Шлюз сбора данных Интернета вещей

Функциональная архитектура шлюза цифровой добычи Интернета вещей основана на « управлении данными на протяжении всего жизненного цикла» и охватывает четыре основных модуля сбора, обработки, передачи и управления данными, формируя высокоэффективное замкнутое кольцо от конца устройства до облака.

　　I. Обзор продукции: определения и основные ценности

IoT Data Acquisition Gateway - это « промышленный нейронный центр», который соединяет физический и цифровой мир и предназначен для решения проблем фрагментации традиционных протоколов производственного оборудования, изолированности данных и низкой безопасности передачи. В качестве ключевого узла для координации между граничными вычислениями и облаком он реализует эффективный сбор, очистку, агрегацию и облако данных терминалов, таких как заводское оборудование, датчики, PLC и т. Д., С помощью таких функций, как многопротокольная аналитика, обработка данных в реальном времени, шифрование и передача, и создает основу для принятия цифровых решений для предприятий.

　　II. Основные ценности:

В процессе посадки IoT существуют такие проблемы, как широкий спектр устройств, различные протоколы связи, нестабильная сетевая среда и риски безопасности данных. Портал цифровой добычи IoT предлагает системные решения для этих проблем с помощью следующих основных ценностей:

1. Разрыв "островков протокола" и реализация соединяемости оборудования

На промышленных площадках много брендов оборудования, стандарты протокола различны, между различными устройствами формируются « языковые барьеры». Цифровой шлюз имеет встроенный многопротокольный аналитический движок, который поддерживает быстрый доступ к промышленным протоколам и пользовательским протоколам, не требует преобразования оригинального оборудования, чтобы достичь « интерполяции и использования » взаимосвязанности, что значительно снижает сложность и стоимость системной интеграции.

2. Расширение возможностей периферийных вычислений для повышения производительности и эффективности в реальном времени

В сценариях, требующих высокой производительности в реальном времени, таких как интеллектуальное производство и интеллектуальная энергия, загрузка всех данных в облако для повторной обработки может привести к задержке и давлению на пропускную способность. Портал цифровой добычи обладает вычислительной мощностью на краю, может локально выполнять очистку данных, фильтрацию, полимеризацию, анализ и другие операции. Например, в сценарии предупреждения о неисправности устройства шлюз может контролировать вибрации, температуру и другие данные в режиме реального времени, быстро распознавать аномалии и запускать локальную тревогу с помощью встроенного алгоритма, без вмешательства облака для достижения миллисекундного ответа.

3.Гибкая адаптация к сложной среде для обеспечения стабильной работы

Сценарии применения IoT обширны, от высокотемпературных и влажных заводских цехов до отдаленных беспилотных полевых нефтяных месторождений, условия окружающей среды сильно различаются. Цифровой шлюз с использованием промышленного аппаратного дизайна, с широкими температурными работами, пылезащитной и водонепроницаемой, электромагнитной совместимостью и другими характеристиками, может стабильно работать в суровой среде, сильных электромагнитных помехах и других сложных условиях. В то же время, поддерживая слияние проводных и беспроводных сетей, можно автоматически переключать сетевое соединение в соответствии с условиями на месте, чтобы обеспечить непрерывность передачи данных.

4. Защита безопасности данных, построение цифровой линии обороны

С ростом числа устройств Интернета вещей проблема безопасности данных становится все более заметной. Цифровой шлюз строит систему безопасности с трех уровней аппаратного обеспечения, связи и данных: аппаратный уровень поддерживает криптографические чипы, безопасный запуск; На уровне связи используется технология шифрования для предотвращения фальсификации данных во время передачи; Уровень данных через управление правами, операционный аудит и другие механизмы для обеспечения легитимности и прослеживаемости доступа к данным и удовлетворения требований безопасности, таких как гарантии и отраслевые нормы.

5. Снижение эксплуатационных расходов и упрощение процессов управления

Поддерживая удаленную конфигурацию, мониторинг и обновление, обслуживающий персонал может просматривать информацию о рабочем состоянии устройства, качестве сетевого сигнала, потоке передачи данных и т. Д. в режиме реального времени через облачную платформу, быстро находить неисправность и выполнять удаленное обслуживание. Кроме того, шлюз имеет функцию продолжения точки останова, кэша данных, даже если сеть прервана, данные устройства не будут потеряны, ожидая восстановления сети после автоматической передачи, чтобы гарантировать целостность данных.

　　III. Функциональная архитектура:

Функциональная архитектура шлюза цифровой добычи Интернета вещей основана на « управлении данными на протяжении всего жизненного цикла» и охватывает четыре основных модуля сбора, обработки, передачи и управления данными, формируя высокоэффективное замкнутое кольцо от конца устройства до облака.

1. Модуль сбора данных:

Сбор данных является основной способностью шлюза, через богатый физический интерфейс (соединяет различные типы устройств, для достижения полного сбора аналоговых величин, цифровых объемов, данных последовательного порта, сетевых данных. Будь то значение датчика температуры в реальном времени или рабочее состояние PLC или даже данные изображения камеры, могут быть точно захвачены.

2. Модуль преобразования протокола:

Для различий в протоколах между различными устройствами шлюзы встроены в движок преобразования протоколов, который поддерживает взаимное преобразование нескольких протоколов.

3. Модуль обработки границ:

Пограничные возможности обработки являются основной конкурентоспособностью современных шлюзов, включая:

Очистка данных: Удаление аномальных значений, повторяющихся значений, заполнение недостающих значений, улучшение качества данных;

агрегация данных: агрегация данных высокочастотного сбора по времени, типу и другим измерениям для уменьшения объема передаваемых данных;

Анализ в реальном времени: встроенный движок правил или легкая модель ИИ для достижения пороговых предупреждений, прогнозирования тенденций, логической связи и других функций;

Локальное хранилище: поддержка локальных носителей хранения, таких как SD - карты и eMMC, для обеспечения временного сохранения данных и продолжения с точки останова.

4. Модуль передачи данных:

Шлюз поддерживает множество способов связи и может быть гибко выбран в соответствии с потребностями сцены. Например, в отдаленных районах используется связь 4G / 5G, а в заводских цехах - Ethernet или Wi - Fi.

5. Модуль управления оборудованием:

Через интерфейс веб - управления или облачную платформу для реализации удаленной конфигурации шлюза, обновления прошивки, мониторинга состояния, управления журналом и других операций. Поддержка пакетного управления, может одновременно выпускать и обновлять параметры нескольких шлюзов, что значительно повышает эффективность эксплуатации и обслуживания. Кроме того, предоставляется интерфейс API, который облегчает интеграцию с существующими ИТ - системами предприятия и обеспечивает единое управление.