Особенности реализации промышленного Интернета вещей

Можем ли мы применить технологию Интернета Вещей для промышленных предприятий с минимальными начальными инвестициями?

Концептуально Интернет вещей (IoT) – это подключение агрегатов/устройств к Интернету и использование этого подключения для решения целого ряда задач по оптимизации бизнеса. Сценарии использования нового инструмента ограничены разве что фантазией разработчика, тем не менее на данном этапе развития технологии можно выделить несколько типовых решений, которые востребованы на рынке: удаленный мониторинг, предиктивное обслуживание, аренда оборудования.

Интернет Вещей позволяет решить эти задачи более эффективно по сравнению с существующими отраслевыми инструментами, а обеспечить быстроту внедрения, беспрецендентную масштабируемость и значительное снижение начальных инвестиций.

Отраслевые особенности

Традиционный взгляд на IoT подразумевает использование новых энергоэффективных датчиков и беспроводных технологий, которые позволяют собирать данные о состоянии объекта наблюдения и окружающей среде. Массив данных в дальнейшем передается в облачную инфраструктуру, где ИТ-сотрудники могут обработать информацию при помощи современных инструментов, например, машинного обучения, и реализовать одно из упомянутых ранее типовых решений. К сожалению, пока такой тип проектов подразумевает разработку специализированных датчиков под конкретную задачу и поэтому предполагает ощутимые вложения.

Можем ли мы применить технологию Интернета вещей для промышленных предприятий с минимальными начальными инвестициями?

На каждом промышленном предприятии есть традиционные системы автоматизации технологических процессов (АСУ ТП), в рамках которых агрегаты уже оснащены датчиками. Данные с этих датчиков используются только для контроля и управления и не анализируются вследствие ограниченности функционала систем управления (например, SCADA). Получается, что на промышленных предприятиях уже есть средства сбора информации, и для реализации сценариев IoT достаточно передать эти данные в облако и разработать бизнес-аналитику.

IoT-шлюз

Отрасль АСУ ТП сильно отличается от традиционного ИТ, особенно в части протоколов передачи данных. Компоненты систем управления не поддерживают непосредственного поключения к облачной плафторме и требуют промежуточной агрегации данных.

Связующим звеном между АСУ ТП и облачной инфрастуктурой выступает IoT-шлюз. Его основной задачей является сбор информации с существующих компонентов АСУ ТП (ПЛК и модулей ввода/вывода) с использованием традиционных протоколов и интерфейсов связи и последующая передача данных в облачную платформу в формате, характерном для современных ИТ-систем.

MOXA Things Pro 

Одним из ведущих поставщиков IoT-шлюзов является компания MOXA, широко известная на рынке АСУ ТП и предлагающая решение под названием ThingsPro, которое позволяет задействовать существующие источники данных для построения промышленного Интернета вещей.

ThingsPro Gateway

Первый и основной компонент решения – это IoT-шлюз ThingsPro Gateway, который устанавливается непостредственно на промышленном объекте.
Со стороны АСУ ТП шлюз поддерживает популярные протоколы Modbus RTU, Modbus ASCII и Modbus TCP. Со стороны облака шлюз поддерживает протоколы MQTT, HTTPS, AMQP и имеет нативные средства интеграции с сервисами Azure, AWS, Sparkplug, Google Cloud и др.

Шлюз может подключаться к интернету через сотовую связь, Wi-Fi или проводное подключение, а конфигурирование осуществляется через интуитивно понятный web-интерфейс. Несмотря на то, что решение является законченным, разработчики оставили возможность добавления дополнительного программного кода в шлюз, например, для первоначальной обработки данных или поддержки проприетарных протоколов.

ThingsPro Server

Второй компонент решения – ThingsPro Server — устанавливается в облаке и служит для централизованного обслуживания шлюзов без необходимости аренды публичных IP-адресов. С его помощью можно осуществлять мониторинг состояния шлюзов, удаленную настройку и обновление встроенного ПО. Все эти операции особенно трудоемки при большом количестве удаленных объетов, и для таких случаев ThingsPro Server незаменим.

Преимущества

ThingsPro позволяет быстро и с минимальными капитальными затратами реализовать IoT-проекты для промышленных предприятий, так как задействует готовые инструменты на всех уровнях и легко интегрирует систему АСУ ТП с облачной инфраструктурой. 

Оборудование MOXA производится с расчетом на эксплуатацию в промышленных условиях: поддерживает расширенный температурный диапазон, установку вблизи источников электромагнитных помех и имеет соответствующие сертификаты.