工业物联网传感器到云网关解决方案
IIoT 的主要用例之一(工业物联网)将收集传感器数据并将其传送到企业云,以增强对远程操作系统的实时可见性。这对于石油和天然气、制造工厂生产监控、医疗保健患者监控和变电站监控等应用非常重要。随着网络基础设施的进步和更高带宽 WAN(广域网)连接的承诺,能够将原始传感器数据通过 WAN 拉到后端企业云,在那里可以实施和监控数据处理和预测性维护解决方案。启用这种类型的架构为组织提供了极大的敏捷性,可以对其部署的系统不断变化的情况做出响应和反应。
尝试实现这种架构级别时会出现一些问题。 出现的主要问题是必须从部署的系统发送回企业的大量数据。 允许来自每个传感器的单独网络数据包是不可行的。此外,每个传感器的数据量是否在企业端实际需要用于评估都是恒定的。给定下图,该架构并没有解决当今存在的将数据从传感器获取到企业的任何问题。由于必须处理的数据包数量很大且必须保持一致,因此在 WAN 中会出现瓶颈。一旦 WAN 流量爆发,企业收集数据进行处理的能力就会变得越来越困难和不可预测。
试图用传统的解决方案来实现 Sensor to Cloud 是不可行的今天要实现一个可行的解决方案,将传感器数据传回企业,需要部署两个关键的数据处理部分。首先,必须减少网络数据包的数量 .其次,数据路径中必须存在一些智能,允许企业方声明它想要访问什么数据 以便不发送不相关的数据。此外,此功能必须是可变的,因为不断变化的条件必须允许企业方调整其想要访问的数据集。
RTI 为这些应用程序提供了一种称为路由服务的桥接功能。路由服务是一种基于逻辑的桥接解决方案,使管理员能够配置基于主题的路由,这些路由从输入端的发布者收集数据,并将数据发送到输出端的任何订阅者。并且由于Routing Service基于DDS,它可以在Topic Route的任一侧实现服务质量(QoS)的个性化设置。
一个可以在路由服务中设置的QoS是数据批处理 .此功能提供了将小块数据批处理或合并为更大的网络数据包的机会,以便更有效地通过 WAN 传输数据。批处理具有限制数据包大小和限制出站数据包之间存在的时间量的配置控制。这使用户可以完全控制传感器数据的带宽和延迟配置文件。最终结果是可配置的带宽整形解决方案,可将通过 WAN 发送的数据包数量大幅减少 10 倍 或更多。
第二个能力,Routing Service 提供了启用主题路由的接收端来表达数据过滤器 这将限制实际通过网桥发送的数据。例如,如果部署系统上的传感器是温度传感器,并且接收端对温度值“> 100 华氏度”感兴趣,则可以在网桥的接收端配置此过滤器的表达式,路由服务将传播过滤到数据的原始发送端。因此,数据将在原始写入端过滤,从而限制必须通过 WAN 发送的数据包数量。此过滤功能内置于 DDS 中,因此路由服务允许在任何主题路由中使用它。
下图显示了在这种架构中将在哪里使用路由服务。
通过使用包含批处理的 DDS 过滤和基于逻辑的路由,传感器到云成为可能。
该解决方案提供了一种非常高级的架构,具有独特的优势,可以解决将传感器数据传回云端的问题,而无需在部署的站点处理原始数据。请通过电子邮件与我们联系,以获取有关 RTI Connext DDS 和路由服务功能以及使用这些产品来解决您的特定要求和挑战的更多信息。
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