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工业4.0时代的到来。

日期:2020-07-17浏览:331次

ITOT域进行合并的挑战是在一处组装四种必需的工业物联网技术:网络,处理,用户界面和安全性。

在称为工业4.0的转型中,精明的制造商正在忙于构想并创建未来的智能工业企业。通过合并信息技术和运营技术领域,他们正在构建下一代智能系统,以优化可制造性,改善运营,增强客户支持并分析由工业物联网提供的实时数据。物联网概念,以其最简化的形式,是关于将嵌入式系统连接到更广阔的世界。更广泛地说,它包括数据分析,人机交互和安全性。挑战在于将四种必需的工业物联网技术集中在一处:网络,处理,用户界面和安全性。

时间敏感的网络

ITOT的合并只有通过调整绑定每个域的网络才能实现。由于域的功能差异很大,因此它们的网络本质上也有所不同。IT领域包含将数据转换为有用信息的系统。对于制造商而言,它包括诸如会计,电子邮件和客户关系管理之类的通用系统,并且还包括针对计划和物流的特定制造系统。这些是基于计算机的系统,没有严格的实时限制,可以使用常规以太网的尽力而为方法。

OT域包括用于将材料制成产品的系统,用于过程控制,工作流管理和过程监控的实时嵌入式系统。工厂可以使用适应标准以太网的工业以太网技术,以提供实时响应并使用传统的工业通信协议。不幸的是,许多工业以太网协议既不能相互配合,也不能与标准以太网互操作,从而限制了技术供应商的规模经济,从而减缓了创新速度。工厂中的一台机器可以连接到不同的工业以太网网络,每个网络都运行其特定的协议,以实现不同的控制功能。制造商必须部署网关以在不同网络之间或向IT系统传递数据。

由于它们的互操作性有限,因此工业以太网协议不太适合工业4.0。同时,面向IT的标准以太网无法提供控制系统所需的实时性能。

处理

正如网络必须支持实时功能,因此必须处理。实时操作系统(RTOS)有助于确保当CPU到达启用了TSN的端口时,它们可用于接收和处理控制数据包。响应控制数据包的能力还有助于CPU处理从其他输入进入处理器的事件,并执行控制处理器所属系统的循环。这些循环可能需要每30微秒或更短的时间运行一次,这是传统的IT操作系统无法满足的精确度。

对更高自动化的需求要求嵌入式控制器中增强处理能力。可以使用更高性能的处理来减少控制回路的时间,更快地移动机械臂和装配线并增加工厂产量。它还可以增加由单个运动控制器管理的轴数,从而使机器人具有更多的关节关节,从而可以在更狭窄的空间中操作或执行上一代工厂机器人无法解决的任务。可以从操作员那里学习任务的机器人将需要图像处理以及新的机器学习算法。

随着工业级Linux的出现,开源替代方案是另一种选择。这些为工业企业和OEM提供了向其系统添加新功能的敏捷性。如果有足够强大的处理器,不仅可以在工厂现场的计算机上进行分析,甚至可以在生产机器内进行分析。除了分析之外,还将使用工业4.0体制中的处理能力来远程管理操作,使机器能够相互之间进行自动协调,并通过将生产数据和IT系统链接起来来提高效率。

工业4.0中包含了物联网以外哪一些技术

人机界面

另一个要求处理能力的功能是人机界面。受智能手机启发的界面将日益渗透到工业设备的僵硬世界。易于使用的可视界面简化了操作员对机器的控制。高分辨率的屏幕使您可以查看高清相机的输出,从而检查制造出来的商品。驱动这些屏幕的是智能手机中使用的相同类型的图形处理单元。尽管将这些GPU3D性能从智能手机中缩小以降低成本和功耗,但它们将支持大尺寸高分辨率屏幕。图形,视频和文本的叠加;和光滑的用户界面。

安全性

OTIT的安全融合将增加安全威胁的风险。过去,运营是孤立的,几乎是外界无法理解的。黑客需要物理链接来攻击计算机。融合的工业环境侵蚀了隔离操作的障碍,因此可以在系统之间共享信息以提高效率。

必须建立新的屏障,以确保系统的完整性,同时保持对数据流的渗透性。设备制造商的第一步是确保设备中的处理平台安全。他们必须确保其系统仅执行批准的软件并安全地连接到其他系统。这些系统必须进行安全调试和定期更新,并且不得篡改其硬件和软件在工业环境中,财务和安全风险较高,从而扩大了对安全系统的需求。

 

 

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