理论教育 工业物联网:打造工业互联网基础

工业物联网:打造工业互联网基础

时间:2023-05-25 理论教育 版权反馈
【摘要】:无论是工业物联网还是互联网,首先是要获取可靠的工业大数据(图1),这些工业大数据获取的前提是要把工业现场设备进行物联,所以说工业物联网是工业互联网的基础(图2)。解决具体工业应用场景的问题才是开展工业物联网或互联网的真正目标。开展工业物联网或者数字化转型项目希望解决什么问题会影响运营技术的选择和与其相关的要点。图3工业物联网边缘节点需求第四,边缘部署。

工业物联网:打造工业互联网基础

无论是工业物联网还是互联网,首先是要获取可靠的工业大数据(图1),这些工业大数据获取的前提是要把工业现场设备进行物联,所以说工业物联网是工业互联网的基础(图2)。

工业物联网和工业互联网都包括以下三个部分:

图1 工业互联网的前提是获取可靠的工业大数据

图2 工业物联网解决具体工业应用场景

第一部分是工业物联的对象。不同行业的物联对象有所不同,如测试行业,对象是自动化测试的机台;离散制造行业,对象是制造设备;而对于电厂、钢厂这些运营为主的单位,对象可能是电机、压缩机、汽轮机等运营资产。进行物联的目的并不只是为了把收集的数据上云,而是要做出产品的差异化,为企业降本增效服务。例如,对于新产品研发端或者产线端,工业大数据的价值是为了加速产品的设计、研发、量产的迭代过程。解决具体工业应用场景的问题才是开展工业物联网或互联网的真正目标。

第二部分称为运营技术(operating technology,OT),包括传感器、执行器和边缘节点。开展工业物联网或者数字化转型项目希望解决什么问题会影响运营技术的选择和与其相关的要点。边缘节点英文名为“NODES”,这五个字母恰好代表五大需求,分别是纳秒级分析和控制、开源互联软件、采集任意传感器的数据、适用于边缘计算的硬件和同步技术(图3)。具体情况如下:

第一,纳秒级分析和控制。在电力电子的应用场景经常需要实时计算并且达到纳秒级的闭环响应时间,所以只有通过软件自定义的方式,使用支持FPGA的硬件平台,才能满足这一需求。(www.daowen.com)

第二,开源的理念。每个工程师都会有自己习惯的编程语言,如何利用开放的平台把已有的开源算法库快速地集成到边缘节点中,是要考虑的第二个要点。

第三,传感器。通常对于一个陌生的设备,一开始更多的是尝试的过程,比如到底需不需要外加传感器,如果需要则要考虑传感器的数量和类型。利用一个平台方便地集成多种传感器信号,把低速、高速、静态、动态射频的信号集成在一个硬件平台里面。

图3 工业物联网边缘节点需求

第四,边缘部署。未来部署环境的温度、湿度等苛刻的需求是千差万别的,所以必须选择适用于边缘部署的可靠硬件厂家。

第五,同步技术。这一点往往是容易被忽略的。如今分布式采集的工业场景越来越普遍,数十或成百个的采集节点需要以微秒级的同步精度对信号进行采集,什么样的硬件能满足这种需求,这也是要考虑的因素。

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