Ba thách thức lớn khi bảo trì BESS từ xa

Trước cuộc cách mạng năng lượng toàn cầu, các công nghệ lưu trữ như BESS (Hệ thống lưu trữ năng lượng pin) đang định hình lại nhận thức của chúng ta về nguồn điện. Mặc dù phần lớn sự chú ý của công chúng tập trung vào chi phí xây dựng ban đầu cao của BESS, nhưng chi phí hoạt động của nó lại là một khía cạnh thường xuyên bị bỏ qua nhưng lại rất quan trọng. Khi chúng tôi đầu tư xây dựng các cơ sở BESS lớn hơn, không thể đánh giá thấp chi phí vận hành dài hạn liên quan đến việc sử dụng BESS trong nhiều thập kỷ.

1. Địa điểm ở xa: Khó triển khai, truy cập và bảo trì

Các địa điểm lưu trữ năng lượng quy mô lớn thường có vị trí chiến lược bên cạnh các cơ sở năng lượng tái tạo (ví dụ: gió và mặt trời) hoặc gần các trung tâm truyền tải điện lớn. Nhiều địa điểm trong số này nằm ở những khu vực xa xôi, khó tiếp cận. Sự cố nghiêm trọng có thể làm tăng đáng kể chi phí đi lại và thời gian cho các đội bảo trì. Đôi khi, thời gian để đến địa điểm bảo trì vượt quá thời gian sửa chữa thực tế. Nhiều chuyên gia khuyên nên cân nhắc việc giám sát tích hợp và bảo mật mạng kết nối từ xa trong giai đoạn thiết lập ban đầu. Điều này đảm bảo thời gian sửa chữa nhanh hơn và giảm chi phí bảo trì, cho dù các đội là người nội bộ hay từ nhà sản xuất thiết bị.

2. Thời tiết khắc nghiệt: Những vấn đề nhỏ có thể dẫn đến tổn thất lớn

PIN là thành phần đắt tiền nhất trong toàn bộ hệ thống lưu trữ năng lượng, hoạt động trong môi trường được kiểm soát nhiệt độ nghiêm ngặt để tránh quá nhiệt. Tuy nhiên, không phải tất cả các thiết bị quan trọng đều được hưởng những đặc quyền như vậy. Các thiết bị liên lạc quan trọng thu thập và truyền dữ liệu đo lường pin, hệ thống phòng cháy chữa cháy và máy tính chạy EMS phần lớn hoạt động mà không cần điều hòa. Theo dữ liệu từ Ủy ban liên chính phủ về biến đổi khí hậu (IPCC), các hiện tượng thời tiết cực đoan ngày nay đã vượt qua tần suất trung bình trong 10 năm qua. Ví dụ, các đợt nắng nóng có khả năng xảy ra cao gấp 2,8 lần so với thập kỷ trước, gây nguy hiểm cho độ tin cậy lâu dài của các sản phẩm điện tử. Các chuyên gia khuyên bạn nên chọn các linh kiện máy tính hoặc truyền thông cấp công nghiệp. Chúng được thiết kế để chịu được nhiệt độ khắc nghiệt, hoạt động không cần quạt, có nguồn điện đầu vào kép và thậm chí cả tính năng chống nước. Điều này không chỉ đảm bảo hoạt động của cơ sở đáng tin cậy hơn mà còn hạn chế đáng kể chi phí bảo trì trong tương lai.

3. Cập nhật lỗ hổng phần mềm: Yêu cầu bảo trì BESS mới

Với sự phụ thuộc ngày càng tăng vào hoạt động của máy tính và bộ điều khiển công nghiệp so với hoạt động thủ công, các lỗ hổng phần mềm đã trở thành thách thức mới trong O&M (Vận hành và Bảo trì). Nhiều máy tính công nghiệp, bộ điều khiển, thiết bị liên lạc và cảm biến thông minh trong hệ thống BESS hoạt động trên các hệ điều hành hoặc ứng dụng nhúng. Khi công nghệ phát triển, các lỗ hổng và phương pháp tấn công chưa được phát hiện trước đây sẽ xuất hiện. Ví dụ, Linux thường được sử dụng cho các thiết bị công nghiệp. Tuy nhiên, mỗi bản phân phối Linux chỉ có chu kỳ bảo trì từ 3 đến 5 năm. Sau khi thời gian bảo trì kết thúc, nếu nền tảng không được cập nhật lên bản phân phối mới, các lỗ hổng phần mềm có thể vẫn chưa được vá. Trong trường hợp xấu nhất, điều này thậm chí có thể cần phải viết lại chương trình, do đó phát sinh chi phí vận hành cao hơn. Vì thời gian hoạt động của một dự án lưu trữ năng lượng thường kéo dài từ 10 năm trở lên nên việc kết hợp các cập nhật về an ninh mạng trong kế hoạch bảo trì BESS là điều tối quan trọng. Điều này không chỉ bảo vệ hệ thống khỏi các mối đe dọa trực tuyến tiềm ẩn mà còn đảm bảo hoạt động liên tục và an toàn của BESS. BESS đóng một vai trò quan trọng trong lĩnh vực năng lượng ngày nay. Tuy nhiên, để đảm bảo tính hiệu quả và tuổi thọ của nó, chúng ta phải ưu tiên chi phí vận hành lâu dài. Mọi quyết định, từ việc lựa chọn địa điểm xây dựng, đảm bảo thiết bị cơ điện chất lượng cao đến cập nhật an ninh mạng phần mềm, đều ảnh hưởng đến chi phí hoạt động trong tương lai. Thông qua việc lập kế hoạch và đầu tư chủ động, như thiết kế các hệ thống có thể bảo trì từ xa, áp dụng các thành phần cấp công nghiệp và cung cấp các bản cập nhật bảo mật phần mềm liên tục, chúng tôi không chỉ có thể đảm bảo BESS hoạt động không bị gián đoạn mà còn giảm chi phí bảo trì dài hạn một cách hiệu quả, tạo nền tảng vững chắc hơn cho quá trình chuyển đổi năng lượng trong tương lai.  

• Tham khảo các sản phẩm sản xuất dành cho BESS của Moxa tại:

  https://www.moxa.com/en

• Hoặc trang web của SAFEnergy:

  https://safenergy.com.vn

• Link bài viết gốc:

  https://www.moxa.com/en/articles/three-major-challenges-faced-by-remote-bess-maintenance

Cùng MOXA chứng kiến công nghệ dự phòng mạng tin cậy

Các công nghệ dự phòng mạng Turbo Ring và Turbo Chain của MOXA cung cấp thời gian khôi phục nhanh ở mức mili giây ngay cả đối với các mạng quy mô lớn. Chứng kiến cách MOXA đạt được thời gian khôi phục nhanh cho 250 bộ managed switch EDS-4000/G4000 Series. Truy cập trang web sản phẩm của MOXA để tìm hiểu thêm!

MOXA giới thiệu dòng thiết bị IIoT Gateway dễ sử dụng giúp đơn giản hóa việc truyền dữ liệu từ xa

Chuyển đổi số và phát triển bền vững là hai mục tiêu thiết yếu của các doanh nghiệp ngày nay. Ví dụ, các công ty năng lượng cần một hệ thống đáng tin cậy và hiệu quả để truyền liền mạch dữ liệu thời gian thực từ các thiết bị biên từ xa sang các ứng dụng đám mây. Dòng AIG-100 mới ra mắt của Moxa bao gồm các cổng IIoT tốt nhất trong phân khúc giúp đạt được các mục tiêu IIoT của bạn với tổng chi phí sở hữu thấp nhất bằng cách tập trung vào các ứng dụng tài nguyên năng lượng phân tán, đặc biệt là trong các hệ thống lưu trữ năng lượng và năng lượng mặt trời.

Cầu nối giữa hệ thống OT và IT

Một thách thức không thể tránh khỏi trong các hệ thống IIoT là hầu hết các thiết bị biên đều ở các vị trí xa, khó tiếp cận và không được giám sát điều khiển. Điều quan trọng đối với chủ sở hữu doanh nghiệp là tăng chất lượng và xử lý dữ liệu được thu thập từ các điểm đo xa truyền tới các ứng dụng đám mây để thông tin có thể được sử dụng cho các mục đích quản lý tài sản và đưa ra các quyết định kinh doanh chính xác và chiến lược. Để thu hẹp khoảng cách và tăng tốc độ trao đổi dữ liệu của công nghệ vận hành (OT) với công nghệ thông tin (CNTT), Moxa AIG-100 Series IIoT, với các tính năng như giám sát và chẩn đoán lưu lượng tích hợp, có thể giúp theo dõi và khắc phục sự cố giao tiếp cho cả CNTT. (Azure, AWS, MQTT) và giao thức OT (Modbus). IIoT AIG-100 Series đi kèm với một công cụ cung cấp và dịch vụ quản lý thiết bị để chủ doanh nghiệp dễ dàng cài đặt và quản lý các cổng từ xa, nhờ đó giúp giảm đáng kể thời gian ngừng hoạt động và tăng hiệu quả hoạt động.

Chuyển từ cấu hình phức tạp sang dữ liệu OT chỉ bằng vài cú nhấp chuột

Để thu thập dữ liệu cho các ứng dụng IIoT, điều quan trọng là phải có một giải pháp hiệu quả và dễ sử dụng. AIG-100 được tích hợp liền mạch với các sản phẩm Moxa Uport và IOLogik dễ dàng cài đặt, mở rộng. Ngoài ra, AIG-100 cung cấp khả năng xử lý dữ liệu không cần mã để giúp người dùng dễ dàng xử lý dữ liệu OT bằng giao diện người dùng trực quan mà không cần nỗ lực lập trình bổ sung.

Điểm nổi bật

• Hỗ trợ chuyển đổi/truyền dữ liệu từ Modbus TCP/RTU sang đám mây Azure, AWS và MQTT
• Công cụ chẩn đoán và giám sát lưu lượng mạng tích hợp để khắc phục sự cố dễ dàng
• Hỗ trợ các chức năng lưu trữ và chuyển tiếp và ghi dữ liệu để tránh mất dữ liệu
• Tích hợp liền mạch với các thiết bị Moxa ioLogik và UPort để dễ dàng mở rộng giao diện I/O và nối tiếp
• Chức năng xử lý dữ liệu tích hợp để loại bỏ nỗ lực lập trình

Để tìm hiểu thêm về các cổng AIG-100 Series IIoT của Moxa, hãy truy cập trang sản phẩm  Nguồn: https://www.moxa.com/en/about-us/news-events/news/2022/enabling-intelligent-manufacturing-and-net-zero 

MOXA ra mắt thiết bị truyền và phát tín hiệu wifi thế hệ mới thúc đẩy tự động hóa di động trong tương lai

Moxa Inc., công ty hàng đầu về mạng và truyền thông công nghiệp, đã giới thiệu dòng giải pháp mạng không dây công nghiệp thế hệ mới, bao gồm AWK-3252A, AWK-4252A và AWK-1151C Series. Các thiết bị AWK mới cung cấp hiệu suất 802.11ac, tính năng bảo mật được chứng nhận IEC 62443-4-2 SL2* và Turbo Roaming băng tần kép cho độ tin cậy và tính khả dụng của mạng không dây. Kết hợp lại, các tính năng này đáp ứng nhu cầu hiện tại và tương lai về tự động hóa di động và giám sát IP trong khai thác mỏ, sản xuất, chăm sóc sức khỏe, giao thông vận tải và nhiều ngành công nghiệp khác, trong đó xe tự hành (AGV) và Rô bốt di động (AMR) là trung tâm thúc đẩy năng suất và an toàn trong vận hành.

Theo nghiên cứu nghiên cứu thị trường mới nhất của LogisticsIQ, Thị trường AGV và AMR, thị trường AGV và AMR dự kiến sẽ vượt quá 18 tỷ đô la Mỹ vào năm 2027 với tốc độ tăng trưởng ước tính lần lượt là khoảng 24% và 43% cho phân khúc AGV và AMR. Tổng số lượng cài đặt AGV và AMR sẽ vượt mốc 2,4 triệu vào năm 2027, mở đường cho robot di động trở thành phương tiện bình thường mới cho các hoạt động hàng ngày trong tương lai gần.

Bước khởi đầu cho tự động hóa không dây

“Không thể phủ nhận AGV và AMR mang lại những lợi ích đáng kể cho nhiều ngành công nghiệp, khiến chúng trở thành một phần vững chắc trong hoạt động hàng ngày, ở mọi nơi từ các địa điểm sản xuất, kho vận, khai thác mỏ, bệnh viện và các phương tiện vận chuyển, giao hàng . Tony Chen, Giám đốc Sản phẩm trong nhóm Kinh doanh thiết bị không dây Công nghiệp của Moxa cho biết. “Ví dụ, chúng tôi đang thấy các ứng dụng phức tạp đang nổi lên trong khai thác mỏ. Các thiết bị xử lý đang được cải tiến với khả năng truyền phát video HD và công nghệ cảm biến 3D để nâng cao hiệu quả vận hành và độ an toàn. Đổi lại, những phát triển này làm phát sinh các giải pháp điều khiển từ xa sáng tạo đòi hỏi cơ sở hạ tầng không dây băng thông cao có khả năng tích hợp liền mạch các hệ thống và hoạt động di động.” Dòng AWK thế hệ mới của Moxa được thiết kế để đơn giản hóa các hoạt động không dây và tích hợp các hệ thống di động được trang bị cảm biến và camera phức tạp, đồng thời đảm bảo hiệu suất cao để giải quyết các yêu cầu đối với các hệ thống đáng tin cậy và bền vững trong tương lai. Với tốc độ lên tới 400 Mb/giây trên băng tần 2,4 GHz và 867 Mb/giây trên băng tần 5GHz, dòng AWK mới cho phép hoạt động tỏng môi trường đa dạng các thiết bị không dây, băng thông cao để chứa một số lượng lớn thiết bị và hỗ trợ truyền dữ liệu khối lượng lớn. Ngoài ra, hỗ trợ công nghệ thay đổi địa chỉ (1-to-n NAT) tối ưu hóa quy trình tích hợp máy bằng cách đơn giản hóa việc gán địa chỉ IP đồng thời tránh xung đột IP giữa các thiết bị hiện có kết nối không dây với mạng OT.

Tính năng bảo mật

Moxa coi bảo mật là một phần không thể thiếu trong độ tin cậy của mạng. Dựa trên nguyên tắc bảo mật  các thiết bị Wi-Fi công nghiệp dòng AWK-3252A, AWK-4252A và AWK-1151C được IECEE* chứng nhận cho tiêu chuẩn IEC 62443-4-2. Việc tuân thủ tiêu chuẩn này không chỉ đảm bảo bảo mật cấp thiết bị cho các hệ thống điều khiển và tự động hóa công nghiệp (IACS) mà còn xác minh rằng các thiết bị AWK này phù hợp để xây dựng môi trường bảo mật tuân thủ IEC 62443-3-3, giảm thiểu rủi ro , thời gian và chi phí. Dòng sản phẩm AWK mới cũng hỗ trợ mã hóa WPA3 mới nhất để có thêm một lớp bảo mật mạng WLAN.

Đồng bộ và ổn định

Độ tin cậy truyền thông không dây là một thách thức chính đối với các ứng dụng tự động hóa di động. Một số thử nghiệm độ ổn định dài hạn cho thấy thế hệ sản phẩm AWK mới đạt được thời gian chuyển vùng trung bình dưới 150 mili giây và tỷ lệ khả dụng của mạng trung bình là 99,95%. Các giải pháp AWK hỗ trợ 802.11ac hỗ trợ Turbo Roaming cấp độ mili giây và tự động chuyển đổi băng tần 2,4 GHz và 5 GHz để đảm bảo quá trình chuyển đổi liền mạch giữa các điểm truy cập khi đang di chuyển.

Tuân thủ các tiêu chuẩn RF

Các giải pháp AWK thế hệ tiếp theo đã nhận được chứng nhận tuân thủ RF từ FCC, Bộ Công nghiệp Canada, Châu Âu và nhiều quốc gia khác. Kết hợp với một công cụ cấu hình RF trực quan, Dòng AWK mới cho phép người dùng xây dựng một kho lưu trữ mô hình đơn hiệu quả về chi phí để phát triển thị trường toàn cầu mà không cần phải dự trữ các thiết bị không dây đa dạng do các quy định RF của khu vực.

Khả năng sử dụng hợp lý

Giao diện người dùng hiện đại giúp việc cấu hình thiết bị và quản lý mạng trở nên dễ dàng. Trong khi đó, một bộ công cụ đầy đủ tính năng giúp đơn giản hóa việc thu thập dữ liệu cụ thể như hiệu suất Wi-Fi và dịch vụ mạng để xem xét và khắc phục sự cố. Từ bảng điều khiển trực quan, người dùng có thể có được cái nhìn tổng quan rõ ràng về trạng thái hệ thống. Các chỉ báo LED vật lý ở cả hai bên của thiết bị ngay lập tức hiển thị trạng thái của AWK.

Tiêu chuẩn công nghiệp

Dòng AWK thế hệ tiếp theo cung cấp một loạt các mẫu được chứng nhận cho IECEx, C1D2, ATEX Zone 2 và E1 Mark để hỗ trợ nhiều ứng dụng công nghiệp đòi hỏi khắt khe.

Tổng kết

• Moxa introduces its next-generation AWK Series industrial wireless solutions, designed to help build reliable wireless infrastructure for AGV and AMR applications / Moxa giới thiệu các giải pháp không dây công nghiệp Dòng AWK thế hệ mới, được thiết kế để giúp xây dựng cơ sở hạ tầng không dây đáng tin cậy cho các ứng dụng AGV và AMR
• The 802.11ac-powered AWK Series industrial wireless devices are certified for IEC 62443-4-2 by the IECEE* / Các thiết bị không dây công nghiệp dòng AWK 802.11ac được chứng nhận theo tiêu chuẩn IEC 62443-4-2 bởi IECEE*
• The new AWK solutions support 2.4 GHz and 5 GHz dual-band Turbo Roaming with an average handover time under 150 ms / Các giải pháp AWK mới hỗ trợ Chuyển vùng Turbo băng tần kép 2,4 GHz và 5 GHz với thời gian chuyển giao trung bình dưới 150 mili giây

Chi tiết các tài liệu về dòng AWK, vui lòng truy cập: https://www.moxa.com/en/products/industrial-network-infrastructure/wireless-ap-bridge-client/wlan-ap-bridge-client Nguồn: https://www.moxa.com/en/about-us/news-events/news/2023/moxa-unveils-next-gen-industrial-wi-fi-solutions-to-futureproof-mobile-automation

MOXA ra mắt Máy tính công nghiệp đầu tiên trên thế giới với chứng nhận máy chủ IEC 62443-4-2

Với việc ra mắt nền tảng mới nhất Moxa Industrial Linux 3 (MIL3), Moxa phát hành thiết bị máy chủ đầu tiên trên thế giới đạt chứng nhận IEC 62443-4-2, dòng máy tính UC-8200. Chứng chỉ IEC 62443-4-2 đảm bảo rằng các máy tính siêu mỏng 4cm cung cấp một nền tảng Linux kết hợp bảo mật phần cứng và phần mềm để bảo vệ dữ liệu và cơ sở hạ tầng IIoT.

“Dòng UC-8200 của Moxa, chạy trên nền tảng MIL3, là thiết bị chủ đầu tiên trên thế giới đạt được chứng nhận ISA/IEC 62443-4-2” - Pascal LeRay, Trưởng bộ phận An ninh mạng tại Bureau Veritas (BV), tổ chức chứng nhận toàn cầu đã cấp chứng nhận ISASecure CSA Security Level 2 cho các máy tính công nghiệp UC-8200 Series cho biết. "Thật vinh dự khi được hỗ trợ Moxa đạt được chứng nhận IEC 62443-4-2 thành công, để trao quyền cho công ty nắm bắt tốt hơn các vấn đề bảo mật tổng thể và chất lượng phát triển sản phẩm thông qua IEC 62443 để nâng cao khả năng cạnh tranh của mình. Các tiêu chuẩn IEC 62443 về kiểm soát công nghiệp và bảo mật thông tin đã trở thành yêu cầu kỹ thuật bắt buộc ở nhiều quốc gia. Hơn nữa, khi nhu cầu về bảo mật sản phẩm tăng lên, tầm quan trọng của IEC 62443-4-2 đã tăng lên đáng kể, dẫn đến ngày càng nhiều khách hàng yêu cầu tài liệu chứng minh mức độ bảo mật từ các nhà sản xuất cho thiết bị IoT công nghiệp của họ" - Pascal LeRay bổ sung.

Nền tảng được chứng nhận bảo mật để phát triển ứng dụng hiệu quả

"Máy tính dòng UC-8200 được chứng nhận IEC 62443-4-2 giúp chủ đầu tư và nhà tích hợp hệ thống dễ dàng tích hợp các ứng dụng IIoT hơn bằng cách cung cấp một nền tảng an toàn đã được thử nghiệm và xác thực," George Y Hsiao, Giám đốc Sản phẩm của Moxa IPC Business cho biết. “Nếu không có một nền tảng được chứng nhận như vậy, chủ đầu tư và nhà tích hợp hệ thống sẽ cần phải dành một lượng thời gian đáng kể để kiểm tra và xác nhận tính bảo mật của nền tảng điện toán và các thành phần của nó trước khi tích hợp các ứng dụng của họ. Quá trình này là cần thiết để đảm bảo tính bảo mật tổng thể của hệ thống IIoT, nhưng nó có thể tốn thời gian.” Máy tính dòng UC-8200 đi kèm với hướng dẫn tăng cường bảo mật để giúp duy trì tính bảo mật của máy tính trong toàn bộ vòng đời của nó, từ tích hợp và cài đặt đến vận hành, bảo trì và ngừng hoạt động. Nó cũng bao gồm một tiện ích chẩn đoán bảo mật, cho phép khách hàng xác nhận rằng máy tính dòng UC-8200 vẫn tuân thủ IEC 62443-4-2 trong giai đoạn tích hợp.

Tăng khả năng phục hồi hoạt động

Khi sự kết hợp giữa mạng OT/IT tiếp tục phát triển, nhu cầu tăng cường bảo mật mạng, bảo vệ điểm cuối, độ tin cậy mạnh mẽ và vòng đời dài trở nên quan trọng đối với sự phát triển của các hệ thống IoT công nghiệp thế hệ tiếp theo có thể bảo vệ hiệu quả chống lại các mối đe dọa trên mạng.

• Sự tin cậy từ phần cứng thiết bị

Máy tính UC-8200 Series kết hợp cầu chì lập trình một lần (OTP) và công nghệ module nền tảng đáng tin cậy (TPM) 2.0 để thiết lập chuỗi tin cậy dựa trên phần cứng nhằm bảo vệ quy trình Khởi động an toàn và cập nhật phần mềm. Điều này chặn tin tặc kiểm soát thiết bị trong thời gian khởi động và ngăn chặn các bản cập nhật độc hại được sử dụng để khai thác phần mềm độc hại.

• Kết nối mạnh mẽ và quản lý mạng

MCM (Moxa Connect Manager) dễ dàng tối ưu hóa tính khả dụng của mạng LAN và WAN bằng cách tự động chuyển đổi giữa các kết nối Ethernet, Wi-Fi và LTE, có thể giảm thiểu thời gian chết do không có mạng hoặc các cuộc tấn công DOS.

• Hỗ trợ lâu dài

Moxa cung cấp hỗ trợ sau bán hàng dài hạn và phân phối dựa trên Debian với vòng đời 10 năm để hỗ trợ các hệ thống được trang bị UC-8200, bao gồm các bản vá bảo mật, sửa lỗi và quyền truy cập vào Nhóm ứng phó sự cố bảo mật sản phẩm Moxa (PSIRT) có cách tiếp cận chủ động để bảo vệ các sản phẩm Moxa khỏi các lỗ hổng an ninh mạng và giảm thiểu và quản lý hiệu quả các rủi ro bảo mật.

Những điểm nổi bật của dòng sản phẩm UC-8200 

• Được phát triển theo tiêu chuẩn IEC 62443-4-1 và tuân thủ tiêu chuẩn IEC 62443-4-2 an ninh mạng công nghiệp Cấp độ 2
• Công cụ chẩn đoán tuân thủ IEC 62443-4-2 và hướng dẫn làm cứng bảo mật
• Tự động chuyển đổi dự phòng giữa các kết nối Wi-Fi, di động và Ethernet để có độ tin cậy và tính khả dụng cao
• Tự động chuyển đổi dự phòng hệ thống để khôi phục hệ thống và sao lưu tệp
• TPM 2.0 cho xác thực gốc phần cứng của niềm tin để ngăn chặn phần mềm độc hại chiếm đoạt hoặc giả mạo
• Hệ thống phát hiện xâm nhập dựa trên máy chủ (HIDS) và giám sát an ninh mạng
• Tính năng di động tích hợp tùy chọn và khe cắm Mini PCI Express (mPCIe) bổ sung cho các mô-đun Wi-Fi
• MOXA Linux 3 với hỗ trợ dài hạn 10 năm
• Xem chi tiết thiết bị tại: https://www.moxa.com/en/products/industrial-computing/arm-based-computers/uc-8200-series

Nguồn: https://www.moxa.com/en/about-us/news-events/news/2023/moxa-launches-worlds-first-industrial-computer-with-iec-62443-4-2-host-device-certification

Khai thác các tính năng Pair Mode và TCP Mode_NPort

Sản phẩm Nport (serial device server) của Moxa cung cấp tính năng chuyển đổi Serial (nối tiếp) sang Ethernet, giúp các thiết bị IEDs không hỗ trợ giao tiếp TCP, có thể kết nối và trao đổi dữ liệu trên mạng LAN, Internet… Trong các chế độ có thể cấu hình cài đặt cho sản phẩm Nport: Real COM, Pair mode, TCP/Client Mode, Modem mode… Chủ đề của bài viết này sẽ đề cập chi tiết đối với việc khai tác tính năng Pair Connection Mode, TCP Mode (Client/Server) cho các ứng dụng không đòi hỏi phải cài đặt trình điều khiển (Driver) cho Nport. Ứng dụng này thường được áp dụng khi các PLC/ IED với các OS (hệ điều hành/ firmware) không thể cài đặt driver.

Tình huống trong thực tiễn

Khi xây dựng hệ thống thu thập, giám sát dữ liệu từ xa từ các thiết bị cấp trường như đồng hồ đo nhiệt độ, điện năng hay các thiết bị I/O lên các máy tính đặt tại phòng điều khiển trung tâm. Các thiết bị cấp trường sử dụng truyền thông nối tiếp RS232/422/485 để giao tiếp với các thiết bị PLC, máy tính nhúng và sau đó dữ liệu được gửi lên trung tâm để giám sát và điều khiển từ xa nhằm tối ưu chi phí nhân công và thời gian. Thông thường việc bố trí mặt bằng sản xuất tại các nhà máy không thuận lợi để đi dây. Các giải pháp có thể kể đến là sử dụng các thiết bị chuyển đổi từ giao diện nối tiếp sang Ethernet để tiết kiệm chi phí dây cáp, tăng tốc độ truyền dữ liệu và mở rộng khoảng cách truyền. Tuy nhiên với các thiết bị như PLC hay với các máy tính nhúng mà hệ điều hành không hỗ trợ cài đặt driver COM ảo để đọc dữ liệu thông qua cổng Ethernet. Hạn chế đó có thể được giải quyết dễ dàng bằng việc sử dụng thiết bị máy chủ nối tiếp của Moxa ghép cặp với thiết bị master và các thiết bị máy chủ nối tiếp này sẽ kết nối với nhau tạo thành một lớp mạng LAN hoặc Wireless LAN (viết tắt là WLAN), từ đó cho phép master truyền thông nối tiếp với slave, điều này phù hợp với điều kiện các thiết bị master như PLC, IED,… không hỗ trợ cài đặt driver COM ảo.

Giải pháp thiết bị máy chủ nối tiếp Nport (Serial Device Servers) của Moxa

Trên các dòng thiết bị máy chủ nối tiếp Nport của Moxa đang hỗ trợ các tính năng Pair Connection Mode và TCP Client/Server Mode cho phép dễ dàng giải quyết vấn đề trên.

• Pair Connection Mode: Kịch bản kết nối 1 Master – 1 Slave

a. Kết nối có dây

Sơ đồ như bên dưới

b. Kết nối không dây wifi

Sơ đồ như bên dưới Như các sơ đồ trên, một thiết bị Nport sẽ kết nối nối tiếp với một thiết bị master (PLC, máy tính nhúng,…) và thiết bị Nport còn lại sẽ kết nối nối tiếp với một thiết bị slave (đồng hồ, thiết bị I/O,…) thông qua các cổng nối tiếp DB9 hoặc terminal. Hai thiết bị Nport này sẽ kết nối với nhau bằng cổng Ethernet và được cài đặt chung một lớp mạng LAN/WLAN, hoặc WAN (thông qua các bộ định tuyến). Về cấu hình, thiết bị Nport kết nối với master sẽ cài đặt ở chế độ Pair Connection Master, thiết bị Nport kết nối với slave sẽ cài đặt ở chế độ Pair Connection Slave, cấu hình các cổng nối tiếp cùng chung một giao diện nối tiếp RS232/422/485, cùng một khung dữ liệu (data frame) và tốc độ truyền (baudrate), đồng thời phải đồng bộ tham số với thiết bị slave đang kết nối cùng. Các thiết bị master và slave sẽ không cần cấu hình thêm bất cứ tham số gì khác so với khi kết nối trực tiếp không qua các thiết bị Nport.

• TCP Client/Server Mode: Kịch bản kết nối 1 Master – N Slave ( N = 2, 3, …)

a. Kết nối có dây

Sơ đồ như bên dưới

b. Kết nối không dây wifi

Sơ đồ như bên dưới: Tương tự như ở chế độ Pair Connection Mode, trong chế độ này, master/slave sẽ kết nối theo cặp với một thiết bị Nport và các thiết bị Nport sẽ kết nối với nhau vào cùng một mạng LAN/WLAN/WAN. Về cấu hình, các bước cấu hình tham số truyền thông nối tiếp cũng tương tự như ở chế độ Pair Connection Mode. Điểm khác biệt là thiết bị Nport kết nối với master sẽ cài đặt ở chế độ TCP Server và các thiết bị Nport kết nối với slave sẽ cài đặt ở chế độ TCP Client, cơ chế Client-Server này cho phép mở rộng số lượng kết nối master với nhiều hơn một thiết bị slave so với cơ chế Master-slave trong chế độ Pair Connection Mode.

Ưu nhược điểm của 2 giải pháp

	Pair Connection Mode	TCP Client/ Server Mode
Ưu điểm	- Sử dụng kết nối mạng LAN/WLAN giữa 2 thiết bị hoặc qua mạng Internet (kết hợp router) - Giải pháp giúp Master và Slave kết nối không giới hạn khoảng cách. - Băng thông lớn hơn giải pháp TCP mode	-  Nhiều Client có thể kết nối với 1 Server, hoặc 1 Client có thể kết nối với nhiều Server (tùy loại sản phẩm và khả năng hỗ trợ 4, 8 kết nối). - Giải pháp giúp Master và Slave kết nối không giới hạn khoảng cách. -  Tiết kiệm số lượng thiết bị.
Nhược điểm	Nối theo cặp. Khi đó hệ thống sẽ phải có nhiều thiết bị Nport để thiết lập đường truyền.	- Tạo kết nối Client-Server: nên các thiết bị có thể kết nối kiểu đa điểm Client và đa điểm Server. - Băng thông bị giới hạn và ảnh hưởng theo số lượng Client, Server.

Thử nghiệm thực tế

• Sơ đồ thử nghiệm

 

• Cấu hình bên thông số cho Nport không dây wifi

• Kết quả thử nghiệm thực tế

Sử dụng phần mềm SCADA – Elipse software được cài đặt trên PC để đọc dữ liệu Modbus RTU của các thiết bị đồng hồ và thu được kết quả như hình bên dưới:

Kết luận

Với hai tính năng vô cùng linh hoạt và hữu ích là Pair Connection Mode và TCP Client/Server Mode trên các thiết bị Nport của Moxa cho phép thực thi các giải pháp truyền thông nối tiếp có dây hoặc không dây trở nên đơn giản và dễ dàng tích hợp vào các hệ thống trong các nhà máy sản xuất.

• Link tham khảo thêm về các sản phẩm Nport của Moxa:

https://moxa.com/en/products/industrial-edge-connectivity/serial-device-servers/general-device-servers

• Để có thêm hỗ trợ chi tiết, vui lòng liên hệ:

kinhdoanh@safenergy.com.vn www.safenergy.com.vn

Năm câu hỏi quan trọng cần cân nhắc khi cấp nguồn PoE cho các hệ thống công nghiệp

Bạn có đang gặp phải những khó khăn khi kết nối thiết bị với hệ thống công nghiệp của bạn hoặc truyền dữ liệu trong khi đồng thời cung cấp một lượng lớn nguồn điện cho các thiết bị cần cấp nguồn (PD) không, ví dụ như IP Camera hoặc các thiết bị phát sóng không dây ? Power Over Ethernet (PoE) là một giải pháp cung cấp năng lượng khi tận dụng cáp để truyền tải điện năng từ thiết bị cấp nguồn (PSE). Lợi ích của PoE bao gồm tiết kiệm chi phí và thời gian cũng như tính linh hoạt cao hơn. Ví dụ như bạn có thể giảm thời gian và chi phí lắp đặt các thiết bị điện, vì bạn không cần phải lắp đặt ổ cắm điện bên cạnh từng thiết bị cần cấp nguồn. Hơn nữa, việc sử dụng PSE giúp loại bỏ việc phải đi dây nguồn vào các ổ cắm điện cố định. Bạn có thể lắp đặt các PD tại các vị trí mong muốn và kết nối chúng dễ dàng với các thiết bị PSEs ví dụ một thiết bị chuyển mạch PoE. Nếu cần thay đổi và hiệu chỉnh trong tương lai, việc thay đổi lại vị trí lắp đặt các PSE dễ dàng hơn việc bạn thay đổi và lắp đặt lại các ổ cắm cố định.

Tuy nhiên, nhu cầu thị trường ngày càng tăng đối với các camera IP có độ phân giải cao hơn và các điểm truy cập không dây kết nối với nhiều thiết bị hơn, PoE 15 hoặc 30 Watt phổ biến hiện nay không còn đáp ứng đủ nhu cầu. Hơn nữa, việc đảm bảo rằng PSE và PD tương thích với nhau có thể tốn nhiều thời gian và đó không phải là việc mà các kỹ sư công nghiệp mong muốn. Trong bài viết này, chúng tôi muốn đưa ra câu trả lời cho một số câu hỏi quan trọng mà chúng tôi thường gặp tập trung xung quanh vòng đời hệ thống của các hệ thống công nghiệp. Đến cuối bài viết, bạn sẽ hiểu rõ hơn về cách triển khai các hệ thống công nghiệp sử dụng các giải pháp PoE.

Câu hỏi 1: Tiêu chuẩn nào của PoE phù hợp với thiết bị tiêu tốn nhiều điện năng  như IP Camera ?

Bạn đã bao giờ gặp phải trường hợp khi bạn mua thiết bị camera IP và gặp phải khó khăn trong việc tìm ra thiết bị chuyển mạch PoE phù hợp với Camera IP đó ? Điều cần thiết là bạn phải xem xét khả năng tương thích giữa PSE (bộ chuyển mạch POE) và PD (camera IP) khi thiết kế hệ thống của bạn để tránh các vấn đề trong tương lai. Ngay sau khi tiêu chuẩn PoE IEEE 802.3af được giới thiệu vào năm 2003, các kỹ sư công nghiệp đã nhận ra lợi ích của nó và kể từ đó số lượng thiết bị chuyển mạch PoE được triển khai trong lĩnh vực này đã không ngừng tăng lên. Tuy nhiên, khi các thiết bị tiếp tục phát triển và trở nên phức tạp hơn với các tính năng mới như phát hiện đối tượng và quét ánh sáng, chúng đòi hỏi nhiều năng lượng hơn. Các nhà sản xuất đã đáp ứng xu hướng này bằng cách tạo ra các giao thức độc quyền để hỗ trợ cung cấp  nhiều điện năng hơn. Tuy nhiên, điều này đôi khi có thể có tác dụng không mong muốn là gây ra các vấn đề về khả năng tương thích giữa các PD và PSE. Khi thiết kế cho toàn bộ hệ thống, điều cần thiết là phải xem xét các vấn đề tiềm ẩn này khi lựa chọn các thiết bị mạng. Khả năng tương thích có thể được kiểm tra thông qua các công cụ khác nhau có thể phát hiện điện áp và giám sát công suất nguồn. Chúng tôi khuyên bạn nên chọn các PD và PSE đáp ứng tiêu chuẩn IEEE 802.3 at / af / bt hoặc sử dụng một công cụ hoặc phần mềm, chẳng hạn như Sifos, để kiểm tra thiết bị và đảm bảo tính tương thích trước khi triển khai thiết bị ra hiện trường.

Câu hỏi 2: Cách tốt nhất để xác định xem có đủ băng thông hay không?

Bạn đã bao giờ gặp trường hợp các thiết bị trong mạng đang hoạt động nhưng do các gói dữ liệu bị trễ khiến cảnh quay từ camera IP không truyền tải đúng thực tế? Đối với nhiều hệ thống công nghiệp, yêu cầu truyền tải ảnh chụp nhanh hoặc phát video chất lượng cao theo thời gian thực đến trung tâm điều khiển, điều này thường có thể gây ra sự gia tăng về băng thông. Do đó, điều cần thiết là phải kiểm tra xem bộ chuyển mạch PoE có đủ băng thông để truyền tải  video chất lượng cao được quay trên camera 4K hoặc UHD hay không mà không làm giảm chất lượng hoặc mất video. Mặc dù, các thiết bị chuyển mạch PoE đầy đủ cổng Gigabit có thể đáp ứng yêu cầu này một cách đáng tin cậy, nhưng chúng có chi phí cao. Một giải pháp lý tưởng là sử dụng các thiết bị chuyển mạch PoE có kết hợp cổng Gigabit hoặc thậm chí 2,5 GbE, vì điều này sẽ nâng cao tính linh hoạt của mạng của bạn mà không buộc bạn phải lựa chọn các thiết bị có chi phí cao.

Câu hỏi 3: Làm cách nào tôi có thể thiết lập các thiết bị PoE của mình trên mạng một cách hợp lý mà không cần biết yêu cầu về mức tiêu thụ điện năng cho mỗi PD?

Bạn đã bao giờ gặp trường hợp phải kiểm tra mức tiêu thụ điện PoE của các thiết bị được cấp nguồn, chẳng hạn như Camera IP và sau đó phải cấu hình thiết bị chuyển mạch PoE của mình để phù hợp với yêu cầu chưa? Vì nhiệm vụ này có thể hơi cồng kềnh, chúng ta nên xem xét các giải pháp thay thế để đơn giản hóa công việc này. Một tình huống thường gặp là khi ai đó muốn sử dụng bộ chuyển mạch PoE hỗ trợ đầu ra lên đến IEEE 802.3bt 90 W, nhưng các thiết bị được cấp nguồn, chẳng hạn như các điểm truy cập không dây và camera IP, sử dụng công suất từ ​​15 W đến 90 W. Với những tiến bộ gần đây trong công nghệ, hiện có sẵn các giải pháp cho phép bạn tránh vấn đề này. Một ví dụ là bộ chuyển mạch PoE có thể tự động phát hiện mức tiêu thụ điện năng của các thiết bị được cấp nguồn, giúp loại bỏ yêu cầu nhập các thông số của PD vào GUI web. Trong toàn ngành công nghiệp đã thừa nhận rằng tính năng tự động phát hiện mức tiêu thụ điện năng giúp đơn giản hóa đáng kể việc cấu hình và triển khai các dự án.

Câu hỏi 4: Phương pháp tốt nhất để xác định sự cố với PD từ xa?

Bạn đã bao giờ gặp trường hợp có một khách hàng thông báo với bạn rằng một trong các camera IP của họ không hoạt động bình thường và họ cần giải quyết vấn đề ngay lập tức? Như thường lệ, camera IP có thể được đặt cách xa hàng trăm dặm, điều này gây khó khăn với các kỹ sư khi phải di chuyển một quãng đường dài đến thiết bị mà chưa chắc đã xử lý được sự cố. Điều thường được yêu cầu trong tình huống này là cung cấp thêm thông tin về sự cố. Các thiết bị công nghiệp thường được đặt ở những nơi có khoảng cách xa, môi trường khắc nghiệt. Lý tưởng nhất là các thiết bị chuyển mạch PoE có thể thực hiện kiểm tra lỗi và tự động khởi động lại các PD từ xa. Điều này sẽ cung cấp cho chủ sở hữu thêm thông tin về những gì đang xảy ra tại hiện trường để nếu cần thiết các nhân viên sẽ ra hiện trường và xử lý sự cố nhanh và chính xác . Một trong những cách hiệu quả nhất để đạt được điều này là thiết lập các email, các tiếp điểm báo lỗi hoặc các thông báo, để cung cấp thông tin về trạng thái của PD. Ngoài ra, phần mềm quản lý còn giúp bạn dễ dàng hơn trong việc xác định các vấn đề mà thiết bị của bạn có thể đang gặp phải tại thông qua các trang Web. Do đó, chúng tôi khuyên bạn nên tận dụng bất kỳ tính năng quản lý phần mềm có sẵn nào để hiểu rõ hơn về lý do tại sao thiết bị bị lỗi, điều này sẽ giúp bạn đưa ra quyết định sáng suốt hơn trước khi cử nhân sự đến hiện trường xử lý.

Câu hỏi 5: Các bước nào có thể thực hiện để tăng cường bảo mật cho các thiết bị?

Bạn có bao giờ tin rằng vì các hệ thống giám sát IP của bạn đang ở trong một vòng khép kín và được thông báo rằng chúng được bảo vệ khỏi các mối đe dọa an ninh mạng không? Thật không may, điều này không chính xác. Trên thực tế, bạn có thể đã đọc các báo cáo tin tức về các công ty tin rằng hệ thống của họ an toàn, nhưng mạng của họ đã bị xâm phạm và các video của họ bị rò rỉ. Xây dựng một hệ thống mạng an toàn và đáng tin cậy cần có bảo mật mạng công nghiệp. Trong môi trường công nghiệp hiện đại, có một số lựa chọn khác nhau để bạn đạt được điều này. Cách tiếp cận được khuyến nghị là sử dụng các khối xây dựng bảo mật theo thiết kế có thể giúp thiết lập cơ sở hạ tầng mạng an toàn. Đảm bảo rằng các thiết bị chuyển mạch PoE bạn chọn được trang bị các tính năng bảo mật như HTTPS / SSL, SSH, RADIUS và TACACS +, điều này sẽ nâng cao đáng kể bảo mật cho mạng . Hơn nữa, bạn nên đảm bảo nhà cung cấp mà bạn hợp tác có quy trình quản lý lỗ hổng bảo mật thích hợp. Khi các lỗ hổng được báo cáo, phải có các biện pháp giảm thiểu và giao tiếp thích hợp để đảm bảo hệ thống của bạn có thể được bảo mật trong suốt thời gian vận hành.

Cách một doanh nghiệp quản lý giám sát mạng IP nâng cao sản phẩm của mình

Những vấn đề phổ biến nhất mà chúng tôi nhận được từ khách hàng của mình bao gồm : “ Thiếu cổng Ethernet kết nối từ thiết bị PoE đến các thiết bị mạng khác, không có chức năng quản lý mạng lớp Layer 2 để quản lý dữ liệu, không hiển thị hiệu suất PoE++ Camera từ xa, không có công cụ để chuẩn đoán nâng cao. Thông thường, khách hàng của chúng tôi phải cử kỹ sư đến thực hiện khắc phục sự cố tại hiện trường  hoặc khởi động lại camera” Lester Miyasaki, Giám đốc Kinh doanh tại Wireless Technology, Inc. (WTI) cho biết.” “Chúng tôi rất ấn tượng với Moxa’s EDS-G4012-8P-4QGSFP-LVA-T, là một bộ chuyển mạch Layer 2 hỗ trợ PoE ++. Đầu tiên, chức năng tự động phát hiện của nó báo cáo chủng  loại Camera PoE ++ tới GUI Web của bộ chuyển mạch sau khi nó được kết nối với Camera PoE ++ chúng tôi. Thứ hai, giao diện Web GUI trực quan và dễ sử dụng cho phép chúng tôi quản lý cài đặt PoE ++, bao gồm điện năng và mức tiêu thụ và thậm chí chúng tôi có thể xuất dữ liệu để tiến hành phân tích thêm nếu cần. Ngoài ra, còn có một tính năng rất hữu ích, tái chế nguồn cổng PoE ++, hỗ trợ khách hàng của chúng tôi nâng cao năng suất của họ bằng cách giảm tần suất  cử nhân viên đến các địa điểm ở xa xử lý sự cố.

Kết luận

Khi các ngành công nghiệp đang liên tục  thay đổi và khách hàng yêu cầu nhiều hơn về hệ thống mạng, một giải pháp đã được chứng thực và ghi nhận có thể giúp bạn đáp ứng nhu cầu của khách hàng, sẽ luôn là một lựa chọn phù hợp. Bộ chuyển mạch Ethernet Moxa’s EDS-4008, EDS-4012 và EDS-G4012 gồm các mã sản phẩm có tới 8 cổng IEEE 802.3bt PoE với đầu ra lên đến 90 W cho mỗi cổng. Về khả năng tương thích, thiết bị chuyển mạch PoE EDS-4000 / G4000 Series của Moxa đã vượt qua bài kiểm tra Sifos PoE, đảm bảo mọi cổng PSE đều đáp ứng các tiêu chuẩn IEEE 802.3at, IEEE 802.3bt và các yêu cầu tiêu chuẩn công nghiệp về an toàn và khả năng tương thích. Danh mục sản phẩm toàn diện của chúng tôi có các thiết bị hỗ trợ các cổng Fast Ethernet, Gigabit và 2.5GbE giúp bạn triển khai linh hoạt các mạng công nghiệp. Cuối cùng nhưng không kém phần quan trọng, Dòng EDS-4000 / G4000 có chức năng tự động phát hiện PoE và kiểm tra lỗi để giúp bạn nhanh chóng thiết lập và bảo trì hệ thống của mình. Tham khảo bài viết gốc tại: https://www.moxa.com/en/articles/five-important-questions-to-consider-before-powering-industrial-systems-with-power-over-ethernet-poe