为什么远程资产管理需要 IoT 网关

March 3, 2017 Kenton Williston

使设备在寒冷的北海石油钻井平台或酷热的撒哈拉沙漠手机信号塔上保持运行是一项真正的挑战。 这些严酷的孤立环境对设备的使用寿命和性能以及底线构成了独特的威胁。

远程监控是一个明显的解决方案,但并非始终是一个简单的解决方案。 传统传感器和网络的局限性可能会阻碍设备运行状况的监视工作。

这正是资产管理网关的作用所在。 这些 IoT 网关可以从现有传感器中收集数据,并且添加新传感器很轻松。 网关可以在本地处理数据,并自动执行纠正响应。 它们也可以将数据转发到云端以便获得更加深入的业务见解。 这样一来,就能提高设备效率并且减少服务请求。

为什么资产管理很重要

对于设备监控,什么是至关重要的呢?想一想,在石油和天然气行业中,运营商钻井的利润率估计达 77%。 这可能相当于一口钻井每小时收入高达 50,000 美元。

如果某个部件出现故障,那么工程师到达钻井期间可能会损失数百万美元的潜在收入。 频繁的设备检查(从最小的电池到最大的机器)也需要大量的时间和精力,从而阻止工人专心于增值任务。

手机信号塔的运营与此类似。 如果传感器检测到发电机脱机,那么维护人员可能需要多次跳闸来诊断和解决问题。 由此导致的服务中断可能会影响客户满意度和品牌声誉。

远程资产管理的障碍

解决这些问题的第一步是收集数据 – 这意味着要应对传统传感器的局限性。 光收集数据就可能是一个问题,因为传统传感器使用通常具有专属性的各种协议。 而且,这些传感器可能无法提供足够的信息来评估设备的性能和运行状况。

连接到互联网通常也很困难。 偏远地区经常会遇到服务中断和带宽有限等问题。

下一步是处理数据。 最终目标是在本地分析和响应数据以减少上门服务。 这方面的挑战是为本地硬件提供独立操作的智能。 机器智能必须确定设备在定义的参数内不能正常工作的时间,并自动触发警报和纠正措施。

实施资产管理网关

资产管理网关旨在解决所有这些关注的问题。 它们会在(新旧)传感器和云之间建立一座桥梁。 网关可以在本地处理需要立即采取措施的信号,并且可将数据转发到云以便更加深入地了解业务。

在这些 IoT 网关上运行的资产管理软件提供了一个可配置的规则引擎。 技术人员可以为自动化操作设置阈值,如即将发生的故障的警报、用于提高效率的调整、备用设备激活以及设备状态定期通信。

基于 IoT 的资产管理解决方案的好处包括︰

  • 自动响应 – 网关可以根据既定规则实时管理设备,避免设备损坏和服务中断。
  • 间歇通信 – 智能网关可以在本地筛选和存储数据,最大限度地降低带宽要求并允许使用不可靠的网络。
  • 缩短停机时间 – 预测性分析可优化维护计划,并减少意外的性能问题和服务中断。
  • 节能 – 更好地了解能源消耗,使新策略能够优化设备性能和减少浪费。
  • 延长资产生命周期 – 优化的设备利用率和主动维护可以延长设备寿命。
  • 提高站点安全性 – 基于角色和时间的访问权限允许站点自动检测未经授权的访问以及跟踪进入时间和离开时间。

准备就绪的解决方案

例如,以上好处中的一个好处来自 azeti,其基于 IoT 的远程资产管理软件可在多种行业中支持多种用例。 该解决方案包括网关和云软件。 在网关端,站点控制器软件会提供广泛的协议转换功能和可配置的规则引擎以用于自动化操作(图 1)。

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图 1. Azeti 的软件对手机信号塔等远程站点有很多好处。 (来源:英特尔

内置筛选功能可以选择特定数据以在云中进行其他分析。 举一个例子,azeti 从 20 个传感器中收集了温度数据,但仅将平均值发送到云。 因此,数据流量降低达 98%。

通过利用此功能减少数据,可以允许网关最多存储一年的数据。 公司也可以使用此筛选功能来消除对持续连接的需求 – 这是远程环境的常见问题。

在云端,公司可以使用 azeti 的控制面板同时配置和更新许多网关的大规模部署。 该机制还可以对网络中的所有传感器进行配置。

利用控制面板,可以快速实施新模块,以管理燃料、电池、门、发电机、冷却单元或其他设备。 同样重要的是,它旨在轻松集成到现有的仪表板中。

坚固耐用的网关

从硬件角度看,该解决方案利用了使用英特尔® 处理器的坚固耐用的网关。 Advantech 的 ARK-1124 IoT 网关就是一个很好的例子(图 2)。 这种无风扇式固态设计可以抵挡严寒、酷暑、潮湿和灰尘。

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图 2. Advantech ARK-1124 具有坚固耐用的设计。 (来源:Advantech

通过使用最新的英特尔凌动® 处理器 E3900 系列(比上一代最高快 1.7 倍),这些网关可以轻松处理复杂的分析和筛选任务。 这些处理器针对恶劣环境提供了介于 -40° 至 110°C 之间的可选温度范围,为实现最大可靠性提供了双通道 ECC 内存。 此外,这些芯片几乎在各个级别强化了安全性,有助于保持远程资产安全。

对远程设备进行资产管理

对于难以到达的地方中的设备,资产管理网关可以显著改善运营和节约成本。 通过在边缘实现智能化,这些解决方案(如 azeti 的解决方案)会提供一种几乎可在任何领域中降低成本和提高性能的智能方法。

作者简介

Kenton Williston

Kenton Williston is the Editor-in-Chief of insight.tech and served as the editor of its predecessor publication, the Embedded Innovator magazine. Kenton received his B.S. in Electrical Engineering in 2000 and has been writing about embedded computing and IoT ever since.

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