Những sản phẩm trong lĩnh vực Home Automation và Smart Home ngày nay được chú ý rất nhiều: chúng dễ kết nối, với hệ điều hành Linux và bảo mật được tích hợp và trở nên dễ sử dụng với đại đa số khách hàng. Nhưng các công ty công nghiệp và nhà máy phải đối mặt với một thách thức đáng kể trong việc mang lại kết nối và kiểm soát tương tự cho các sản phẩm được thiết lập nhiều hơn hơn một thập kỷ trước. Hàng triệu thiết bị cũ này vẫn còn nhiều năm giá trị nếu chúng có thể được kết nối với Internet.
Vậy thì làm sao để kết nối chúng vào internet, chúng ta hãy cùng xem xét qua bài viết này nhé.
Rào cản IT-OT
Mặc dù công nghệ đưa thiết bị cũ kết nối IoT đã có nhiều giải pháp, nhưng vẫn có các rào cản cần được giải quyết.
Rào cản đầu tiên trong số này là khoảng cách giữa OT / IT. Các cầu thủ ở mỗi bên của lĩnh vực đến từ các nền văn hóa rộng lớn khác nhau, với thái độ khác nhau về thay đổi và công nghệ. Những người trong công nghệ OT mua phần cứng tốn kém, vòng đời dài thường an phận trong nhiều thập kỷ, trong khi những người trong ngành IT lại quan tâm đến việc quản lý dữ liệu và được sử dụng để thay thế hoặc cập nhật công nghệ ngay khi có thứ gì đó tốt hơn.
Nếu đây là một vấn đề dễ giải quyết, nó đã được giải quyết từ lâu rồi. Đó là một thách thức đáng kể bởi vì đó là một yếu tố về con người. Mặc dù tinh thần của họ là khác nhau, các nhóm phải làm việc cùng nhau để tối ưu hóa hoạt động của toàn bộ tổ chức
Vấn đề khác thường được gọi là vấn đề dữ liệu. Khi kết nối được thiết lập, cơ hội tồn tại để thu thập nhiều dữ liệu hơn cơ sở hạ tầng có thể xử lý hiệu quả. Các công ty phải tự hỏi họ có thường xuyên cần tổng hợp và đẩy dữ liệu để nhanh nhẹn và tránh được tràn dữ liệu.
Bryan Che, tổng giám đốc, chiến lược sản phẩm Cloud tại Red Hat cho biết “Chúng tôi có giả định này rằng đám mây sẽ luôn là phương tiện quản lý dữ liệu mạnh nhất, nhưng điện thoại của chúng ta đã mạnh hơn chúng ta từng nghĩ. Khi chúng ta tiến đến các thiết bị nhỏ hơn, chúng ta sẽ có phần mềm nhỏ hơn. Các thiết bị biên (edge) của chúng ta sẽ trở nên mạnh mẽ đến mức chúng ta có thể đưa ra quyết định di chuyển ra khỏi trung tâm dữ liệu.”
Trước vấn đề này, điều quan trọng là một số kiểm soát vẫn ở biênđể giải quyết vấn đề theo thời gian thực trong các tình huống công nghiệp chứa nhiều nguy hiểm tiềm tàng.Các tín hiệu điều khiển cần phải thực thi ngay lập tức, chúng ta không thể có vấn đề về bộ nhớ đệm.
3 tính năng chính cần có của giải pháp kết nối thiết bị cũ với internet
Để thu hẹp khoảng cách OT / IT và cho phép dữ liệu chuyển từ thế giới thực vận hành lên Đám mây, có ba tính năng chính mà người dùng cuối nên quan tâm trong bất kỳ giải pháp công nghệ kết nối nào có thể được sử dụng để liên kết các thiết bị cũ với Internet :
- Kiểm soát dựa trên PC và các giao thức phổ biến để liên lạc an toàn, thành công với nhiều hệ thống khác nhau. Một câu thần chú mới trong SCADA và Internet of Things rộng hơn là, “tất cả quy về dữ liệu.” Có thể gửi dữ liệu từ các thiết bị SCADA một cách an toàn đến các hệ thống phân tích như Nền tảng IoT của IBM Watson, Azure, AWS, Google,… , sử dụng giao thức nhắn tin tiêu chuẩn công nghiệp MQTT , cho phép hiểu biết sâu sắc có thể hành động từ dữ liệu cảm biến. Để hỗ trợ bảo trì dự đoán trên các tài sản từ xa, khả năng Truy cập vào nhiều nguồn dữ liệu khác nhau để thông báo các quyết định ở biên cũng có tầm quan trọng ngày càng tăng,Edge Computing là một sự lựa chọn sáng giá. Công nghệ tích hợp trên mạng như Node-RED nguồn mở phổ biến phần mềm cho phép nhiều loại dữ liệu được truy cập và xử lý bằng giao diện người dùng kéo và thả trực quan.
- Phù hợp chuẩn công nghiệp. Raspberry không tốn kém, tuyệt vời để tạo mẫu và cho phép lưu trữ, nhưng chúng không được chế tạo để hoạt động trong điều kiện khắc nghiệt đặc trưng cho môi trường của hệ thống công nghiệp. Các hệ thống như vậy phải có khả năng hoạt động xung quanh lửa, nhiễu từ, nhiệt độ khắc nghiệt và những người có thể không xử lý thiết bị một cách nhẹ nhàng mọi lúc.
- Có tính Tùy biến. tùy chỉnh các sản phẩm cho phù hợp với từng ứng dụng của từng ngành dọc khác nhau, ví dụ có thể dùng để theo dõi đồng thời điều chỉnh các ứng dụng automation cho phù hợp với yêu cầu của người dùng trong ngành sản xuất (tăng tốc, thêm cơ cấu chấp hành, nhiều chương trình chạy khác nhau có thể lập trình lại được dễ dàng).
Thu hẹp khoảng cách bằng Edge Computer
Trên thực tế, trong một cuộc khảo sát các độc giả của tờ báo Thế giới tự động hóa, một số người được hỏi đã có câu hỏi về cách tốt nhất để tích hợp các thiết bị Edge computer với thiết bị tự động hóa cũ.
Josh Eastburn giám đốc marketing của công ty Opto 22 cho biết, Trước khi đi sâu vào các chi tiết tích hợp, Eastburn lưu ý một sự khác biệt quan trọng giữa các Edge computer và các thiết bị điều khiển truyền thống.
Các thiết bị tự động hóa truyền thống đã được sử dụng để thu thập dữ liệu, nhưng việc truyền tải không phải lúc nào cũng dễ dàng. Với tính toán cạnh, chúng ta đang nói về các hệ thống có thể tham gia trao đổi dữ liệu với các hệ thống IT và định dạng dữ liệu IT từ Những thứ không có nguồn gốc từ OT (công nghệ vận hành). Edge computer có thể chơi trong cả hai đấu trường để kết nối các lớp OT với các lớp IT.
Và khi bạn nhìn vào bức tranh lớn hơn trong các hệ thống tự động hóa công nghiệp, với sự thay đổi trong kiến trúc, hướng tới sự phân phối tài nguyên và hợp tác lớn hơn giữa các tài nguyên đó, các thiết bị edge computer cho phép điều này cần được mở rộng vì khả năng tương tác là chìa khóa chính. Tuy nhiên, chúng cũng cần được bảo mật và bảo vệ. Và với các Edge device chúng ta đang thấy một mức độ bảo mật cao hơn, không phải lúc nào cũng có trong thiết bị tự động hóa truyền thống.
PC Gateway – Giải pháp Edge Computing hiệu quả
Gateway PC IoT có thể vượt qua thách thức kết nối các thiết bị cũ cho các ứng dụng IIoT bằng cách liên kết các hệ thống tại khu vực sản xuất với đám mây. Trong thực tế, các Gateway này cung cấp cho các Legacy system – Hệ thống kế thừa với khả năng giao tiếp còn thiếu của chúng.
Hơn nữa, vì nó là một đơn vị bổ sung riêng biệt, nên nó có thể được nâng cấp và thay đổi khi cần thiết. Bạn cũng có thể cài đặt chúng trong các giai đoạn, triển khai chúng trước tiên cho các hệ thống mang lại lợi tức đầu tư lớn nhất.
Một Gateway PC IoT, giống như bất kỳ giải pháp truyền thông nào, phải có hiệu quả về chi phí. Đây là một xem xét quan trọng cho rằng chúng có thể được cài đặt trên hoặc bên cạnh các thiết bị khác bị khấu hao đáng kể hoặc hoàn toàn. Bởi vì bất kỳ bổ sung nào vào một hệ thống hiện tại đều có thể có tác động đáng kể đến lợi nhuận và lợi nhuận, nên Gateway IoT phải có hiệu quả về chi phí.
Một Gateway cũng nên cung cấp hỗ trợ giao thức rộng và toàn diện. Là một tiện ích bổ sung, một Gateway sẽ phải giao tiếp thành công với nhiều bộ điều khiển logic lập trình (PLC) và các thiết bị khác, có thể giao tiếp qua các giao diện và giao thức khác nhau. Gateway cũng nên xử lý việc thu thập dữ liệu và chuyển đổi giao thức của dữ liệu thành một định dạng thích hợp.
Khi xem xét một Gateway PC IoT, hãy nhớ rằng việc chọn một Gateway có khả năng tính toán mở rộng không phải lúc nào cũng cần thiết hoặc tốt hơn. Điều này là do phân tích nhiệm vụ nặng nề tốt nhất có thể được thực hiện ở nơi khác, chẳng hạn như trong đám mây, nơi sức mạnh tính toán có thể được thêm vào tại local. Ngoài ra, một Gateway PC công nghiệp có thể đáp ứng nhu cầu về yêu cầu tính toán cao hơn và đáp ứng một số thông số quan trọng khác cùng một lúc.
Hai điểm khác để đánh giá khi điều tra các Gateway IoT PC cho thiết bị cũ là tính nhỏ gọn và tính mô đun. Nhu cầu về sự nhỏ gọn phát sinh bởi vì bất kỳ Gateway nào sẽ là một tiện ích bổ sung cho hệ thống cũ.Không gian của thiết bị có sẵn có thể rất hạn chế, điều đó có nghĩa là một giải pháp truyền thông sẽ phải chiếm ít không gian nhất có thể.
Với những gì có thể phù hợp với một không gian nhỏ và có kích thước tùy ý, có thể cần một giải pháp Gateway được điều chỉnh sao cho nó chỉ cung cấp tối thiểu chức năng. Điều đó dễ thực hiện hơn nếu một gateway có cấu hình càng linh hoạt càng tốt.
Cuối cùng, bất kỳ Gateway PC IoT nào cũng phải cung cấp quyền truy cập web và đám mây, cũng như cung cấp hỗ trợ cho giao diện người-máy (HMI). Tùy chọn đầu tiên rất quan trọng đối với mọi truy cập từ xa. Thứ hai là cực kỳ hữu ích khi những thay đổi sẽ được thực hiện tại local.
