Оптимизация производственной линии с помощью IoT-шлюза Advantech
Требования к решению
Один из европейских клиентов компании Advantech искал IoT-шлюз размером с ладонь, чтобы внедрить его в производственную линию для сбора данных с целью оптимизации и повышения общей эффективности производства. Однако на рынке много различных машин и устройств, использующих разные протоколы для связи. Из-за этой разноплановости в части коммуникаций сбор данных стал достаточно сложным процессом. Таким образом, предпочтительный IoT-шлюз должен не только соответствовать требованиям по габаритным размерам, связанным с ограничениями его установки, и, конечно, по эксплуатации в жестких условиях, но и иметь возможность функционирования с различными протоколами связи.
Решение компании Advantech
Компания Advantech предложила клиенту IoT-шлюз UTX-3117 (рисунок) и программное обеспечение (ПО) Alleantia ISC. Шлюз UTX-3117 обеспечивает IoT-вычисления в режиме реального времени, повышает энергоэффективность производства и представляет собой готовое решение типа plug&play («включай и работай»). В нем используются новейшие процессорные технологии: Intel Atom E3900, Celeron N3350 и Pentium N4200.
Основные технические характеристики шлюза UTX-3117:
- один разъем M.2, два слота miniPCIE для Wi-Fi, 3G/LTE и WSN-подключений;
- набор интерфейсов: 2 Gb Ethernet, два USB 3.0, RS-232, RS-422 / RS-485;
- диапазон рабочих температур: –20…+60 °C;
- поддержка ОС Windows 10;
- интеграция облачных сервисов IoT: программная платформа WISE-PaaS IoT, AWS Greengrass, Microsoft IoT Edge.
Alleantia ISC является своеобразным мостом между операционными (Operational Technology, OT) и информационными технологиями (Information Technology, IT), позволяющим упростить преобразование старого производственного объекта для соответствия новым реалиям и требованиям. Модернизация достигается путем абстрагирования данных и формирования из них согласованной модели, которая может поддерживать все приложения. Данное ПО включает более 5000 драйверов устройств от более 30 поставщиков и снабжает верхние уровни абстрактно представленными данными.
Точки множественного подключения с расширенным температурным диапазоном
Шлюз UTX-3117 разработан с поддержкой трех радиочастотных модулей с пятью антеннами, которые служат ядром для радиочастотных и беспроводных данных, собираемых с датчиков и устройств на больших пространствах. Данный шлюз поддерживает самые разные протоколы, включая LowPAN, ZigBee, Wi-Fi, BLE, LoRa, NB-IOT, и анализирует полезные данные перед их отправкой в облако через сети 3G / LTE, Wi-Fi, Ethernet. UTX-3117 использует оптимизированную конструкцию по отводу тепла, которая удовлетворяет типичным для индустриальной среды экологическим требованиям. Оборудование обеспечивает стабильную работу при температуре внешней среды –20…+60 °C и поддерживает широкий диапазон входного напряжения, 12–24 В постоянного тока.
Интеграция ПО для преобразования протокола
За счет интеграции с ПО Alleantia ISC шлюз UTX может легко соединяться с различным производственным и технологическим оборудованием, машинами и устройствами. Alleantia ISC, как мы уже упоминали, содержит более 5000 драйверов устройств и машин, в том числе: фотоэлектрических преобразователей, преобразователей мощности (инверторов), измерителей мощности, модулей ввода / вывода, прерывателей на линиях низкого и среднего напряжения, программируемых логических контроллеров и станков с числовым программным управлением. Кроме того, пользователи могут самостоятельно создавать новые зашифрованные драйверы машин. Взаимодействие и интеграцию системы ИT-OT также облегчает non-SILO, т. е. открытая архитектура шлюза.