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行業應用:如何在工廠或倉庫部署工業物聯網



很多工業廠商希望其工廠和倉庫更加智能,更好地在全球市場上競爭。不過,他們通常部署的是數據中心IT設備,卻沒有充分考慮工業環境和數據中心環境之間的差異。其結果是增加了維護工作量,并降低了網絡性能。



新興的智能工廠


在過去的幾年中,隨著工業廠商致力于提高其生產線和工業設施的效率,對工業物聯網(IIoT)的投資正在穩步增長。雖然去年發生的冠狀病毒疫情影響了這種增長勢頭,但可能在2021年得以復蘇。分析機構MarketsandMarkets公司預測,全球智能制造技術市場規模將從2020年的1813億美元增長到2025年的2204億美元,其復合年增長率為4%。


這種增長將來自各種應用程序的廣泛應用,這些應用程序都是數據密集型的,并且需要在數據源附近進行計算。云計算技術無法支持所需的實時分析和決策,這使得智能制造成為推動邊緣計算應用的眾多用例之一。但是,與許多邊緣計算應用程序不同,支持智能制造的計算設施必須能夠在惡劣的環境中運行。


了解工廠和倉庫的邊緣計算環境面臨的挑戰


工廠和倉庫的嚴酷環境條件要求邊緣計算解決方案在部署時需要注意以下因素:


● 電源可靠性


與任何邊緣位置一樣,備份電源對于防止系統可用性受到市電中斷的影響至關重要,但是在制造和自動化倉庫環境中,電氣設備抗干擾措施甚至更為重要。在這些設施中運行的機械可能會產生電氣噪聲,從而干擾IT設備的運行。不同類型的UPS解決方案采用不同的方法進行調節和抑制,所選的UPS類型將決定其在消除各種電源干擾方面的有效性。


●環境條件


大多數工廠和倉庫環境無法將溫度和濕度保持在IT設備可靠運營所需的范圍內。在大多數工業環境中,必須采用專用冷卻設施,這需要制定散熱計劃。具體來說,是直接將熱量排放到建筑物中,還是通過空調系統排出或通過管道從建筑物中排出?


●空氣質量


與數據中心相比,大多數工廠環境的空氣粉塵和微粒濃度更高。如果這些污染物進入服務器等IT設備,將會影響這些設備的可靠性和預期壽命。保護IT設備需要防塵或密封的機柜或外殼,以防止未過濾的外部空氣進入設備。通過在機箱中集成專用冷卻系統,無論外界空氣質量如何,都可以創建一個溫度和濕度受控的清潔環境。


●物理安全性


邊緣計算的核心理念是將計算和存儲放置在其支持的人員和設備附近。在制造行業中,這通常意味著IT設備容易被未經授權的人員訪問??缮湘i的機柜可以幫助防止未經授權的訪問,另一個最佳實踐是在柜門上部署傳感器,以在柜門打開時觸發警報。


●網絡基礎設施可見性


大多數邊緣計算站點都位于缺乏專用技術資源的環境中。遠程監控功能使IT專家可以了解設備性能和環境狀況,從而確保設備在制造規定的范圍內按預期運行。當配備額外的傳感器時,遠程監控還可以針對可能使設備處于危險狀態的突發情況生成警報,例如溫度升高、進水或未經授權的訪問。


用于惡劣環境的微型數據中心


智能制造廠商可以指定用于應對這些挑戰中的單獨組件,并構建能夠應對制造中惡劣環境的解決方案。但是首選的方法是選購集成的微型數據中心解決方案,這種解決方案經過事先設計和預先測試,可提供卓越的性能和可靠性。


這些微型數據中心解決方案利用標準化的IT級組件,制造廠商可以實現邊緣計算的快速和可重復部署。它們具有機架式冷卻、智能配電和遠程管理功能,部署在可上鎖的機柜中,這種機柜還可以支持各種UPS電源,具體取決于所需的容量。


選擇微型數據中心時,需要采用支持從單個IP地址監視多個數據點的解決方案。隨著邊緣網絡的擴展,這將簡化管理,并降低成本,因為網絡中使用的每個IP地址都要支付費用。


另外,還要考慮如何定期完成維護工作,例如清潔空氣過濾器和更換UPS電池。遠程監控和與能夠快速響應現場維護要求的供應商簽訂的服務合同相結合,可以最大程度地降低UPS電池在需要時無法提供預期運行時間的風險。


保護邊緣


智能制造是邊緣計算令人興奮的用例之一,因為它使制造商能夠增加現有資產和資源的價值。但是如果沒有適當的保護,工廠或倉庫應用程序可能很難使用IT設備。具有遠程監控功能的集成微型數據中心為這種環境提供了理想的解決方案。


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