為什麼遠端資產管理需要物聯網閘道

March 3, 2017 Kenton Williston

要讓設備在冷冽北海上的鑽油平台或炙熱薩哈拉沙漠中的行動通訊基地台維持運作是艱難的挑戰。 這些嚴峻、偏遠的環境對設備的壽命和效能造成獨特的威脅,更影響了獲利。

遠端監控顯然是個解決辦法,但不一定是件簡單的事。 傳統感應器及網路可能會阻礙對設備健全情況的監控。

這就是資產管理閘道的功能所在。
這些物聯網閘道可以從現有感應器收集資料,並讓加裝感應器變得容易。 閘道可以在本機根據資料採取行動,自動給予矯正性回應, 同時還能傳遞資料至雲端,進一步取得更多商業洞見。 如此可帶來更高的設備效率,並減少維修次數。

資產管理的重要性

監控設備為何如此重要?以石油與天然氣產業為例,估計有百分之 77 的利潤率是從鑽油井作業獲得。 這代表一口井每小時營收高達 50,000 美元。

如果有一部分故障了,在等待工程師抵達油井的這段時間就會損失百萬美元的潛在收入。 從小至電池到大至機器,頻繁的設備檢查也會耗費大量的時間與精力,讓員工無法專注於處理具有附加價值的工作。

行動通訊基地台的運作也是類似的情形。 如果感應器偵測到發電機離線,維修組員可能需要往返現場好幾趟才能診斷並修正問題。 因此而造成的服務中斷可能會減損客戶滿意度以及品牌聲譽。

遠端資產管理之障礙

解決這些問題的第一步是收集資料,這代表要處理傳統感應器所帶來的限制。 單純收集資料都可能是個問題,因為傳統感應器採用的是互異,甚至專屬的通訊協定。 此外,這些感應器可能無法提供足以評估設備效能及健全情況的資訊,

連線到網際網路也時常遇到困難。 偏遠地區常受到服務間斷及頻寬有限之苦。

下一步就是根據資料採取行動。 最終的目的是在本機分析資料並做出回應以減少出勤次數。 這部分遇到的挑戰在於為本機硬體提供足以獨立行動的智慧能力。 機器智慧必須以定義好的參數辨識出設備是否未正常運作,並自動觸發警報和矯正行動。

實施資產管理閘道

資產管理閘道是專為處理所有這類的問題而設計, 在新舊感應器之間建立橋樑,並連結雲端。 閘道可以在本機對需要立即處理的訊號做出回應,並將資料傳遞至雲端,進一步取得更多商業洞見。

在這些物聯網閘道上執行的資產管理軟體提供可設定的規則引擎。 技術人員可以設定臨界值以採取自動化行動,例如警示即將發生的故障、進行調整以提升效率、啟動備用設備,以及定期回報設備狀態。

以物聯網為基礎的資產管理解決方案之優勢包括:

  • 自動化回應 – 閘道能夠根據建立的規則即時管理設備,避免設備受損及服務中斷。
  • 間歇通訊 – 智慧閘道能夠在本機篩選並儲存資料,將頻寬需求降至最低,讓不可靠的網路也能發揮用處。
  • 縮短停機時間 – 預測性分析可將維護排程最佳化,減少突如其來的效能問題及服務中斷。
  • 節能省電 – 更清楚得知能源消耗量,讓新策略能夠最佳化設備效能並減少浪費。
  • 延長資產壽命 – 優化設備使用率及主動維護可延長設備的壽命。
  • 加強現場安全 – 以角色及時間為基礎的進出權限管理,讓現場能自動偵測未經授權的進出情況並追蹤進出時間。

準備上場的解決方案

azeti 以物聯網為基礎的遠端資產管理軟體就是這些優勢的實例之一,這套軟體能支援廣大產業的多種使用案例, 其解決方案包含閘道及雲端軟體。 在閘道方面,現場控制軟體提供廣泛的通訊協定轉換功能及可設定的規則引擎以便採取自動化行動 (圖 1)。

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圖 1. Azeti 的軟體為行動通訊基地台等偏遠現場提供很多優勢。 (資料來源:Intel)

內建篩選功能可選擇特定的資料在雲端執行進一步分析。 舉個例子,azeti 從 20 個感應器收集了溫度資料,但僅將平均值傳送至雲端, 因此資料傳輸量減少高達百分之 98。

採用這個功能進行資料減量能讓閘道儲存多達一年份的資料。 企業也能使用這樣的篩選功能省去持續連線的需求,而這是偏遠環境頻繁發生的問題。

在雲端方面,企業可使用 azeti 的控制面板一次設定並更新多個閘道的大規模部署。 這個機制也能讓網路上所有的感應器同時完成設定。

控制面板有助於快速實作新的模組以管理燃料、電池、門禁、發電機、冷卻裝置或其他設備。 同樣重要的是,它的設計使得與現有的儀表板整合變得容易。

堅固耐用的閘道

從硬體觀點來看,此解決方案充分利用了採用 Intel® 處理器、堅固耐用的閘道。 Advantech 的 ARK-1124 物聯網閘道就很好的例子 (圖 2)。 這個無風扇式固態設計可以承受低溫、高溫、潮濕及沙塵。

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圖 2. Advantech 的 ARK-1124 具有堅固耐用的設計。 (資料來源:Advantech)

採用最新 Intel® Atom™ 處理器 E3900 系列 (速度比前一代快上 1.7 倍) 的這些閘道可輕鬆處理複雜的分析與篩選工作。 此系列處理器提供 -40° 到 110°C 可選溫度範圍供嚴峻環境使用,以及雙通道 ECC 記憶體以達到最高可靠度。 此外,晶片在幾乎所有層級都提供強化的安全性,幫助保護遠端資產的安全。

為遠端設備實現資產管理

資產管理閘道有助於為偏遠地區的設備大幅改善運作及降低成本。 藉由在網路邊界落實智慧功能,如 azeti 所提供的這類解決方案為幾乎所有領域提供了降低成本和提升效能的聰明方法。

作者簡介

Kenton Williston

Kenton Williston is the Editor-in-Chief of insight.tech and served as the editor of its predecessor publication, the Embedded Innovator magazine. Kenton received his B.S. in Electrical Engineering in 2000 and has been writing about embedded computing and IoT ever since.

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