工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)該如何處理?

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作者:Richard Quinnell

2015-08-21 22:36:55

摘自:EDN電子技術(shù)設(shè)計(jì)

關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)(IoT)的首發(fā)市場(chǎng),分析師普遍預(yù)期工業(yè)領(lǐng)域是真正獲得發(fā)展推動(dòng)力的一個(gè)應(yīng)用市場(chǎng)。預(yù)測(cè)性維護(hù)和提高生產(chǎn)效率的契機(jī)將讓生產(chǎn)設(shè)備具備巨大潛力,也得以在物聯(lián)網(wǎng)的布署上得到顯著的投資報(bào)酬率(ROI)。

關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)(IoT)的首發(fā)市場(chǎng),分析師普遍預(yù)期工業(yè)領(lǐng)域是真正獲得發(fā)展推動(dòng)力的一個(gè)應(yīng)用市場(chǎng)。預(yù)測(cè)性維護(hù)和提高生產(chǎn)效率的契機(jī)將讓生產(chǎn)設(shè)備具備巨大潛力,也得以在物聯(lián)網(wǎng)的布署上得到顯著的投資報(bào)酬率(ROI)。但是要能最有效獲得較佳的投資報(bào)酬率,這些工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)需要整合現(xiàn)有的工廠和管理IT網(wǎng)絡(luò),且具有完全不同的需求。它出現(xiàn)了,然而,新的數(shù)據(jù)分發(fā)服務(wù)(Data Distribution Service ,DDS)技術(shù)也許能夠彌補(bǔ)這些因特網(wǎng)的公共協(xié)議。

工廠網(wǎng)絡(luò)通常生產(chǎn)和使用連續(xù)的數(shù)據(jù)流為其營運(yùn)技術(shù)聚焦的部分。數(shù)據(jù)來自于物理處理的速度,被路由到系統(tǒng)中的許多點(diǎn),且要求一個(gè)實(shí)時(shí)響應(yīng)??捎玫倪\(yùn)算資源在這些網(wǎng)絡(luò)中是相對(duì)固定的,沒有迅速帶來新資源來承擔(dān)的能力。

另一方面,管理IT網(wǎng)絡(luò)是被設(shè)計(jì)用于事務(wù)處理。數(shù)據(jù)分批而來且周期性的被處理,處理速度只需夠快以滿足人類操作者的需求,且在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的處理資源通常可以從云端被重新分配或添加,如根據(jù)需要進(jìn)行負(fù)載均衡。

在工業(yè)環(huán)境中,現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)使用不同的連接產(chǎn)品和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。工廠的邊緣設(shè)備可能使用DDS或?qū)S械?,也就是產(chǎn)業(yè)特定的通訊協(xié)議。從邊緣連接到云端,DDS、MQTT、HTTP或SMPP都可能參與其中,在管理IT網(wǎng)絡(luò)中,訊息通訊協(xié)議如企業(yè)服務(wù)總線(Enterprise Service Bus ,ESB)、AMQP(Advanced Message Queuing Protocol)或其他MOM(Message-oriented Middleware)都可用。這些通訊協(xié)議通常是從網(wǎng)絡(luò)內(nèi)透過一個(gè)排序從點(diǎn)到點(diǎn)移動(dòng)數(shù)據(jù)。

不曾有過一個(gè)通訊協(xié)議可以完全處理從邊緣到IT系統(tǒng)的端到端數(shù)據(jù)。相反的,橋接這些相異的網(wǎng)絡(luò)需求,通常需要使用網(wǎng)關(guān)、轉(zhuǎn)換協(xié)議以封包及移動(dòng)數(shù)據(jù)。作為解決方案往往是特定應(yīng)用和不同的API,它通常難以共享或在整合工業(yè)環(huán)境中任意搬移應(yīng)用。

但上述情況可能會(huì)改變。實(shí)時(shí)創(chuàng)新(Real-Time Innovations,RTI)近期發(fā)布Connext DDS 軟件新的5.2版本,該版本宣稱將允許邊緣到云端的連接,提供一個(gè)能滿足工業(yè)和IT網(wǎng)絡(luò)需求的單一通訊機(jī)制。DDS的發(fā)布-訂閱(Publish/Subscribe)方式已能處理邊緣需求,并能提供到云端的鏈接。在5.2版中加入了何種新功能以在云端相互作用中,支持點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的排序需求。這個(gè)新增的功能允許開發(fā)者在端至端使用一個(gè)單一技術(shù),和在所有網(wǎng)絡(luò)層一致的安全模型和API,同時(shí)滿足每一個(gè)階段的訊息處理需求。

工具包一個(gè)有用的新增功能支持Connext DDS是觀察流經(jīng)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流能力。工具包已有能力提供數(shù)據(jù)流路徑的系統(tǒng)級(jí)可視化能力,這個(gè)新增功能還允許開發(fā)者為了除錯(cuò)和控制,看到實(shí)際的數(shù)據(jù)移動(dòng)。

當(dāng)然,并非所有現(xiàn)今工業(yè)系統(tǒng)都使用DDS支持的數(shù)據(jù)流發(fā)布/訂閱模式,不過工業(yè)領(lǐng)域在添加新數(shù)據(jù)來源和消費(fèi)者時(shí),已越來越多轉(zhuǎn)移到DDS支持的數(shù)據(jù)流發(fā)布/訂閱模式,作為模型來大大簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)拓展。若RTI擴(kuò)充其DDS回報(bào)的承諾,則物聯(lián)網(wǎng)工業(yè)應(yīng)用將快速起飛。

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