IIoT 之旅从远程遥测开始

监控和数据采集 (SCADA) 的第一条规则是通信将失败。一项挑战是不断增加的数据量给主服务器和与其相连的通信网络带来了越来越大的负载。

Ovarro 亚洲地区销售经理 Craig Abbot ，解释了为什么远程遥测单元 (RTU) 对于最大限度地减少智能电力、公用事业、广播和运输应用中的拥堵至关重要。

物联网 (IoT) 的愿景是将来自低成本传感器的数据跨通信链路报告到云中的庞大数据库中进行分析。有了更多数据，我们的目标是收集更多信息，以帮助优化加工厂、城市甚至日常生活。

能够优化运营以及更快地检测和响应即将发生的问题具有巨大的价值。

这就是为什么 RTU 几十年来一直被用于监控电信塔的功耗和电池备份的原因。在 Wi-Fi 或 5G 网络覆盖的过程工厂中，服务器位于云端或附近的空调控制室，RTU 收集有关关键资产的信息。如果出现电网故障，RTU 允许运营商继续监控资产，以确保持续、不间断的运行。

RTU 的工作前提很简单：如果了解资产的状况，就可以对其进行有效管理并快速响应变化。最近，它们被部署在风力涡轮机塔架上，以监控每个塔的生产，而不是消耗。

RTU 必须有足够的容量来管理每个发电塔所需的有限数量的输入/输出 (I/O) 点。在制造业中，工业物联网 (IIoT) 为各种设备提供了类似的好处，例如泵、阀门、压缩机，甚至铁路线和饮用水。但也存在挑战，其中之一是网络安全。

网络安全和 RTU

许多工业应用涉及公共安全，例如人员或危险材料的运输或供人类消费的食品、饮料和药品的生产。任何外部访问控制系统的风险都可能妨碍作为物联网核心驱动力的开放连接。

另一个挑战是数据量不断增加，主服务器和连接到它的通信网络的负载也在增加。

RTU 从远程位置的传感器收集数据并对其进行处理以立即做出本地响应。将数据发送到中央服务器并等待其响应没有延迟。也解决了没有连接到主服务器时断电的问题。 RTU 是自主的，可以在没有监督的情况下长时间保持本地控制。

它们也是数据集中器，但将每个数据样本发送到主服务器会很快使通信链路过载。相反，RTU 通过将数据集中到必要的地方来最小化拥塞。

更快、低延迟的响应

RTU可以每秒多次采样水箱的液位或火车电源线上的电压，用于报警和控制目的，并且只将关键细节发送给主服务器。

这将通信流量保持在最低限度。例如，每小时发送一个数据点的最小、最大、平均、总和标准偏差，而不是每秒钟发送一个样本，将通信流量减少 99.9%。这允许 RTU 在几乎没有可用带宽时提供对远程系统的洞察。

作为分析工具，RTU 从本地传感器收集数据，对其进行分析，然后对变化做出响应。当今使用的典型算法与过程控制相关，就像可编程逻辑控制器 (PLC)。随着工业物联网的发展，越来越多的功能被开发出来。

例如，翠鸟 CP-35 在 1GHz 处理器上运行 Linux 操作系统。

这是现场可用的重要处理能力水平，专用于分析来自单个位置的数据。一个由 100 个这样的 RTU 组成的网络提供了 100GHz 的处理能力。 SCADA 的第一条规则是通信将失败。除了作为自主控制器之外，RTU 还必须是数据记录器。

离线时，RTU 将维护应发送到中央服务器的数据存储，并在链接恢复后上传。最新的 RTU 可以存储数十万甚至数百万个事件。从这个角度来看，100,000 个事件大约相当于 30 个远程传感器每小时 140 天的平均值。

在物联网中，边缘计算机的作用是预处理数据并在数据传递到主服务器之前采取行动。这允许更快、低延迟的响应，并最大限度地减少中央服务器和边缘之间的流量。

这正是 RTU 在 IIoT 中可以发挥的作用。通过正确的保护和安全功能，这些拥塞最小化器可以遵守 SCADA 的第一条规则，即尽可能避免通信失败。

作者是 Ovarro 亚洲区销售经理 Craig Abbot .