通过将综合系统中的最佳技术连接,制造商和处理器已经整合了不同的技术,几十年来改善生产运营。然而,在过去几年中,出现了一个新的驱动程序,进一步加强了该设备和系统集成推动。那个司机是工业互联网(IIT)。由于市场上没有完整的IIOR系统 - 由于该项目的复杂组成部分的复杂阵列变化和项目的目标 - 仍然需要整合各种不同的技术仍然是IIOT的事实。
为了说明工业物联网系统中必要连接的复杂性,产品营销工程师、数据采集和控制工程师Leah Langston国家仪器(NI),参考IIT系统的体系结构(请参阅此帖子的IOT架构图形)。“在此架构中,许多不同的子系统和技术必须聚集在一起建立完整的解决方案。IIOT解决方案包括传感器和执行器,数据采集,嵌入式计算,网络安全,数据分析,机器学习,可视化,数据存储和管理等。“
她补充说,工业物联网“不仅仅是增加‘智能’设备和传感器的数量;这是关于我们如何通过包括边缘节点、本地it和云在内的分布式网络交流和管理大量数据。”
这就是系统设计师必须将技术组件集成到多个供应商的技术组件,以创建“特定于应用的系统,以提高质量,产量,效率和安全”,“兰斯顿说。
但是管理来自多个供应商的子系统之间的通信不是一项小任务,Langston说,这可以从工业互联网联盟的通信堆栈图中看到。她说:“你不仅必须管理多层次的通信标准和协议,而且许多垂直行业都有自己的一套工业协议。”“此外,已经部署了许多传统的机器对机器系统,它们使用各种专有协议。这些也必须集成到你的系统中。”
由于这些原因,您所选择的技术的互操作性方面非常关键。第一个要调查的方面是你评估的设备或系统是如何传递信息的。Langston指出,有四种方式可以实现这一点——通过协议、数据文件、web服务和api(应用程序编程接口)。
“在IIOT Systems中,不同的方法可能会用于系统的不同部分,”Langston说。“然而,最终目标是使子系统之间的这种通信尽可能简单,因此系统设计人员可以将其努力集中在解决真实系统问题上,而不是工具创建的问题。
鉴于这一现实,Langston表示有两个维度需要考虑:开放性和技术伙伴关系。
“开放性涉及使用平台构建和自定义系统的容易,”她说。她建议寻找的一些有益功能包括:
- 支持许多通信协议,包括许多垂直工业协议,如CAN,FieldBus,OPC UA,EtherCAT,Modbus和IEC-61850;
- 支持多种数据文件类型;
- 软件开发套件(SDK)和模块开发套件;
- 开源实时操作系统,如NI的Linux实时;和
- 插件和插件。Langston指出,NI为亚马逊网络服务开发的LabView云工具包就是她在这里提到的插件或附加组件的一个例子。
Langston说:“像这样的功能可以防止系统工程师在系统发展的过程中被设计到一个角落,因为它们提供了在技术边界内外进行数据通信的选项。”“开放平台还降低了被技术限制的可能性,这些技术限制了功能,或支持非常狭窄的通信协议集。”
供应商之间的伙伴关系还通过证明其产品的互操作性方面来降低集成技术所涉及的风险。“通过合作努力,例如IIC台Langston说:“在美国,参与的公司正在一起工作,集成来自多个领域的技术,并为典型的工业物联网用例(如预测性维护和智能电网通信和控制)创建参考架构。”
兰斯顿指出,在NI工业物联网实验室在美国,这种伙伴关系正积极地在工业界得到示范。工业物联网实验室的一个此类演示示例通过组合来自多个供应商的技术,对泵执行资产运行状况监视,包括:
- Flowserve,提供流动系统技术;
- 惠普企业,提供边缘计算和远程系统管理;
- NI,提供数据采集和特征提取功能;
- PTC,其Thingworx IoT平台包括分析和增强现实;和
- OSISOFT历史学家软件进行数据管理。
Langston说,通过在NI物联网实验室的合作,这些供应商已经开发出“用于子系统之间通信的验证api,如NI的测量平台、OSI的数据管理系统和PTC的分析平台”。“因此,寻求开发类似系统的系统设计师可以知道,这些子系统之间互操作性挑战的风险非常低。”