即插即用協(xié)議轉(zhuǎn)換簡(jiǎn)化了工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)中的連接

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng) （IIoT） 有可能通過降低成本、增加系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)間以及更高的能源效率和資源利用率來改變制造業(yè)、機(jī)器人技術(shù)、運(yùn)輸業(yè)等。因此，毫不奇怪，這些工業(yè)應(yīng)用中的數(shù)字化轉(zhuǎn)型正變得越來越奢侈，而更像是一種要求。

這一切都始于將數(shù)十年歷史的傳統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施與基于互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議（IP）的網(wǎng)絡(luò)和大數(shù)據(jù)分析等較新的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)集成的障礙。接下來，工業(yè)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中存在數(shù)千種設(shè)備，驅(qū)動(dòng)程序，應(yīng)用程序，協(xié)議和接口。

反過來，這需要足夠擴(kuò)展的協(xié)議轉(zhuǎn)換設(shè)備來支持這個(gè)高度多樣化的生態(tài)系統(tǒng)。然而，與此同時(shí)，開發(fā)和維護(hù)軟件基礎(chǔ)設(shè)施以支持所有這些資產(chǎn)，同時(shí)確保數(shù)據(jù)有效地從邊緣流向云是一個(gè)站不住腳的提議。

此外，來自邊緣設(shè)備的時(shí)間序列數(shù)據(jù)要求采用開放但結(jié)構(gòu)化的方式，以最大限度地減少數(shù)據(jù)孤島的可能性。否則，這樣的孤島將在系統(tǒng)架構(gòu)的某些部分捕獲有價(jià)值的信息。隨后，它們將阻礙基于這些數(shù)據(jù)的智能應(yīng)用程序的開發(fā)。

在這里，值得一提的是，雖然專有或內(nèi)部開發(fā)的協(xié)議轉(zhuǎn)換解決方案可以解決利基用例的這些挑戰(zhàn)，但它們往往會(huì)限制真正開放的物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施所需的互操作性和可擴(kuò)展性。

協(xié)議轉(zhuǎn)換：關(guān)鍵成分

理想情況下，物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)解決方案應(yīng)使開發(fā)人員能夠在幾分鐘內(nèi)將傳統(tǒng)工業(yè)設(shè)備連接到云中。然而，我們還沒有達(dá)到這一步，行業(yè)參與者剛剛開始建立合作伙伴關(guān)系，使這種可互操作的平臺(tái)成為現(xiàn)實(shí)。

那么，我們現(xiàn)在該怎么辦呢？這正是軟件公司Antos在努力創(chuàng)建一個(gè)生產(chǎn)管理系統(tǒng)以在制造環(huán)境中進(jìn)行訂單控制時(shí)所面臨的困境。最終，它引導(dǎo)該公司采用模塊化協(xié)議轉(zhuǎn)換解決方案。

這種協(xié)議轉(zhuǎn)換解決方案的關(guān)鍵要素是物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)硬件，它滿足工業(yè)I / O和惡劣操作環(huán)境方面的最低要求。然后，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議轉(zhuǎn)換軟件必須是即插即用的，并且應(yīng)該能夠以最小的軟件管理開銷支持?jǐn)?shù)千個(gè)驅(qū)動(dòng)程序。

因此，Antos在研華的UTX-3117物聯(lián)網(wǎng)邊緣網(wǎng)關(guān)上安裝了Aleantia的即插即用軟件，并在大約一個(gè)半星期內(nèi)構(gòu)建了一個(gè)原型。兩個(gè)月后，Antos發(fā)布了其控制軟件“Bravo制造”和“通過Alleantia連接”解決方案之間的第一個(gè)認(rèn)證連接器。

最終，Antos與Alleantia合作完成了30個(gè)工業(yè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目，同時(shí)將連接的機(jī)器從兩臺(tái)擴(kuò)展到三臺(tái)，以連接20多臺(tái)機(jī)器。

Alleantia 的工業(yè) 4.0 軟件具有包含 5，000 多種機(jī)器驅(qū)動(dòng)程序的庫，適用于各種設(shè)備，可滿足工業(yè)應(yīng)用的需求。這包括電源逆變器、I/O 模塊、PLC、CNC 等。此外，即插即用軟件允許機(jī)器制造商創(chuàng)建新的加密機(jī)器驅(qū)動(dòng)程序。

計(jì)算機(jī)驅(qū)動(dòng)程序顯示數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并允許開發(fā)人員相應(yīng)地在儀表板上配置數(shù)據(jù)。其次，機(jī)器驅(qū)動(dòng)程序庫在制造業(yè)、智能城市和智能交通應(yīng)用中至關(guān)重要，在這些應(yīng)用中，必須以無縫方式連接大量設(shè)備。

數(shù)據(jù)代理和零代碼集成

Alleantia的即插即用軟件和研華網(wǎng)關(guān)硬件的結(jié)合也使工業(yè)OEM和系統(tǒng)集成商能夠減輕工程團(tuán)隊(duì)的軟件管理和維護(hù)負(fù)擔(dān)。

舉個(gè)例子：即插即用集成包括工業(yè)設(shè)計(jì)中的零代碼集成。否則，代碼如何分支到工業(yè)品外觀設(shè)計(jì)的不同部分通常需要成倍增加的資源。另一方面，即插即用功能與上游和下游工業(yè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的零代碼集成相結(jié)合，使開發(fā)人員能夠在幾分鐘內(nèi)從電線轉(zhuǎn)移到云端。

然后，還有用于選擇性數(shù)據(jù)廣播的數(shù)據(jù)代理，這在促進(jìn)IT系統(tǒng)集成以及為眾多數(shù)據(jù)消費(fèi)者提供接口和數(shù)字孿生體方面起著至關(guān)重要的作用。這使得物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)人員能夠在廣泛的工業(yè)應(yīng)用和垂直領(lǐng)域工作。

網(wǎng)關(guān)硬件和即插即用軟件的組合有助于實(shí)現(xiàn)高效系統(tǒng)集成的另一個(gè)突出特點(diǎn)是非孤島數(shù)據(jù)架構(gòu)。它利用選擇性數(shù)據(jù)廣播來保持信息在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序和服務(wù)之間流動(dòng)，而不會(huì)過度或不足。

這些集成功能總結(jié)了靈活的硬件和即插即用軟件如何以簡(jiǎn)單安全的方式實(shí)現(xiàn)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中不同數(shù)據(jù)系統(tǒng)之間的互操作性。以選擇性數(shù)據(jù)廣播為例，它是由在研華物聯(lián)網(wǎng)硬件上運(yùn)行的Aleantia應(yīng)用程序編程接口（API）實(shí)現(xiàn)的。

慧咨環(huán)球云平臺(tái)

另一個(gè)在這種即插即用連接解決方案中發(fā)揮至關(guān)重要作用的軟件組件是WISE-PaaS，這是研華的邊緣到云軟件平臺(tái)，可補(bǔ)充物聯(lián)網(wǎng)硬件并幫助開發(fā)人員簡(jiǎn)化所有網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)之間的通信。

研華是工業(yè)PC和嵌入式解決方案的供應(yīng)商，已將愛蓮的工業(yè)4.0即插即用軟件集成到研華WISE-PaaS云平臺(tái)中。WISE-PaaS 也是一個(gè)即插即用的軟件平臺(tái)，可為面向垂直的應(yīng)用程序提供中間件和云基礎(chǔ)架構(gòu)，以進(jìn)一步加快上市時(shí)間并減少工程開銷。

WISE-PaaS云平臺(tái)是一個(gè)開放的軟件市場(chǎng)，提供一系列軟件解決方案和預(yù)配置的軟件包，使開發(fā)人員能夠快速高效地為工業(yè)應(yīng)用構(gòu)建量身定制的物聯(lián)網(wǎng)解決方案。此外，它使開發(fā)人員能夠直觀地創(chuàng)建儀表板，并在云和內(nèi)部部署環(huán)境中可視化從現(xiàn)場(chǎng)收集的數(shù)據(jù)。

Alleantia的即插即用軟件與研華的邊緣到云平臺(tái)的集成使開發(fā)人員能夠創(chuàng)建具有成本效益且易于部署的端到端工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)解決方案。它們可以在從機(jī)床制造商到自動(dòng)化倉庫再到裝瓶和包裝廠的各種垂直領(lǐng)域?qū)嵤?/p>

現(xiàn)在，將此軟件組合添加到 UTX-3117 的最小硬件占用空間中，該占用空間基于英特爾 Apollo Lake 處理平臺(tái)的領(lǐng)先每瓦性能以及大量通用物理和無線 I/O。您手頭有一個(gè)靈活的物聯(lián)網(wǎng)解決方案，可以使用內(nèi)置的協(xié)議轉(zhuǎn)換機(jī)制連接到機(jī)器和系統(tǒng)。

UTX-3117 是一款無風(fēng)扇嵌入式機(jī)箱，采用英特爾? Apollo Lake E3900 系列和 N 系列處理器，可確保智能城市、街道照明、智能計(jì)量、HVAC 和工業(yè)自動(dòng)化等應(yīng)用的實(shí)時(shí)物聯(lián)網(wǎng)計(jì)算。

此外，UTX-3117網(wǎng)關(guān)硬件與微軟Windows 10物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)版，Yocto Linux和風(fēng)河脈沖星操作系統(tǒng)等操作系統(tǒng)（OS）平臺(tái)兼容。例如，UTX-3117低功耗網(wǎng)關(guān)硬件已通過風(fēng)河?脈沖星? Linux軟件認(rèn)證。此外，硬件-軟件組合還包括用于安全修復(fù)的軟件維護(hù)。

物聯(lián)網(wǎng)集成模型

本文中概述的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)解決方案體現(xiàn)了一種共創(chuàng)模型，該模型將強(qiáng)大的硬件與即插即用軟件和邊緣到云基礎(chǔ)架構(gòu)相結(jié)合。這使得設(shè)計(jì)人員能夠集成完整的解決方案，而不會(huì)遇到通常與系統(tǒng)集成任務(wù)相關(guān)的麻煩。

研華與Aleantia之間合作的一部分已經(jīng)最終形成了一項(xiàng)軟硬件集成計(jì)劃，兩家公司稱之為解決方案就緒包（SRP）。它旨在快速將機(jī)器與云和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施的其他部分連接起來。

專門針對(duì)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)解決方案的硬件和軟件世界之間的這種協(xié)作也簡(jiǎn)化了軟件包、物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)工具和預(yù)配置的云服務(wù)的可用性。

因此，您所需要的只是一個(gè)強(qiáng)大的計(jì)算平臺(tái)，以充分利用這些軟件功能，并在網(wǎng)絡(luò)邊緣上有效地執(zhí)行物聯(lián)網(wǎng)連接以及數(shù)據(jù)可管理性和分析。

審核編輯：郭婷