虽然业界主要用于行业的无线网络技术,以使连接到旋转设备,但到难以通过电缆达到的区域或广泛分散或远程位置,越来越多地发现用作工业互联网的关键网络技术工具(IIT)。一个主要例子是AW北卡罗来纳州的一级传输给丰田和雷克萨斯供应商的供应商是将该技术应用于其最近的一部分自动化系统升级。
IIoT应用程序通常使用的网络技术,包括SCADA在工厂和办事处,互联或回程网络的设备,局域网(局域网)连接局域网和宽带的几层,以及无线宽带网络。,Rajant公司,移动,私人无线网络技术供应商的托德·里格比说,这种宽带无线网络是由许多人认为是连接的最后一个步骤,它可以在恶劣的环境中使用链接的传感器和控制器。
Rigby noted that many of the companies Rajant works with—which are largely mining, gas and oil, municipalities and water utilities—often consider LTE networks as their broadband wireless network of choice, without understanding LTE’s challenges in bandwidth/speed, flexibility, reliability and scalability. Each of these characteristics are “all virtues of a truly IIoT-ready network,” he said.
例如,Rigby指出,当谈到LTE的带宽/速度时,不同的节点执行不同的功能。“基础架构节点充当接入点,而移动节点只能将数据传递给基础架构节点,”他说。“也,虽然LTE塔很高,但它们越来越少,遍布一个地区,这为这些网络创造了覆盖范围。”
还有LTE的配置问题。“一个单元站点具有固定数量的连接,可以轻松地过载基础设施的连接容量,”Rigby表示。“像LTE一样依赖于基础架构节点的网络创造了失败点。如果基础架构节点下降,其移动客户端无法访问网络。此外,基础设施和移动节点只能访问它们各自的专用频率,并且丢失视线可以创造连接挑战。信号堵塞或干扰没有真正的方法。“
所有这些都会为本厂创造了厂商的问题,希望使用LTE网络作为其IIOT的宽带层,说Rigby。“工业操作环境中的连接”东西“的数量将继续生长,并且机器上的IIOT应用程序(M2M)连接将涉及产生短数据包的零星传输的大量设备。LTE将在信令流量M2M的重量下挣扎将生成。“
为了解决这个问题,Rajant提供被称为动能网的技术。据里格,动力学网具有带宽/速度处理IIoT因为所有的节点都在它的配置相等且可以互换的固定或移动的。“如果一个设备可以看到另一个,它可以谈论它,在一个对等网络通信的基础,”他说。“如果设备不能‘看’可以互相介绍,中介设备,设备得到远离对方,使网络有效地扩展。动力学网格是全双工的,这意味着数据可以由节点在一个频率上被接收,并且在另一个频率,其产生不动摇高速并导致极低的延迟同时发送。该网络使用的所有网络功能,所有可用的频率和路径,允许它具有超低的延迟提供数据支持实时带宽密集型,下一代IIoT应用“。
我向Rigby询问动力网格如何与跳频,知名无线技术,后面的蓝牙,GPS和其他通信技术。Rigby解释说,跳频是一种在快速改变频率上传播信号的无线技术。每个可用频段分为子频率。以预先确定的顺序,信号在这些子频带中快速改变或“跳”。动态网状网络动态地选择来自数百个潜在选项的最快路径,以自动路由干扰,信号阻塞等,而不会丢失节拍。这会减轻给定无线电干扰对网络的影响。节点使多个同时连接,因此不会为要进行的新的连接丢弃。信号没有切换信号,只需通过各种流量路径和频率即可简单地保持一致,可靠的连接。
作为一个侧面注意:如果您对某些跳频琐事感兴趣,那么关于HEDY Lamarr的Netflix有一个很棒的纪录片,称为“Bombshell:HEDY Lamarr故事“这提供了关于她在第二次世界大战期间帮助跳频背后的想法的背面故事。现在,回到动力学网格......
灵活性是动态网状网络中固有的,因为每个节点都可以保持多个同时连接。没有人必须打破要做的新手。“点对点网络软件在每个节点上运行以通过给定时刻的最快可用路径动态地直接流量,”Rigby表示。“网络自我优化随着节点移动和条件的变化,立即反应网络拓扑的变化,网络负荷和外部环境条件,以保持运营商不断连接,并控制移动的高价值资产。如果识别出路径或识别出干扰,而不是丢弃连接,则在最佳可用路径上立即重定向信息,从而创建总移动性和通信敏捷性。此外,多收发器冗余消除了任何单点故障。“
这种灵活性还涉及通过动力学网格提供的可扩展性。“节点可快速部署几乎任何地方,在几乎所有的资产,以扩展或增强的工作范围,”里格比说。“任何膨胀不会削弱连接;相反,因为它的增长动力网加强。每个附加节点建立用于数据到使用新的途径,使得网络随着其膨胀更有弹性,不会影响速度或性能“。
获取更具体的工业网络细节,里格比指出,Rajant的动能网状网技术是一个二层网络,这意味着它能够传输IP / UDP数据流,包括语音和视频。“对于谁拥有传统的SCADA数据的客户,我们建议串行/ IP转换器,”他说。“基本上,你的SCADA设备连接到转换器和插头从转换器的以太网电缆插入任何Rajant痕迹[无线网络节点]。这样的话,客户并不需要‘推倒重来’的传统设备。”
Though largely installed in the mining and oil and gas industries, Rigby says Rajant is interested in other industries such as aerospace, automotive and batch processing because the company’s InstaMesh routing software can be integrated into other form factors, radios and devices that support a wide range of autonomous functions and applications that are driving productivity in these industries. To date, other wireless technologies have had more success in the indoor enterprise environments, but many of these verticals require mission critical networks and not traditional Wi-Fi, thereby providing an opening for consideration of kinetic mesh.