قدرات بوابات إنترنت الأشياء الصناعية

بوابات إنترنت الأشياء الصناعية، والتي تسمى أيضًا بوابات الحافة، ومحولات البروتوكول، وما إلى ذلك، عبارة عن مضيفين صغيرين يتكونون من معالجات دقيقة عالية الأداء من الدرجة الصناعية ومجهزة بأنظمة تشغيل مضمنة وبرامج IOT مستقلة. يحتوي على واجهات مادية مثل المنافذ التسلسلية 232/485، ومنافذ الشبكة، ووحدات WIFI وGPRS، ويمكنه التواصل مع العدادات الذكية، ومعدات PLC، وشاشات اللمس، وSCADA/DCS لإكمال قراءة البيانات والتخزين المحلي، ولديه أيضًا بروتوكولات مثل HTTP وMQTT. التكامل مع منصات نظام الطرف الثالث (SCADA، MES).

تشبه البوابات الصناعية أعصاب جسمنا البشري، التي تنقل المعلومات التي ندركها (مثل الرؤية واللمس وما إلى ذلك) إلى أدمغتنا لمعالجتها. ما هو نوع الاستجابة التي يتم إجراؤها ونقلها إلى الجسم كله والأطراف للقيام بأعمال من خلال الأعصاب؟ بمعنى آخر، إذا لم تكن هناك بوابة إنترنت الأشياء الصناعية، فسيكون الأمر كما لو أن أعصاب جسمنا البشري مقطوعة، ولا يمكننا إدراك البيئة الخارجية ولا يمكننا التحكم فيها. حركاته الخاصة، مثل الخضار أو شخص ذو أطراف غير منسقة، تفتقر إلى السلوك. لذلك تعتبر البوابة الصناعية جهازًا مهمًا لا غنى عنه في إنترنت الأشياء الصناعي.

ما هي وظائف بوابة إنترنت الأشياء الصناعية؟

1. وظائف جمع البيانات وإعادة توجيهها

باعتبارها الوظيفة الأساسية للبوابة الصناعية، من الضروري توصيل أجهزة الاستشعار والأدوات وأجهزة PLC وغيرها من المعدات الموجودة في الموقع الصناعي بالبوابة من خلال واجهات الناقلات الصناعية (RS485، CAN)، والواجهات اللاسلكية، وواجهات الشبكة. يمكن أن تتكيف البوابة مع بروتوكول الاتصال الخاص بالمعدات الميدانية، مثل modbus وModbusTcp وTCP/IP وOPC وDTL645 وما إلى ذلك. يقرأ RFID بيانات الجهاز ويكتبها ويمكنه إصدار أوامر التحكم؛ يمكنه التواصل مع معظم وحدات تحكم الأجهزة في الموقع، ويتمتع بقدرات قوية على جمع البيانات ونقلها، ويدعم التخصيص والتطوير المخصص للبروتوكول؛ يمكن تحقيق تعديل وتحسين قالب المجموعة الطرفية واستراتيجية التجميع من خلال النظام الأساسي المحلي أو السحابي، ويمكن تحقيق تحميل البيانات بكفاءة؛ يمكن تحقيق توحيد أنواع مختلفة من بيانات الجهاز من خلال محرك التقييس؛ يمكن لبوابة إنترنت الأشياء الصناعية جمع البيانات وإرسالها إلى منصة النظام من خلال 4G / 5G وواجهة الحافلات الصناعية وواجهة الشبكة وما إلى ذلك.

وبطبيعة الحال، يمكن أن تحتوي بوابة إنترنت الأشياء الصناعية نفسها أيضًا على واجهة إدخال/إخراج لتلبية متطلبات التحكم الأكثر تعقيدًا في المواقع الصناعية. البوابة مسؤولة عن دمج وجمع البيانات في الموقع، ومن ثم تلخيصها مركزيًا في البوابة الصناعية. تقوم البوابة الصناعية بفرز وتحليل المعلومات وتسجيلها في لوحة التحكم، وذلك لتحقيق التحكم عن بعد، والترقية عن بعد، والاتصالات عن بعد، والمراقبة في الوقت الحقيقي للمعدات الصناعية.

2. وظيفة استئناف التخزين ونقطة التوقف

تحتوي بوابة إنترنت الأشياء الصناعية على قاعدة بيانات مدمجة، وتدعم تخزين البيانات المحلية، ويمكنها منع فقدان البيانات بشكل فعال؛ يمكن تخزين البيانات المجمعة في ذاكرتها الخاصة، ولن تضيع عند إيقاف تشغيل الطاقة. إنها تشكل نسخة احتياطية مزدوجة مع النظام الأساسي، ويمكن للنظام استدعاء البيانات التاريخية في أي وقت. عندما تواجه محطة 4G/5G الأساسية مشكلة أو تكون قيد الصيانة، تفقد المنصة الاتصال بالموقع، وتستمر البوابة في التجميع والتخزين في الموقع. بعد استعادة الاتصال بالمنصة، يمكن تحميل البيانات بشكل فعال إلى المنصة من لحظة انقطاع الاتصال للتأكد من البيانات الأساسية للمنصة. النزاهة، يمكن للمنصة الاستفادة بشكل كامل من تطبيق البيانات وتحقيق القيمة للعملاء. يحتوي على بروتوكولات اتصال مشتركة للتكامل مع أنظمة الطرف الثالث وواجهات API/SDK للتطوير الثانوي، والتي يمكنها تحقيق التكامل السريع مع أنظمة الطرف الثالث (SCADA وMES وما إلى ذلك).

3. وظيفة حوسبة حافة قوية

يعد "التعاون السحابي" بالفعل اتجاهًا رئيسيًا في إنترنت الأشياء الحالي. تعمل المنصة على تحقيق اللامركزية في مهام الحوسبة، مما يتطلب من البوابات الصناعية أن تتمتع بوظائف حوسبة متطورة. في التطبيقات العملية، تتصل المنصة بعدد كبير من الأجهزة، وتكون كمية البيانات المتزامنة ضخمة، مما يشكل ضغطًا كبيرًا على المنصة والشبكة (خاصة تعريفات 4G/5G).

تدعم بوابة إنترنت الأشياء الصناعية العديد من وظائف الحوسبة الطرفية مثل التجميع الذكي، وتصفية البيانات، وحساب الإنذارات، ومشغل القفز، وحساب الصيغة، واستراتيجية التجميع، وما إلى ذلك. من خلال إنشاء نماذج المعدات وتوحيد البيانات، يزداد الضغط على مركز الخدمة السحابية بشكل كبير تم تقليله، وتم تحسين متانة النظام وتزامنه العالي؛ بعد التخلص من عدم تجانس المعدات وتحقيق التوحيد، يتم توفير تكاليف البحث والتطوير والبناء للمشروع بشكل كبير.

يمكن للبوابة الصناعية معالجة البيانات الموجودة في الموقع وفقًا للإعداد المسبق،

وما عليك سوى إرسال نتائج المعالجة إلى المنصة؛ بالنسبة لبعض التحكم البسيط في الارتباط والإنذار، يمكن أيضًا تحقيق حوسبة الحافة على الفور من خلال البرمجة المنطقية، مما يحسن بشكل كبير أداء التحكم والإنذار في الوقت الفعلي؛ التطوير الثانوي هو أيضًا نوع من حوسبة الحافة، مثل التطوير عبر الأنظمة الأساسية، وتطوير تطبيقات الحاويات، ويجب أن تكون حوسبة الحافة للبوابات الصناعية منصة مفتوحة. يمكن لكل من مهندسي تصحيح الأخطاء ومهندسي التطوير تحقيق احتياجات الحوسبة المتطورة الخاصة بهم.

4. خدمات الصيانة والتشغيل عن بعد

في بعض الأحيان تكون تكلفة الصيانة اليدوية في الموقع أعلى من تكلفة المعدات نفسها، لذا فإن الصيانة عن بعد ضرورية.

بعد توصيل البوابة الصناعية بالشبكة العامة، يجب أن يكون برنامج تصحيح الأخطاء الداعم قادرًا على الاتصال عن بعد بالبوابة الموجودة في الموقع من خلال الخادم البعيد. يمكن للمهندسين تصحيح أخطاء البوابة الموجودة في الموقع أو استكشاف المشكلات الموجودة في الموقع في المكتب وإصلاحها، وحل المشكلات عن بعد عند العثور عليها، مما يؤدي إلى تحسين كفاءة التشغيل بشكل كبير. أدرك حقًا "استراتيجيات التخطيط والفوز على بعد آلاف الأميال". بالإضافة إلى ذلك، يجب أن تتمتع البوابات الصناعية أيضًا بوظائف مثل تشفير أمان البرامج والأجهزة، والشبكات اللاسلكية، والرقائق عالية الأداء، وتوجيه 4G، وجدران الحماية.

مع التطور المستمر لإنترنت الأشياء والذكاء الاصطناعي والبيانات الضخمة والحوسبة السحابية وغيرها من التقنيات، أصبحت البوابات الصناعية تدريجيًا مفتاح الصناعات الجديدة الذكية. في الوقت الحاضر، تُستخدم البوابات الصناعية على نطاق واسع في الأتمتة الصناعية، والمدن الذكية، والتصنيع، والزراعة الذكية، والمعدات الميكانيكية، والتحكم PLC، والروبوتات الذكية، ومعدات إمدادات المياه، والنقل الذكي، والمصانع الذكية، والمراقبة عن بعد، والمراقبة البيئية وغيرها من المجالات، بدون أسلاك وتقليل الصيانة والتكلفة مريحة جدًا للاستخدام.