨在提高效率同时降低成本。