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从边缘分析到云,研华数据采集释放设备大数据潜能
2017-12-19 10:56:30  作者:  来源:OFweek工控网  
  •   新一轮信息技术革命正在到来,作为继互联网之后的第三次IT浪潮,物联网产业雨后春笋般的发展,随着边缘智能应用如终端传感器,通信与计算分析技术,云接入以及云计算的突破,物联网在各个细分领域逐鹿群雄,从智能制造、智慧交通、智能家居、智慧医疗到智慧农业等方向不断呈现出越来越多的创新应用,并给传统行业带来了一场深刻变革和新的市场机遇。
    关键字: 研华数据 大数据

  新一轮信息技术革命正在到来,作为继互联网之后的第三次IT浪潮,物联网产业雨后春笋般的发展,随着边缘智能应用如终端传感器,通信与计算分析技术,云接入以及云计算的突破,物联网在各个细分领域逐鹿群雄,从智能制造、智慧交通、智能家居、智慧医疗到智慧农业等方向不断呈现出越来越多的创新应用,并给传统行业带来了一场深刻变革和新的市场机遇。

  工业制造是物联网应用市场最大的一块,在德国“工业4.0”和美国“工业互联网”等概念的催化之下,工厂设备连接需求正在大幅增长,巨大商机跃现眼前。而物联网是一个非常大的产业,涉及到短距离无线通讯、低功耗广域网、智能传感器、实时定位、数据采集终端,物联网云平台、大数据分析软件等多个方向的技术和产品,对于这么大产业架构需要多方合力才能实现共赢,因此,越来越多的厂商包括自动化企业也开始进入布局。

  在十九届工博会上,世界领先的智能系統领导品牌研华科技展出了基于新一代通信技术的远程数据采集模块、边缘分析处理平台以及在油气、水务、能源、机械、环保等多个领域的智能化解决方案。此外,研华正在不断通过WebAccess以及WISE-PaaS联盟与各个领域的伙伴达成战略合作,提供完整的设备自动化、智慧工厂解决方案。那么,物联网将如何帮助工厂实现智能化运营?数据分析又能给工厂带来哪些提升?为此,记者采访了研华科技工业自动化事业群资深产品经理吕家怀先生,就当前工业物联网最新技术和应用方案,以及行业趋势进行了深入的交流。

  远程数据采集,释放设备的潜在价值

  随着IT技术与OT技术的不断融合,物联网连接在工业领域应用越来越普及。过去工厂中每一套生产设备都是各自独立的系统,设备之间无法共享生产数据。现在工业物联网打通了设备与人、数据之间的隔阂,设备数据将通过远程模块采集到云端,再通过各种算法模型进行分析预测,为设备提供了实时设备监测,预测性维护,生产效率运营管理等多项服务,通过洞察设备背后的数据秘密,进一步释放机器的潜在价值。

  数据采集系统是实现智慧制造的关键,可以进一步提升设备的性能。研华提供完整的智慧型以太网数据采集模组,同时在以太网的基础下针对IT的使用者提供了DHCP/SNMP/MQTT/RESTful/HTML5等支持,为云端数据分析和远程设备管理提供了极大的便利性。吕家怀表示,在物联网远程数据采集过程中,TCP及UDP等标准网络协定扮演数据运送层的角色,与符合标准通讯协议的周边装置搭配使用,对用户来说,使用以太网可为工厂提升更高传输效率与更大的兼容性并,并且增益其工厂的营运管理。

  吕家怀还分析称,数据采集、云端分析是实现物联网效率优化与远程运维的必备要素,伴随着通讯技术的演进以及物联网应用爆炸性需求,无线传输已经进入蓬勃发展且受信赖的时代,更是支持感知节点大范围布建、得以接入大量设备数据的关键。对此,研华推出具备广域/区域型无线通讯、边缘计算与云平台整合机制的WISE-4000系列,首先开发具备Wi-Fi/3G/LPWAN(Sub-1GHz)/LoRa通讯能力的无线感知节点,为大数据供应网路提供重要基础。

  研华WISE-4000无线感知解决方案

  研华数据采集多元化产品方案:

  1.WISE-4200为整合传感器之无线感知节点,内建传感器与各式模组化I/O,适用于工厂厂务环境/管线/资讯机房环境状态监测等应用。

  2.WISE-4400为内建天线设计,IP65防尘防水保护确保了在需要频繁清洗或较多油污/灰尘的食品与饮料加工产线/CNC加工厂仍可稳定运行。

  3.WISE-4600专为户外广域资料收集应用,支援10-50V宽电压输入,内建可太阳能充电电池确保供电。另提供IP65/抗UV外壳与M12防水接头使其可在户外中工作。实现水处理/可再生能源/农业等应用。

  针对现有的数据采集模块进行升级,研华推出了强固型数据采集模块(ADAM-4100系列),以应用对更严苛的终端操作环境。ADAM-4100系列产品设计达到IEC61000、ESD:Air:8KV等多重防护等级标准,使其能抵抗户外猛烈阳光、水、尘、电磁干扰等更恶劣环境。此外,新一代ADAM-4100系列带有USB快速接入嵌入式平台和无线配置的能力,作为广大用户一直以来的数据采集强力后盾,ADAM的功能和防护能力无疑已为未来物联网庞大与多元的应用挑战做好准备。

  边缘分析,提升本地数据处理能力

  根据IDC报告,到2019年由物联网产生的数据将有45%储存、处理、分析会发生在边缘网络上。随着边缘计算智能应用(Edge Intelligence)与物联网连接技术的不断演进,智慧系统的数量将持续增长,IDC预估智慧型系统的营收至2020年将超过2.2兆美元,可推估边缘智能应用将成为带动物联网实践的关键核心。

  在工业物联网系统中,数据传输到云端无可避免会有一定的时间滞后,而生产过程要求实时控制和管理。因此,边缘分析处理很好解决了实时性的问题,同时缓解了云平台的网络拥堵压力,在本地化进行运算处理将能大大提升数据分析的效率并且降低企业的网络信息传输成本。此前,研华公司已经推出了一款物联网边缘智能服务器(EIS),实现了物联网网关+小型数据库+轻量计算与分析的功能,本次工博会上研华公司又带来了ADAM-6700系列新一代边缘分析平台。

  研华新一代边缘分析平台ADAM-6700系列

  据吕家怀介绍,ADAM-6700不同于传统的ADAM数据采集模块,内建中央处理器并以研华自行研发的Linux操作系统为基础的数据分析处理平台。ADAM-6700整合了Node-RED技术,实现了图形化编程,满足用户快速连接硬件和开发智能应用的需求。在数据采集系统中,ADAM-6700担任着下层设备控制与数据采集模组的中继站,同时自带数据采集通道,可以预先进行数据的接收、储存、处理及分析。

  此外,该产品可依照终端应用需求定义各种数据型态与结构并上传至云端。以智能工厂为例,即可达到设备的监控,生产的最佳化与厂房的管理等功效。还有,ADAM-6700可以搭配现有的网络型远程采集模块ADAM-6000系列以及RS-485远程采集模块ADAM-4000系列使用,更好地实现数据在本地边缘分析。

  数据分析软件,实现智慧型能效管理

  随着工业物联网技术的革新,工厂将会越来越重视生产线的信息联网,生产线经过专业数据分析软件的优化整合后才能真正实现能效管理。因此,研华基于智慧制造和工业互联网的需求推出了新一代工业物联网软件WebAccess。该产品支持Web服务的各种终端,实现远端存取和远端开发。同时,研华成立了WISE-PaaS/IIoT联盟,协同广受认可以软硬件厂商和集成商伙伴帮助企业完成整个工程项目的实施和落地。

  工业4.0以及物联网趋势下,数据获取需求在不断扩大且呈现多元化。吕家怀表示,在硬件开发方面,研华针对不同场景及垂直应用领域进行设计,扩大研华在各个行业的市场份额。另外物联网的无线通讯标准仍不断的在推陈出新中,研华也会扮演着领头羊的角色,在2018年推出NB-IoT无线讯等相对应的方案。在软件层面研华将不断更新并提供多元的整合性的界面与使用标准化的开发元件,方便使用者快速且无痛进行应用开发以及维护,目前研华所支援的MQTT/RESTful/Node-RED皆是以此宗旨应运而生。

  研华WebAccess解决方案

  如今,越来越多的企业开始考虑利用物联网提升运营效率,传统的工厂对设备数据一无所获,设备每天在损耗能源,管理者不知道如何提升效率,意外停机造成的巨大损失更是无法避免。远程数据采集系统、数据分析软件等产品的出现,为生产管理者、设备和数据搭起了一道连通的桥梁,实现了生产线透明化管理。目前,研华的ADAM/WISE系列数据采集组合产品以及WebAccess等分析软件能为客户提供完整的工业物联网解决方案,实现更智慧的能效运营管理。

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