一、方案概述
隨著物聯網應用的不斷拓展,工業、能源、交通、智慧城市等眾多領域對數據采集、處理及實時決策的需求日益增長。深控技術研發的 “不需要點表的邊緣計算網關” 應運而生,旨在為各行業提供一種高效、便捷且智能化的物聯網連接與數據管理解決方案,通過在邊緣側進行數據處理,有效減輕云端負擔、降低網絡帶寬要求,并實現快速響應,助力企業實現數字化轉型與智能化升級。
二、核心優勢
(一)不需要點表配置,快速部署
傳統的網關設備往往需要繁瑣的點表配置工作,涉及對各種設備的輸入輸出通道、地址、協議等進行細致核對與設置,這一過程不僅耗時費力,還極易出現人為錯誤。深控的這款邊緣計算網關采用先進的自適應技術,能夠自動識別接入設備的數據結構和通信協議,無論是來自不同廠商的傳感器、PLC(可編程邏輯控制器),還是其他智能終端設備,網關均可快速與之建立連接,實現即插即用,極大地縮短了項目部署周期,降低了部署成本與技術門檻,讓物聯網項目能夠迅速落地實施。
(二)強大的邊緣計算能力
網關內置高性能處理器,具備強大的邊緣計算功能。它可以在靠近數據源的邊緣側對實時采集到的數據進行預處理、分析和聚合,例如對工業生產線上的傳感器數據進行實時的異常檢測、質量分析,或者對能源消耗數據進行實時統計與優化建議生成等。通過在本地完成這些計算任務,僅將關鍵數據和分析結果上傳至云端,有效減少了網絡傳輸的數據量,緩解了網絡帶寬壓力,同時避免了因網絡延遲等問題導致的數據處理不及時,提高了整個物聯網系統的響應速度和運行效率。
(三)高度安全可靠
物聯網環境下的數據安全至關重要,深控的邊緣計算網關從多個層面保障系統安全。在硬件方面,選用工業級高品質元器件,具備良好的抗干擾能力、穩定性和耐用性,可適應復雜惡劣的工作環境,確保長時間穩定運行。在軟件層面,采用多重加密技術對數據進行加密傳輸與存儲,防止數據泄露和篡改;同時,具備嚴格的身份認證和訪問控制機制,只有經過授權的設備和用戶才能與網關進行交互,有效抵御外部非法入侵,為物聯網系統構建起堅固的安全防線。
(四)廣泛的設備兼容性
支持多種常見的工業通信協議(如 Modbus、OPC UA、Profibus 等)以及物聯網通信協議(如 MQTT、CoAP、HTTP 等),能夠無縫連接各類傳統設備和新型物聯網設備,打破不同設備間的通信壁壘,實現異構設備之間的互聯互通,構建起統一、高效的物聯網網絡架構,滿足不同行業多樣化的設備接入需求。
深圳市深控信息技術有限公司
三、解決方案架構
(一)設備層
包含各類物聯網終端設備,如工業領域中的溫度傳感器、壓力傳感器、流量傳感器、PLC 控制器,能源行業的電表、水表、燃氣表,以及智慧城市中的智能攝像頭、環境監測儀等。這些設備分布在不同的物理位置,負責采集現場的實時數據,并通過有線(如以太網、RS485 等)或無線(如 Wi-Fi、藍牙、Zigbee、LoRa、5G 等)通信方式將數據傳輸至邊緣計算網關。
(二)邊緣計算網關層
作為整個物聯網解決方案的核心樞紐,深控的 “不需要點表的邊緣計算網關” 接收來自設備層的多源異構數據,憑借其自動識別能力迅速完成設備接入與數據采集。在網關內部,利用強大的邊緣計算能力對數據進行實時處理,包括數據清洗(去除異常值、重復數據等)、格式轉換、特征提取、數據分析與規則判斷等操作。例如,在工業自動化場景中,對生產設備的運行狀態數據進行實時分析,判斷設備是否存在故障隱患;在智能建筑領域,根據室內外環境數據實時調整空調、照明等設備的運行參數,以實現節能降耗的目的。處理后的數據根據預設規則,一部分經過加密后上傳至云端進行長期存儲和更深入的大數據分析,另一部分則直接用于本地的實時決策與控制反饋,實現對下層設備的快速響應與精準調控。
(三)網絡層
負責實現邊緣計算網關與云端平臺之間的數據傳輸,可根據實際應用場景和網絡條件選擇合適的通信網絡,如 4G/5G 移動網絡、有線寬帶網絡等。網絡層通過采用可靠的傳輸協議以及加密技術,確保數據在傳輸過程中的完整性、保密性和可靠性,防止數據在傳輸途中丟失或被竊取篡改。
(四)云平臺層
云平臺接收來自各個邊緣計算網關上傳的數據,進行匯聚、存儲和深度分析。通過大數據分析、人工智能等技術手段,挖掘數據背后的潛在價值,為企業提供諸如設備遠程管理、生產流程優化、能源管理策略制定、故障預測與預防性維護等全方位的智能服務。同時,云平臺也可以作為統一的管理界面,實現對分布在不同地域的眾多邊緣計算網關及物聯網設備的遠程監控、配置管理、軟件升級等操作,方便企業進行集中化、規模化的運營管理。
(五)應用層
基于云平臺分析處理后的數據以及邊緣計算網關的本地決策結果,面向不同行業用戶開發出各種定制化的物聯網應用,例如工業企業的智能制造系統、能源企業的智能能源管理系統、交通行業的智能交通管控系統、智慧城市的綜合管理平臺等。這些應用為終端用戶提供直觀、便捷的操作界面,使其能夠實時掌握業務運營情況,并通過系統的智能決策輔助功能實現高效的生產運營管理與決策制定。
四、行業應用案例
(一)工業制造領域
在某汽車制造工廠,生產線上分布著大量不同品牌、不同年代的生產設備,包括焊接機器人、沖壓機、涂裝設備等,這些設備的通信協議各異,傳統的物聯網集成方案面臨巨大的點表配置工作量和復雜的設備整合難題。
深控的邊緣計算網關憑借無需點表配置的優勢,快速接入各類設備,實時采集設備的運行狀態數據(如設備溫度、壓力、振動頻率等)以及生產工藝參數(如焊接電流、沖壓力度等)。在邊緣側,網關對數據進行實時分析,一旦檢測到設備運行異常或工藝參數偏離標準值,立即發出警報并自動調整相關設備的運行參數,實現了生產過程的實時監控與故障預警,有效提高了生產效率,降低了次品率。同時,經過邊緣計算處理后的關鍵數據上傳至云平臺,供企業管理層進行生產數據分析與決策制定,助力企業優化生產流程,實現智能制造升級。
(二)能源管理領域
一家大型能源集團旗下擁有多個分布式的能源站點,涵蓋光伏發電站、風力發電場以及變電站等,需要對各類能源設備(如光伏板、風機、變壓器等)進行實時監控與統一管理,以提高能源生產效率、優化能源分配并降低運維成本。
采用深控的 “不需要點表的邊緣計算網關”,各個能源站點的設備可以方便地接入網關,網關自動采集設備的電量、電壓、功率、環境溫度、風速等數據,并在邊緣側進行實時的能源數據分析,例如根據光照強度和溫度預測光伏發電量、依據風速變化調整風機的轉速以實現最佳發電效率等。通過邊緣計算網關將經過處理的數據上傳至云平臺,能源集團可以在云端對所有站點的能源生產情況進行集中監控、調度與管理,實現能源的精細化管理和高效利用,同時借助預測性維護功能,提前安排設備運維,減少設備故障停機時間,保障能源供應的穩定性。
(三)智慧城市建設領域
在某智慧城市項目中,需要整合城市各個區域的智能路燈、環境監測傳感器、智能停車系統、視頻監控攝像頭等多種物聯網設備,構建一個統一的城市綜合管理平臺,實現對城市環境、交通、公共設施等方面的智能化管理。
深控的邊緣計算網關發揮了其設備兼容性強、無需點表配置的特點,輕松接入各類異構設備,采集并處理相關數據。例如,根據環境監測數據自動調節智能路燈的亮度,實現節能減排;通過分析停車場的實時車位信息,引導車輛快速找到空閑車位,緩解城市交通擁堵;對視頻監控數據進行實時分析,實現異常行為的自動預警等。這些數據經過邊緣計算后,一部分上傳至智慧城市云平臺進行匯總分析,為城市管理者提供全面的數據支持和決策依據,另一部分則直接用于本地設備的快速響應控制,提升城市管理的精細化水平和居民生活的便捷性。
五、實施與服務
(一)項目實施流程
需求調研與方案設計:深入了解客戶所在行業特點、業務需求以及現有設備和網絡情況,結合深控技術的邊緣計算網關功能特性,為客戶量身定制物聯網解決方案,明確項目目標、實施范圍、技術架構以及預期效果等內容。
設備安裝與調試:派遣專業的技術工程師團隊到現場,負責邊緣計算網關及相關設備的安裝部署工作,確保設備安裝位置合理、連接穩固,并進行網絡配置、設備聯調等操作,保證網關能夠正常采集和處理數據,與上下游設備及系統實現無縫對接。
系統集成與測試:將邊緣計算網關融入客戶現有的物聯網系統或新建的整體架構中,進行全面的系統集成測試,包括數據采集準確性測試、邊緣計算功能測試、數據傳輸穩定性測試以及與云端平臺和應用系統的交互測試等,確保整個物聯網解決方案符合項目預期要求,各項功能穩定可靠。
培訓與交付:為客戶提供系統操作培訓,使客戶的運維人員和相關業務人員熟悉邊緣計算網關的配置管理方法、數據查看與分析操作以及常見故障的排查處理技巧等內容。培訓完成后,正式將項目交付給客戶使用,并提供完整的項目文檔資料,包括系統架構圖、設備安裝手冊、操作指南、維護手冊等。
(二)售后服務保障
遠程技術支持:建立 7×24 小時的遠程技術支持中心,客戶在使用過程中遇到任何問題,均可通過電話、郵件或在線客服等方式聯系我們的技術支持團隊,團隊將及時響應,協助客戶排查和解決問題,確保物聯網系統的正常運行。
定期巡檢與維護:安排專業的售后工程師定期對客戶的邊緣計算網關及整個物聯網系統進行遠程巡檢,檢查設備運行狀態、數據傳輸情況、軟件版本等內容,及時發現潛在的安全隱患和故障風險,并提供相應的維護建議和解決方案,保障系統長期穩定可靠運行。
軟件升級與優化:隨著技術的不斷發展和客戶業務需求的變化,持續對邊緣計算網關的軟件進行升級優化,為客戶提供新的功能特性、性能提升以及安全補丁等內容,確保客戶的物聯網系統始終保持先進的技術水平和良好的使用體驗。
綜上所述,深控技術研發的 “不需要點表的邊緣計算網關” 物聯網解決方案憑借其無需點表配置、強大的邊緣計算能力、高度安全可靠以及廣泛的設備兼容性等優勢,能夠在多個行業的物聯網應用場景中發揮重要作用,幫助企業高效實現物聯網項目的部署與運營,提升企業的數字化、智能化水平,創造更大的經濟效益和社會效益。
審核編輯 黃宇
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