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实现连接成败的秘密IIoT成分

星星科技指导员 来源:嵌入式计算设计 作者:Todd Rigby 2022-11-29 11:37 次阅读

尽管过去几十年企业运营取得了巨大发展,但对提高生产力、可靠性和安全性的承诺仍然存在。世界各地的组织正在经历数字化转型,并希望引入或扩展工业物联网 (IIoT),以简化运营并实现这些目标。

然而,当涉及到工业网络环境时,唯一不变的是变化。然而,许多运营商仍然依赖具有静态配置的无线网络,例如LTEWi-Fi,这些网络难以适应不断变化的环境,要求和运营需求。

如果运营商要释放IIoT的全部潜力,他们的运营必须具有适应性,以提供在生产力、效率和安全性领域达到新水平所需的关键任务可靠性。

做出正确的选择

无论是对更多货物还是煤炭的需求不断增长,每个行业都面临着越来越大的扩大运营压力。从采矿到港口,从农业到石油和天然气,全球运营商都在寻找更加敏捷和创新的方法,为不可避免的市场变化和不断增长的需求做好准备。

因此,他们正在寻求采用新的IIoT技术来优化生产效率,同时最大限度地降低成本。如果没有可靠的通信,当今的任务关键型 IIoT 应用就一无是处。如果运营商要获得IIoT实施的全部好处,选择正确的网络至关重要。

LTE 不足以满足 IIoT 的需求

对于某些应用,LTE解决方案似乎是一个简单的选择。然而,在动态工业环境中,设备需要低延迟、不会中断的实时连接以及足够的上传带宽,LTE 无法提供运营商高效运行所需的支持和可靠性。

对于基于运营商的LTE,最重要的问题之一是商业网络针对不断下载媒体的消费类设备进行了调整,而不是针对终端设备不断生成和上传数据的行业的需求。全球商业网络分配了大约 80% 的带宽用于下载,留下的可用带宽最少。对于高带宽应用,例如使用视频的自主设备,或生成大量数据然后需要上传的关键工厂机械,具有这种类型的约束可能会限制用户并让用户感到沮丧。

专用LTE已经克服了基于运营商的LTE的一些挑战。然而,它仍然有其障碍。专用LTE的主要问题之一是其总拥有成本。虽然初始成本似乎具有竞争力,但运营和维护这样一个网络的成本和复杂性是其支持者并不急于讨论的问题。这些网络需要训练有素的员工:在价格点上,您不需要付费。寻找工业级客户端设备也可能是一个挑战。我最近的谷歌搜索产生了有限的选项。

克服障碍

与LTE不同,Rajant的Kinetic Mesh无线网络为不断变化的环境提供低延迟覆盖。通过使用BreadCrumb节点,Kinetic Mesh网络可以在任何所需区域创建全覆盖连接。面包屑有多个收发器,每个收发器都可以保持许多活动连接。通过使用动态分布式路由,其中涉及BreadCrumbs自动选择最快的路径,保证最好的服务。这非常适合环境发生变化的区域,当它被阻塞时;将快速平稳地选择另一个链路,就像网络交换机的功能一样。

Rajant 为您提供了极大的部署灵活性。您可以拥有零到多个 LAN 连接,具体取决于您的项目要求。此外,节点可以是固定的,也可以是移动的。动态网格网络在制作多节点跳跃方面非常有效。多个收发器可以在面包屑中同时工作。这消除了存储和转发,这是竞争对手网络上的标准。这也几乎消除了这些系统难以解决的延迟问题。节点越多,网络可以覆盖的区域就越大,无论是广阔的城市、小港口还是偏远的探索营地。通过在任何应用中提供简单、即时且防故障的完全移动无线宽带连接,它可以满足您的项目需求。

Rajant 的 Kinetic Mesh 无线网络运行一个专有协议,该协议定义了 BreadCrumbs 的互操作方式。Rajant 在与 Wi-Fi 或以太网连接设备进行外部通信时遵循开放标准。这意味着您现有的技术投资也可以被利用和集成,以创建更可靠、更高性能、更具成本效益的解决方案。相比之下,LTE系统依靠少量大型有线基站基础设施来连接用户。专用LTE网络通常包括较小的轮子或COWS小区,以扩大覆盖范围。然而,放置或重新安置奶牛需要完全重新设计频率计划和路线表。即使是很小的网络更改,这也是一项困难且昂贵的工作。对于城市部署中的运营商来说,这一挑战不是问题,因为他们可以将大型工程人员的高成本分散到数十万客户身上。但是,对于面临动态环境(如矿山或港口)的工业客户来说,这种开销可能令人望而却步,因为矿山或港口的地形每天都在变化。

高效的选择

安装 Kinetic Mesh 网络再简单不过了,因为当 BreadCrumbs 以每秒 50 – 200 次的速度启动和刷新时,所有路由表都是自动构建的。每个面包屑都管理其路由。它通过维护多个活动连接,然后选择最佳路径以逐个数据包发送数据来实现此目的。Kinetic Mesh 网络提供全面的移动性和快速的可扩展性。网络不会像竞争对手的网络那样随着每个节点的添加而降低性能。随着节点数量和密度的增加,Rajant 网络变得越来越强大,功能越来越强大,从而创建了更多的数据路径。由于网络是自我配置的,它会自动将新节点合并到现有结构中,而无需网络管理员进行任何调整。这使得安装和管理成为一个简单而高效的过程。换句话说,维护成本微不足道。

扩展能力、多层冗余和低延迟为卓越的客户体验奠定了基础。Rajant 的 LX5/ME4 节点采用铝坯封装,防护等级为 IP67。此外,这些装置的额定温度为 -40 至 176 华氏度,使这些装置非常适合在最恶劣气候下的工业环境中运行。

实时反应

最重要的是,对于支持工业环境的网络,它们必须能够实时适应运营变化和增长。Rajant 的 Kinetic Mesh 提供达到新的生产力、效率和安全性水平所需的关键任务连接和可靠性。该技术的主要用例是在移动、具有挑战性和不断变化的环境中执行关键任务 IIoT,例如矿山、港口、石油和天然气运营、农业和铁路。

Rajant的Kinetic Mesh具有自主适应性,是唯一可以自我优化路由以适应不断变化的操作和环境条件的无线网络。这为IIoT数据提供了前所未有的可靠性。虽然竞争对手的网络采用“先断后合”或“先成后断”的连接方法,但 Rajant 提供无缝的连续连接。

Rajant最近推出了ES1 BreadCrumb,非常适合室内IIoT应用和/或轻型车辆部署。该型号在不太坚固的外壳中提供与我们的坚固型型号相同的自主适应性。BreadCrumb系列的最新成员DX2重量不到5盎司。客户现在可以在无人机上部署高带宽网络连接,将其从玩具变成有价值的工具。通过在无人机上启用这种级别的通信,您可以在无人机以最高速度飞越您的站点时流式传输 4k 视频或摄影测量。

动态网格 v LTE

虽然 LTE 客户端可以跟踪多个基础设施小区,但一次只能连接到一个。当连接降级时,交换机会协调与另一个单元的切换。虽然这是一个可靠的切换,但前提是切换表中没有印刷错误,但LTE网络在面对电源中断或重大天气事件时是出了名的脆弱。Kinetic Mesh 具有自动保持连续连接的优点,没有人为错误的可能性。由于每个 BreadCrumb 独立管理其路由,其集体效应是人工智能,不断选择最佳段以通过最快的路径传递数据。这种人工智能可以进行负载平衡,绕过潜在的拥塞、本地干扰,甚至是硬件中断。与LTE相比,Kinetic Mesh具有灵活性、易于部署、冗余以及更低的运营成本和资本支出。我们有无数关于Rajant网络在难以想象的情况下可靠运行的客户案例。

满足工业物联网需求

随着IIoT的需求继续呈指数级增长,企业信息技术(IT)与运营技术(OT)的融合也在不断上升。这可以打开实时运营智能的大门,这种智能不仅是反应性的,而且是预测性的,并且可以在移动中执行。

这一点至关重要,因为当今的基础设施和资产存在于自主运营时代,一致的带宽、灵活性、可靠性和可扩展性至关重要。凭借即时适应运营变化和实时增长的能力,Kinetic Mesh 网络适合释放工业无线的全部力量,使运营商能够拥抱 IIoT 的可能性。

审核编辑:郭婷

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