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當(dāng)我們靠近城市,擁有發(fā)達(dá)的道路和電信系統(tǒng)時,車輛故障通常只是一個小小的不便。然而,想象一下,在某些地區(qū)如高原,那里的手機(jī)信號覆蓋很不穩(wěn)定,而且距離最近的城鎮(zhèn)也要數(shù)個小時的車程。對于在這些地區(qū)運(yùn)營的企業(yè)而言,首要任務(wù)是確保人員安全,尤其是在極端氣候下。但是,如果連接故障導(dǎo)致無法訪問網(wǎng)絡(luò)及其上運(yùn)行的數(shù)據(jù)和應(yīng)用,也可能會造成嚴(yán)重的商業(yè)和聲譽(yù)后果。
衛(wèi)星連接如何確保物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營
在這種情況下,在車頂安裝衛(wèi)星連接作為備份,可以為外出的團(tuán)隊(duì)提供一個安全網(wǎng),使其能夠與總部進(jìn)行通信。這也意味著即使在偏遠(yuǎn)地區(qū),車輛也可以被近乎實(shí)時地跟蹤,因此任何問題都可以被快速識別和解決。
可靠的連接,對于其他難以到達(dá)和潛在危險(xiǎn)的環(huán)境同樣至關(guān)重要,例如天然氣和石油管道網(wǎng)絡(luò)。
長期以來,人們一直使用SCADA(監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集)來監(jiān)控管道,這仍然是檢測泄漏和優(yōu)先處理措施的有效方法。但是,現(xiàn)在SCADA被物聯(lián)網(wǎng)解決方案所取代,物聯(lián)網(wǎng)解決方案允許用戶在云中的單個位置連接其資產(chǎn),并管理其數(shù)據(jù)。SCADA網(wǎng)絡(luò)依賴于高度專業(yè)化的硬件和傳感器,而物聯(lián)網(wǎng)支持更廣泛的傳感器和數(shù)據(jù),因此可以極大地提高監(jiān)控能力。
我們還可以看到物聯(lián)網(wǎng)在防災(zāi)方面的價值,包括野火和洪水監(jiān)測。例如,在有森林火災(zāi)歷史的地區(qū)建立一個監(jiān)測網(wǎng)絡(luò),可以根據(jù)溫度、風(fēng)和濕度的變化提供早期預(yù)警,這些變化都是由傳感器捕捉到的,而無需人類親自在場。傳感器數(shù)據(jù)將使人們能夠確定火災(zāi)的方向以及下一步可能的方向,以便團(tuán)隊(duì)可以在地面上動員,并準(zhǔn)備任何必要的緊急服務(wù)。
最小的帶寬,最優(yōu)的覆蓋
物聯(lián)網(wǎng)解決方案的另一個優(yōu)點(diǎn)是,其可以以最小的帶寬運(yùn)行,以承載所需的最少量的數(shù)據(jù)。這意味著,我們不需要在衛(wèi)星容量要求很高的區(qū)域安裝寬帶系統(tǒng)。此外,還可以將衛(wèi)星容量(如1兆赫茲)與所需的傳感器數(shù)據(jù)量相匹配。與依賴寬帶衛(wèi)星服務(wù)相比,這樣做可以降低總擁有成本。
衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)在傳統(tǒng)上覆蓋范圍有限的地區(qū)提供可靠的連接,如偏遠(yuǎn)而廣闊的農(nóng)田和海上船只。能夠保持連接對于通信至關(guān)重要,特別是在不需要或沒有GMDSS(全球海上遇險(xiǎn)和安全系統(tǒng))但仍需要連接來進(jìn)行語音呼叫的海船上。
安裝過程也比VSAT(非常小孔徑終端))簡單得多。動態(tài)物聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星終端無需指向。有了固定終端,通過手機(jī)應(yīng)用即可輕松地進(jìn)行定位。
節(jié)省時間,減少錯誤
衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)還可以通過在其他未連接的區(qū)域?qū)崿F(xiàn)基于云的自動化,大大加快對傳感器警報(bào)的響應(yīng)時間。例如,可以對系統(tǒng)進(jìn)行編程,使其在溫度升高時關(guān)閉應(yīng)用,在溫度下降時重新打開應(yīng)用。這減輕了操作人員的負(fù)擔(dān),其不必一直盯著屏幕,以免出現(xiàn)延遲或錯誤。
由于物聯(lián)網(wǎng)解決方案連接到云,因此用戶可以捕獲越來越多的傳感器數(shù)據(jù)。因此,機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能功能將是必要的,以確定異常情況以及應(yīng)在何處采取行動,否則用戶將留下大量的儀表板統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。
SCADA與物聯(lián)網(wǎng)
SCADA已經(jīng)存在了大約30年,在監(jiān)控大面積和不同區(qū)域的工業(yè)流程和關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施方面具有極高的價值。然而,其局限性源于這樣一個事實(shí),即系統(tǒng)通常是使用專業(yè)硬件和優(yōu)先級協(xié)議(如Modbus)構(gòu)建的,因此其不具有互操作性,也不是行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
另一方面,物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),因?yàn)槠涫褂幂p量級消息傳遞MQTT(消息隊(duì)列遙測傳輸)等通信協(xié)議。我們還可以為物聯(lián)網(wǎng)承載IP數(shù)據(jù)。傳感器通過已建立的低功耗廣域網(wǎng)(LPWAN),如LoRaWAN,以及其他行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)提供商與其連接。事實(shí)上,有數(shù)百家不同的網(wǎng)關(guān)供應(yīng)商將這些LPWAN標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換為IP,以便它們可以通過衛(wèi)星或任何網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸。
靈活性和可擴(kuò)展性
衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)正變得越來越容易被企業(yè)所使用,包括那些測試其功能并嘗試在不承擔(dān)資本支出成本的情況下嘗試的企業(yè)。
高速可擴(kuò)展性也是可能的,因?yàn)榻陙韨鞲衅鞯某杀敬蠓陆?,而LPWAN傳感器技術(shù)的種類也在增加。此外,我們不再需要獨(dú)立的物聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星系統(tǒng),因?yàn)榭梢岳矛F(xiàn)有的集線器設(shè)備,并在其上啟動衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。
物聯(lián)網(wǎng)在過去15年里取得了巨大進(jìn)步,而且一直在變得更好。因此,用戶可以比以前做更多的事情?,F(xiàn)在可以提取數(shù)據(jù)源,并在更高級別上使用機(jī)器學(xué)習(xí),這是因?yàn)榭梢耘c不同的服務(wù)進(jìn)行互操作,而不是依賴SCADA提供的封閉網(wǎng)絡(luò)。
物聯(lián)網(wǎng)實(shí)踐
回到我們一開始的例子,更好的蜂窩覆蓋可以提醒團(tuán)隊(duì)注意遠(yuǎn)程位置發(fā)生故障的車輛。當(dāng)然,更好的是能夠從一開始就防止故障發(fā)生。這就是物聯(lián)網(wǎng)真正發(fā)揮作用的地方。
在這種情況下,可以通過網(wǎng)絡(luò)連接到車輛的診斷程序,以查看輪胎壓力和發(fā)動機(jī)溫度是否發(fā)生變化。LoRaWAN上可能運(yùn)行著其他傳感器,其他地方也可能運(yùn)行著其他傳感器。
來自所有這些來源的數(shù)據(jù),都具有不同的網(wǎng)關(guān)協(xié)議,可以轉(zhuǎn)換為IP并通過衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)發(fā)送。物聯(lián)網(wǎng)供應(yīng)商之間更緊密的合作也使吸引更多數(shù)據(jù)源成為可能。所有這些使企業(yè)能夠更輕松地提供服務(wù),而無需解決多個網(wǎng)關(guān)或多個轉(zhuǎn)換點(diǎn),從而使部署更快、更具成本效益。
靈活性是關(guān)鍵
隨著企業(yè)可用的選擇越來越多,我們越來越多地看到衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)采用的障礙正在被打破。例如,開放網(wǎng)絡(luò)有助于降低擁有成本,讓用戶可以自由選擇適合其需求的容量。技術(shù)的發(fā)展速度也使得雙重功能成為可能,這意味著用戶可以選擇在物聯(lián)網(wǎng)模式下運(yùn)行,與所有其他物聯(lián)網(wǎng)終端共享網(wǎng)絡(luò)容量,并在需要更大的吞吐量和更低的延遲時短期切換到專用通道SCPC模式。
安全是首要任務(wù),如果需要,現(xiàn)場團(tuán)隊(duì)還可以切換到專用通道,并使用衛(wèi)星上的移動IP應(yīng)用撥打重要電話。這種專用通道SCPC模式的靈活性至關(guān)重要,因?yàn)橛脩粝矚g能夠在需要時登錄系統(tǒng)的想法。否則,即使他們只有1%的時間使用寬帶功能,也要為其終端和通話時間支付額外的費(fèi)用。
至關(guān)重要的是,其還允許用戶通過逐個終端管理關(guān)鍵任務(wù)數(shù)據(jù)來確定其優(yōu)先級,幫助其在做出決定之前實(shí)現(xiàn)更高水平的準(zhǔn)確性和盡職調(diào)查。