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工業互聯網中的數據采集與控制技術

來源:?優管網 發布日期:?2018-08-14
工業互聯網是在傳統互聯網的基礎上建立起來的。這種演化是工業技術發展的必然趨勢。傳統互聯網將人與人通過計算機網絡連接在一起,分享各種信息,傳遞各種需求,獲得各種服務,這是人類社會、經濟、科技發展的巨大進步。但是,這種連接的能力還是非常有限的。因為如果只有人而沒有機器的參與,我們應用互聯網的空間不是完整的。只有當全球70多億人口和600億臺左右的機器都能夠連接在一起的時候,互聯網的價值才能得到最大程度的彰顯,人類社會才能完全從體力和腦力勞動中徹底解放出來。
我們今天已經步入了“復雜的工作要用最簡單的方法來處理”的時代。這就是工業互聯網技術發展的原動力,發展的趨勢不可逆轉。在傳統互聯網的基礎上,影響這項技術發展速度的一個重要因素是機器側的數據采集和云控制技術問題。事實上,這就是自動化技術與信息化技術深度融合的問題。這個問題處理好了,工業互聯網的發展就會更順利一些。機器的連接只是手段,能對機器的有效管控才是工業互聯網發展的重要目的。
目前,數據采集技術主要受到兩個方面的制約。一是部分機器沒有數據接口,二是存在大量異構的通訊規范。與此同時,我們還要考慮到工業發展的慣性,不能完全采用新舊技術徹底更替的辦法來解決這兩方面的問題。所以,工業社會必須要有這樣的技術,在沒有數據接口的機器上能夠增加數據接口(包括傳感器),在異構通訊規范之間采用全兼容的數據采集技術。通用網關是提供這種全兼容技術的產品。在工業互聯網技術體系中,通用網關屬于邊緣計算的一部分。這是與傳統互聯網明顯不同的地方。
每一種通訊協議都對應著通用網關中的一種通訊驅動。一項新的技術是把通訊數據包交給通用網關中邊緣計算來處理,以便分解出有效的信息來。這將極大地降低通用網關的通訊處理開發成本,提高通用網關數據采集的靈活性。邊緣計算的另一個用途當然是對采集來的數據進行必要的處理,以減輕云平臺的計算壓力。同時,多個邊緣計算構成的霧計算,也是工業互聯網的重要組成部分。霧計算的加入,可極大地提升工業互聯網的分布計算能力。考慮到互聯網通訊的不確定性,還需要在通用網關中增加斷網續傳的功能,以保持數據的完整性。
除此之外,我們還需要關注數據的實時性和同步性問題。這些特性一般能夠通過調整通訊的請求周期和標記數據的時間戳來確定。顯而易見,通用網關是數據采集的重要設備,它在整個工業互聯網中構成了一個龐大的通訊節點系統,對于整個工業互聯網的運行有著非常重要的影響。為此,我們需要一種有效的網絡工具,用于管理這樣的通訊節點系統,對它們的運行狀態,采集數據更新,采集周期等狀態進行監控,同時也能對相應的軟件維護、節點參數、接口配置等進行動態的調整。
工業互聯網中的數據采集與控制技術
工業互聯網中的數據采集與控制技術
云控制是工業互聯網很重要的一項功能。但是,目前工業互聯網的關注點主要集中在數據的處理和信息的管理方面。事實上,由于工業互聯網中云平臺能夠綜合更多的數據,因此它不僅可以對企業的管理過程提供重要的決策,而且可以對機器的控制過程提供更優的指令。云機器人和能源互聯網都屬于云控制的典型的應用。人工智能的技術需要強大的計算資源的支持,而這只有在云計算環境中才能得到滿足。只有當強大的云控制功能和強大的數據采集功能結合在一起的時候,工業互聯網才能具有真正強大的支配機器的能力。
一般情況下,工業互聯網的云平臺是按照PaaS架構進行設計的。云控制可利用這方面的計算資源,進行智能控制、資源調度、優化決策,以及多個生產過程的協同作業等方面的計算處理,從而為機器的先進控制提供最優的設定值。云控制需要解決的關鍵技術問題是:互聯網通訊的不確定性造成的數據通訊延遲補償,如何讓復雜算法的編輯、編譯和基于工業互聯網的動態調試過程變得更加簡單和直觀。工業APP提供的可視化能力,也為云控制技術的工程應用提供了有力支撐。另外,云控制需要邊緣計算的協同。邊緣計算一方面為云控制提供數據通訊的通道,一方面也為云控制過程提供安全保障。隨著工業互聯網技術的快速發展,云控制將逐步成為工業領域中最重要的一種生產技術。
工業互聯網中的數據采集與控制技術
工業互聯網中的數據采集與控制技術
工業互聯網是生產企業控制與管理深度融合的重要技術設施。數據采集和控制是工業互聯網連接機器社會的重要手段。數據采集和云控制技術的研究與應用,將有效消除人們對工業互聯網發展的質疑,并產生積極的促進作用。


轉載自優管網于2018年8月13日發布于今日頭條“工業互聯網中的數據采集與控制技術”
 
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