工业物联网(IIoT)的发展有几个原因。其中一个原因是连接设备的成本下降了，部分原因是半导体技术价格的持续下跌。另一个原因是，通信的好处是增加了可用数据。这意味着生产车间可以访问传感器和机器生成的其他数据。反过来，这允许对机器和流程的健康状况做出更好的决策。
例如，通过访问工厂的大数据分析，提高了调整生产的可能性，使其偏向于更高的产量和更低的故障率。连通性还可以实现双向通信，通过远程访问，对制造设备和系统进行监控和控制。这种能力允许工厂从被动维护转变为主动维护，从而减少计划外停机时间，提高生产率和降低成本。
但在实现这些好处时，许多公司都面临着一个障碍。根据IMS Research，目前使用的设备中大约85%是遗留系统，通常在独立的、孤立的应用程序中运行。由于这些设备的使用寿命很长，目前工厂中的许多系统要么缺乏任何连接能力，要么使用专有协议，要么无法与现代工业物联网系统连接。
为了克服这一遗留设备障碍，用户可以部署物联网网关，作为遗留设备与更广泛的系统世界、云和物联网之间的桥梁。如果您选择此选项，请确保选择具有正确物理和通信特性的物联网网关。
缩小差距
物联网网关可以通过将工厂车间的系统与物联网连接起来，并通过提供缺失的通信能力连接到云，从而克服遗留的挑战。更重要的是，由于它是一个单独的附加单元，它可以根据需要进行升级和更改。也可以分阶段安装这样的解决方案，首先将其部署到那些提供最大投资回报的系统，然后在这样做最有意义的时候将其推广到其他系统。
像任何通信解决方案一样，物联网网关必须具有成本效益。要了解原因，请考虑它将应用于遗留系统。这意味着它可以适用于其他设备大幅度或完全折旧的情况。尽管这有助于生产过程的底线，但它限制了任何升级或附加组件。毕竟，对现有系统的任何补充都可能对底线和盈利能力产生重大影响。这使得物联网网关必须具有成本效益。
此外，网关必须提供广泛而全面的协议支持。作为一个附加组件，网关必须成功地与各种可编程逻辑控制器(plc)和其他设备连接，这些设备通过不同的接口和协议进行通信。网关必须能够处理所有这些问题。网关还应该处理数据采集和将数据转换为适当格式的协议。
工业PC (IPC)可以满足这些物联网网关的要求，并满足其他几个重要参数。重要的是，IPC可以既坚固又紧凑。第一个是必要的，因为该应用是工业应用，因此这种环境中的任何设备都将暴露在温度、湿度、振动和粉尘的极端环境中。IPC的设计和构建就是为了在这种条件下可靠地工作。
至于解决方案必须紧凑的要求，这是因为任何网关都将是遗留系统的附加组件。可用空间的数量可能非常有限，这意味着通信解决方案应该尽可能少地占用空间。由于这种空间限制可能限制IPC在此类应用程序中的功能，因此IPC网关最好具有灵活的形式因素，并允许根据需要进行配置。
最后，任何物联网网关都必须提供web和云访问，以及对人机界面(HMI)的支持。第一个选项对于任何远程访问都很重要。当要在本地进行更改时，第二种方法非常有用。同样，基于IPC的解决方案可以提供这样的功能。
收获收益
研华的各种UNO产品就是这种物联网网关的例子。该产品家族包括X86系统(UNO-2271G)以及其他基于RISC和夸克处理器的系统(UNO-1251G和UNO-1252G)。他们紧凑的设计支持3G, 4G LTE和低功耗广域网连接。在这些网关上使用研华的WebAccess/HMI，它们可以支持超过450种plc和I/O驱动程序。
当安装时，物联网网关可以获取、存储、过滤和分析工厂车间系统每天生成的数据。例如，考虑用车床加工一个金属零件或用激光焊接两个零件。这两种机器都可以计算出每小时或一天加工了多少件零件，整个加工过程需要多长时间，以及其他各种信息，例如传感器读取到的材料加工的成功程度。这些数据可以与来自机器或系统的其他输入相结合——从早期的生产过程到最终的质量控制传感器和相关的QC检查。
这些信息可以通过分析来帮助确定趋势。例如，一台机器可能持续输出符合规格的可能性更大、被拒绝的可能性更低的产品。第二种可能正好相反。大数据分析可以揭示这种趋势，特别是那些涉及机器之间的交互或只在特定机器处理序列中出现的条件的趋势。通过这种类型和数量的数据，可以确定哪台或哪组机器可以生产最好的产品，并提供最高的生产率。这些信息可以导致更好和更精简的流程，从而提高吞吐量，降低成本，提高质量，甚至减少能源消耗。
拥有更多的数据也可以改善机器的维护。例如，将关于系统状态的信息与其输出质量联系起来，并分析这些数据，可以发现用于预测机器健康状况的模式——即使没有进行活动的机器健康监测。这些模式和相关数据可以导致主动维护，使制造商从被动的姿态(问题发生后才修复)转变为在机器停机和产品可能被毁之前就解决问题的姿态。
这种积极主动的方法有很多好处。例如，可以在对输出的影响最小的时候提前安排维护。只有在有需要时才修理机器，而不是按照严格的时间表，也可以减少整体维护活动。最后，产品不符合规格，因此返工或报废的机会可以减少。这些好处，以及更少的计划外停机时间，可以产生可观的回报。
欲了解更多信息，请访问Advantech．
