當(dāng)下，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型最受關(guān)注的平臺技術(shù)。然而受困于有限的數(shù)據(jù)采集手段，企業(yè)并不能稱心地從設(shè)備和終端獲取想要的數(shù)據(jù)，特別在工業(yè)企業(yè)，即便領(lǐng)先的工業(yè)自動化集成商，也會為如何解決異構(gòu)工業(yè)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)下的系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集而發(fā)愁。因此，雖然工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的重要性不言而喻，但其價值的發(fā)揮卻在很大程度上取決于采集數(shù)據(jù)的數(shù)量和質(zhì)量。如果無法提升數(shù)據(jù)采集能力，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)便如同無源之水，空有一身武藝而無處施展。

　　機遇與挑戰(zhàn)并存

　　云邊協(xié)同在路上

　　近日，工業(yè)和信息化部發(fā)布《關(guān)于工業(yè)大數(shù)據(jù)發(fā)展的指導(dǎo)意見》，再次明確全面加速數(shù)據(jù)匯聚，推動工業(yè)數(shù)據(jù)采集的重要性及必要性。但同時作為數(shù)據(jù)第一入口，工業(yè)數(shù)據(jù)采集面臨實時性、確定性、多樣性等諸多挑戰(zhàn)。例如：工業(yè)軟硬件系統(tǒng)本身具有較強的封閉性和復(fù)雜性，不同設(shè)備或系統(tǒng)的數(shù)據(jù)格式、接口協(xié)議都不相同，工業(yè)數(shù)據(jù)采集領(lǐng)域存在Profibus、Modbus、CAN等多種類型的工業(yè)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，工業(yè)數(shù)據(jù)采集缺乏統(tǒng)一規(guī)范等。

　　此外，受限于網(wǎng)絡(luò)帶寬和端云協(xié)同帶來的性能傳輸延遲，工業(yè)數(shù)據(jù)采集實時性和確定性要求很難保證。同時，隨著生產(chǎn)線的高速運轉(zhuǎn)，對精密生產(chǎn)和運動控制等場景數(shù)據(jù)采集的實時性要求不斷提高，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)采集技術(shù)在應(yīng)對高精度、低時延的工業(yè)場景時，更難以保證重要信息實時采集和上傳，當(dāng)然無法滿足生產(chǎn)過程實時監(jiān)控需求。

　　為解決問題，邊緣計算平臺被引入進來，由于邊緣計算系統(tǒng)更靠近工業(yè)現(xiàn)場，能更高效采集設(shè)備數(shù)據(jù)，并更快速響應(yīng)邊緣端業(yè)務(wù)處理需求，實時性較高的業(yè)務(wù)需求及時在邊緣處理，重要數(shù)據(jù)也可及時傳輸?shù)皆贫?，這種云邊協(xié)同模式極大地保障業(yè)務(wù)效率和數(shù)據(jù)安全性，獨立處理能力更是使得即使在云平臺宕機時生產(chǎn)系統(tǒng)仍可正常運行。

　　業(yè)務(wù)下沉至邊緣

　　采集能力要強悍

　　隨著數(shù)字化業(yè)務(wù)下沉到邊緣層，工業(yè)數(shù)據(jù)采集的能力將直接影響數(shù)字化轉(zhuǎn)型的成果。在數(shù)字轉(zhuǎn)型進入關(guān)鍵攻堅戰(zhàn)的當(dāng)下，針對復(fù)雜的工業(yè)數(shù)據(jù)采集挑戰(zhàn)和需求，研華將邊緣計算技術(shù)與工業(yè)數(shù)據(jù)采集技術(shù)融合，提供全面完整的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集解決方案，為企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型保駕護航。

　　研華邊緣數(shù)據(jù)采集全景圖

　　針對邊緣計算與數(shù)據(jù)采集融合的發(fā)展趨勢，目前很多HMI/SCADA廠商開始基于研華數(shù)據(jù)采集 I/O構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控的解決方案。如研華ADAM-4000、ADAM-5000、ADAM-6000系列遠程分布式數(shù)據(jù)采集產(chǎn)品。

　　隨著邊緣計算應(yīng)用的發(fā)展，傳統(tǒng)HMI/SCADA系統(tǒng)架構(gòu)開始向“物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)+工業(yè)數(shù)據(jù)采集分布式網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)”轉(zhuǎn)變，借助高性能計算、實時操作系統(tǒng)、邊緣分析算法等技術(shù)支撐，在靠近設(shè)備或數(shù)據(jù)源頭的網(wǎng)絡(luò)邊緣側(cè)進行數(shù)據(jù)預(yù)處理、存儲以及智能分析等應(yīng)用。因此，將工業(yè)數(shù)據(jù)采集與邊緣計算融合正成為物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集的創(chuàng)新解決方案。

　　研華ADAM系列產(chǎn)品不僅可以快速部署分布式數(shù)據(jù)采集，還可以與邊緣計算產(chǎn)品ECU-1000系列工業(yè)網(wǎng)關(guān)無縫整合。這種物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)與工業(yè)數(shù)據(jù)采集組合的模式很好地彌補了云平臺在高實時性工業(yè)智能化應(yīng)用中的邊緣計算能力的不足。

　　WebAccess+邊緣數(shù)據(jù)采集

　　邊緣數(shù)采與分析

　　助企業(yè)降本增效

　　隨著經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展，諸如鋼鐵、化工等傳統(tǒng)行業(yè)都有緊迫的轉(zhuǎn)型需求，亟需借助信息技術(shù)構(gòu)建更智能的污染物監(jiān)控體系來滿足日趨嚴(yán)苛的環(huán)保要求。對此，研華依據(jù)不同情況，提供最具價值效益的完整數(shù)據(jù)采集及分析方案。

　　以制造業(yè)排污為例，過去，在一些鋼鐵廠和化工廠，污染物排放監(jiān)測主要是以污染物濃度為主的監(jiān)測，監(jiān)測頻次低，大部分污染源的排放是根據(jù)估算，隨意性很大。現(xiàn)在，環(huán)境管理已從濃度限制轉(zhuǎn)向總量控制，因而作為管理監(jiān)督手段的排放監(jiān)測系統(tǒng)必須建立適合總量控制要求的體系。

　　研華方案通過ADAM系列分布式數(shù)據(jù)采集模塊獲取煙塵測量儀、溫度儀、煙氣壓力計等工業(yè)現(xiàn)場數(shù)據(jù)及實現(xiàn)對電磁閥、抽氣泵和繼電器等設(shè)備的控制，再由研華ECU系列工業(yè)智能網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)數(shù)據(jù)匯聚，所獲取的數(shù)據(jù)通過以太網(wǎng)上傳至研華UNO系列邊緣智能平臺，進而測量各種污染氣體的濃度和排放總量。

　　系統(tǒng)架構(gòu)圖

　　除此之外，根據(jù)客戶的不同需求，研華采用模塊化解決方案進行配置。如針對多點數(shù)數(shù)據(jù)采集需求，研華提供VOCs智能監(jiān)控運維平臺整體解決方案，通過傳感器對煙氣的各個監(jiān)測節(jié)點進行數(shù)據(jù)采集,包括煙氣溫度、壓力、濕度、水分、粉塵等，在經(jīng)VOCs分析儀進行分析后，通過研華ADAM-5000/TCP分布式以太網(wǎng)系列數(shù)據(jù)采集模塊進行海量數(shù)據(jù)收集、存儲，通過研華SCADA軟件WebAccess進行數(shù)據(jù)整合，最后上傳到工業(yè)云平臺WISE-PaaS或環(huán)保部門統(tǒng)一監(jiān)管平臺。

　　其中所有環(huán)節(jié)要求精準(zhǔn)、可靠、實時監(jiān)管，要同時上傳到環(huán)保監(jiān)控平臺及企業(yè)業(yè)主的監(jiān)測平臺。每個現(xiàn)場監(jiān)控站采用1臺研華邊緣計算電腦UNO系列作為數(shù)據(jù)采集監(jiān)測主機，與VOCs分析儀連接，通過分布式以太網(wǎng)數(shù)據(jù)采集模塊ADAM-5000/TCP進行數(shù)據(jù)收集、存儲以及轉(zhuǎn)發(fā)。經(jīng)過檢測單元，流量自動控制，采集ADAM-5017等專用低電壓mv信號，直接采集分析儀的氣體濃度，保證了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度，大幅度降低多排口企業(yè)的監(jiān)測成本。

　　系統(tǒng)架構(gòu)圖

　　在采用研華智能化數(shù)據(jù)采集方案后，企業(yè)可通過“煙氣自動監(jiān)測系統(tǒng)”對大氣污染源排放的氣態(tài)污染物和顆粒物進行濃度和排放總量地連續(xù)監(jiān)測并將信息實時傳輸至主管部門。通過研華穩(wěn)定可靠的數(shù)據(jù)采集方案，在符合國家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的前提下，可有效幫助企業(yè)降低成本。

　　當(dāng)然，除了針對化工、鋼鐵等高污染的行業(yè)構(gòu)建智能邊緣分析解決方案，研華物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集解決方案還被大量的應(yīng)用到智能制造、智慧能源、智能城市等不同領(lǐng)域，并針對不同行業(yè)的邊緣計算和數(shù)據(jù)采集場景提供多樣化的數(shù)據(jù)采集方案，讓客戶以高效、可靠的技術(shù)手段實現(xiàn)數(shù)據(jù)匯聚與分析，從而達成提質(zhì)、增效和降本的目標(biāo)。

　　結(jié)束語

　　隨著工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)高速發(fā)展，工業(yè)數(shù)據(jù)采集將不再是以傳統(tǒng)的HMI/SCADA架構(gòu)為主，而是向著融合了邊緣計算技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)邊緣數(shù)據(jù)采集架構(gòu)轉(zhuǎn)變。研華邊緣數(shù)據(jù)采集產(chǎn)品極好的順應(yīng)了這一技術(shù)發(fā)展趨勢。

　　研華基于物聯(lián)網(wǎng)遠程I/O架構(gòu)的解決方案不但能很好的滿足工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)時代企業(yè)對于分布式數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)的需求，更融合了邊緣計算的技術(shù)從而支撐企業(yè)加速數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

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　　全面加速數(shù)據(jù)匯聚，推動工業(yè)數(shù)據(jù)全面采集、加速工業(yè)設(shè)備互聯(lián)互通對當(dāng)下具有重大戰(zhàn)略意義，是構(gòu)建工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的堅實基礎(chǔ)和必要前提。7.30日研華便將以研討會的形式為您講述：如何憑借數(shù)據(jù)采集，驅(qū)動企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型;并將聚焦于垂直的智能制造及智慧能源等行業(yè)，為您深度剖析如何利用數(shù)據(jù)賦能生產(chǎn)實際，驅(qū)動生態(tài)發(fā)展。

　　會議議程：

　　-工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)浪潮下，如何加速IT與OT融合，驅(qū)動企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型?

　　-以數(shù)據(jù)采集及全面感知構(gòu)造工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ) 擁抱AIoT時代

　　-感知生產(chǎn)關(guān)鍵參數(shù) 助力企業(yè)邁向精益化生產(chǎn)管理

　　-以物聯(lián)網(wǎng)全面感知技術(shù) 打造能源高效利用創(chuàng)新引擎

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