IIoT 正在快速改变工业领域的 IT 和 OT 格局:数字化和网络化对工业流程的改变超过了自装配线发明以来的任何其他技术发展: 工业以太网、SPE(单线对以太网)和连接、人工智能和大数据分析、云计算和边缘计算、数字化和网络化等技术的使用为制造业带来了机遇,使流程和结构的效率、灵活性和竞争力显著提高,并建立了面向未来的商业模式。
SBC 平台方法
预配置,随时可用
因此,现在的趋势是从集中式数据处理转向外围实时数据处理,即边缘数据处理。
这样就有机会直接在操作点对信息进行预处理,只将真正重要的信息传输到中央云,从而显著减少云与网络边缘之间的延迟,以实现流程和运动控制等关键业务功能。因此,提高性能的最大潜力在于在网络边缘进行尽可能多的处理和分析。
硬件配置示例
- 通过 12 V 电压供电(带 UPS)
- 快速以太网
- 3 个 USB 2.0 HS 端口,用于 USB 设备(鼠标、键盘、记忆棒、无线局域网棒等)
- 用于启动介质的 µSD 卡插槽
- 4 GB 闪存,用于操作系统和应用软件
- 5.0 英寸电容式触摸显示屏(800x480 像素)
- 无线局域网/BT 模块(2.4 千兆赫频段)
- Tarvos 无线电模块(868 MHz)
- CAN 总线连接(1 MBit/秒)
- 4 个输入和 4 个输出 GPIO 连接,分别用于输入/输出功能(LED、按钮等)
- 2 个 ADC 连接,用于电位计、传感器等(12 位 ADC,采样率为 200k/s)
- 用于测量环境空气中二氧化碳、温度和湿度的传感器模块
- 连接 40 毫米风扇,用于 CO2 传感器通风
嵌入式平台是一种微控制器或 SBC,专门用于执行监测、控制和/或调节功能。作为 IIoT 的边缘解决方案,嵌入式系统的一个显著优势是可以灵活配置整个平台,只选择实际需要的功能。同时,这还能在不更换整个平台的情况下进行扩展。嵌入式系统和 SBC 与其设计应用一样多种多样。然而,其最大优势在于嵌入式系统可取代自动化世界中的单个组件,这意味着无需更换整个 OT(操作技术)环境,而可在成熟的基础上进行构建。
拉康嵌入式部门为工业自动化领域开发适用的定制硬件和软件。其重点在于工业计算机和基于微控制器的控制系统的设计,以及云服务系统中的物联网集成。
SBC 是 "单板计算机 "的缩写。SBC 是集成在一块电路板上的完整计算机。传统计算机由主板、处理器、内存和其他模块等不同组件组成,而 SBC 不同,它将运行所需的所有组件都集成在一块电路板上。
通常,SBC 包括处理器(CPU)、内存(RAM)、I/O 端口、扩展接口(如 USB、HDMI、以太网),有时还包括 WLAN 或蓝牙等内置功能。SBC 通常用于嵌入式系统、原型开发、教育目的和专业应用。
对拉康而言,将 SBC 集成到产品中或为此类单板计算机开发软件,是创造灵活且经济高效的解决方案的关键所在。
边缘计算是指一种分布式计算架构,在这种架构中,数据处理尽可能靠近数据源或终端设备,而不是集中在远程数据中心或云端。术语 "边缘 "指的是网络边缘,即终端设备或本地网络与更广泛的互联网之间的边界。
在边缘计算中,数据在本地设备或附近的数据中心进行处理,而不是全部发送到中央服务器或云端。这样做有几个优点,包括
- 降低延迟时间: 通过在靠近数据源的地方处理数据,可以最大限度地减少延迟时间,这对于需要快速实时响应的应用(如工业自动化或医疗保健)尤为重要。
- 节省带宽: 由于大部分处理都在本地完成,因此需要通过网络传输的数据更少。这可以减少带宽需求,提高网络利用效率。
- 隐私和安全:本地处理数据可满足某些隐私要求,而且由于敏感信息不一定需要通过互联网传输,因此出现安全问题的可能性较小。
边缘计算广泛应用于各行各业,包括物联网(IoT)、工业 4.0、自动驾驶、医疗保健等。它通过在边缘设备之间分配负载,实现了更高效、更强大的实时数据处理。
改装方法也称为翻新,指的是对现有系统、设备或装置进行现代化改造或更新,而不是用全新的部件或系统进行替换。这种方法有以下几个优点:
- 节约成本:与完全更换相比,改装方法最明显的优势是节约成本。通过利用现有的结构和设备,可以避免购买新硬件的大笔费用和相关的安装费用。
- 减少停机时间: 更换整个系统往往需要延长停机时间,这可能导致生产中断或其他干扰。通过改装,现代化改造可以逐步进行,从而最大限度地减少停机时间,确保系统的持续运行。
- 可持续发展:通过重新利用现有资源和基础设施,改装方法减少了对新原材料的需求和拆除旧设备对环境的影响,从而有助于可持续发展。
- 适应新技术:改装方法可使公司现有系统适应新技术和新标准,而无需更换整个系统。这在快速发展的行业中尤为重要,因为这些行业会定期推出新的创新技术。
- 投资保护:通过对现有系统进行现代化改造,企业可以延长现有基础设施的使用寿命,最大限度地提高投资回报,从而保护现有投资。
总之,改装方法为改进现有系统提供了一个可行的解决方案,而不会造成完全更换的财务和运营负担。