Thay thế các thiết bị cũ – đó là suy nghĩ đầu tiên mà người ta nghĩ đến khi đề cập tới IoT. Một khái niệm không nhất thiết phải chính xác. Trên thực tế, yêu cầu đặt ra là tìm kiếm một cách thức để khai thác tốt hơn những cái cũ nhằm đạt được những mục đích mới qua đó cải thiện hoạt động kinh doanh.
Trong kỷ nguyên IoT, vấn đề quan trọng nhất là kết nối mọi thứ tới Internet. Theo như nghiên cứu IMS, 85% thiết bị cấp trường là những thiết bị cũ. Nhiều thiết bị trong số đó được bố trí ở những khu vực xa xôi và chưa kết nối với Internet. Một lượng lớn các thiết bị hiện hữu là các thiết bị serial và vẫn đóng vai trò chính trong việc thu thập và báo cáo dữ liệu từ những ứng dụng khác nhau trên toàn thế giới. Giá trị của dữ liệu ngày càng tăng và khi dữ liệu càng trở nên di động hơn thì có thể truy cập chúng bởi các ứng dụng và tận dụng để đạt được các mục đích giám sát. Do đó, thách thức trước mắt đối với IoT công nghiệp là khiến các thiết bị hiện hữu hoạt động online. Dự đoán tới năm 2020 số lượng các thiết bị kết nối tới Internet sẽ lên đến 50 tỷ. |
Một vài câu hỏi khi theo đuổi kết nối toàn diện. Một câu hỏi thường trực là: Liệu có vị trí nào cho serial – to – Ethernet trong IoT công nghiệp? Vì nhiều lý do thực tế, câu trả lời đơn giản là có. Thời gian sử dụng thiết bị, truyền thông đơn giản và chi phí hợp lý khiến serial-to-Ethernet trở thành hiện tượng trong IoT. Bài viết này chỉ ra ba nhân tố nổi bật về kết nối serial-to-Ethernet trong IoT công nghiệp.
1.Nếu thiết bị vẫn hoạt động, hãy tận dụng chúng
Nhiều thiết bị hiện hữu có tuổi thọ dài, hoạt động một cách bền bỉ trong suốt khoảng thời gian 30 năm. Vậy thì tại sao phải thay thế những thiết bị đó trong khi chúng vẫn hoạt động tốt? Thứ nhất, xét về khía cạnh tài chính, việc thay thế này là không hợp lý. Các doanh nghiệp với ngân sách hạn chế sẽ không có đủ tiềm lực tài chính để nâng cấp một lượng lớn các thiết bị nhúng và họ sẽ bị đánh bại trong kỷ nguyên IoT này. Thứ hai, với thiết đơn giản, dễ dàng điều khiển, chi phí triển khai thấp, dễ bảo trì tất cả điều này đã chứng minh được vị trí của các thiết bị serial trong IoT công nghiệp.
IoT cần liên kết với quá khứ. Thay vào đó, trọng tâm là sử dụng các tài sản hiện có một cách thông minh hơn để khai thác tiềm năng của IoT công nghiệp. Lợi ích khi kết nối các thiết bị hiện hữu vào Internet rất đa dạng: khai thác các dữ liệu, sửa lỗi từ xa và bảo dưỡng dự phòng và còn nhiều lợi ích nữa. Do đó, Winston Churchill có nói: “Stay calm and carry on”.
2.Vấn đề đơn giản nhưng không dễ dàng xử lý
Tìm hiểu cách khai thác lợi thế của IoT không phải là vấn đề quá phức tạp. Một hệ thống có thiết kế tốt là phải hoạt động tốt nhất theo một cách đơn giản chứ không phải biến chúng trở nên phức tạp. Khi IoT càng phát triển, càng nhiều cảm biến được bố trí để khai thác dữ liệu cấp trường. Để truy cập và truyền dữ liệu ở cấp trường, công nghệ cảm ứng chủ yếu dựa trên truyền thông nối tiếp, đơn giản lại dễ dàng triển khai và sử dụng. Công nghệ sóng bề mặt tiên tiến là một ví dụ hoàn hảo. Xu hướng trong ngành công nghiệp cảm biến là tiếp tục tập trung vào phát triển của công nghệ cảm biến tinh vi trong khi tiếp tục sử dụng truyền thông nối tiếp bởi sự đơn giản trong cách sử dụng của nó. |
3.Tiết kiệm chi phí
Xét về khía cạnh tài chính, việc tận dụng các thiết bị serial và truyền thông serial - to - Ethernet là điều hợp lý. So sánh với việc sử dụng các thiết bị Ethernet trong một cấu trúc Ethernet thuần túy, truyền thông serial - to – Ethernet có thể tiếp kiệm đến 20% tổng chi phí xây dựng hệ thống mạng. Một vấn đề vô cùng quan trọng không thể bỏ qua là yêu cầu về độ chính xác của thiết bị. Nếu là một thiết bị xử lý khối lượng dữ liệu nhỏ như đồng hồ công suất, đồng hồ nước thì mặc nhiên sẽ sử dụng các thiết bị serial bởi nó rẻ hơn công nghệ Ethernet song vẫn mang lại hiệu quả tương tự. Một vấn đề cần xem xét khác là khoảng thời gian được yêu cầu giữa những lần cập nhật dữ liệu. Nếu chỉ cần cập nhật dữ liệu 5 phút một lần, ví dụ trong các ứng dụng không quan trọng thì không cần loại bỏ các kết nối serial - to - Ethernet. |
Một vấn đề cần xem xét thêm về hoạt động SCAFA đó chính là chi phí của các địa chỉ IP. Trong hệ thống SCADA, số lượng các địa chỉ IP sẽ ảnh hưởng đến chi phí. Hầu hết các doanh nghiệp vừa và nhỏ thường lựa chọn các địa chỉ IP 1000 điểm nhằm dễ dàng kiểm soát chi phí. Trong khi một cấu trúc Ethernet thuần túy đòi hỏi một địa chỉ IP riêng cho mỗi thiết bị kết nối, cấu trúc serial-to-Ethernet có thêm lợi thế là kết hợp một vài thiết bị tới bộ chuyển đổi serial sang Ethernet với một địa chỉ IP duy nhất.
Giải pháp Serial-to-Ethernet
Vấn đề thực sự của IoT công nghiệp là kết nối một lượng lớn các thiết bị sử dụng các chuẩn kết nối và giao thức truyền thông khác nhau vào Internet. Giải pháp Serial-to-Ethernet khiến việc tích hợp các thiết bị vào hệ thống Ethernet trở nên dễ dàng hơn. Những giải pháp này tạo điều kiện thuận lợi để tối ưu hóa hiệu quả của các thiết bị hiện hữu, ngăn ngừa các sự cố và tạo ra các dịch vụ mới. Các bộ chuyển đổi serial và chuyển đổi giao thức là các giải pháp có khả năng kết nối các điểm cuối serial để thu thập dữ liệu và truyền tải chúng phục vụ hoạt động phân tích. Để tích hợp liền mạch, các nhà tích hợp hệ thống nên xử lý trên các gateway để quá trình triển khai, sử dụng và xử lý sự cố được dễ dàng đồng thời giảm thiểu chi phí.
Giải pháp của Moxa
Khi IoT phát triển, cấu trúc serial-to-Ethernet sẽ vẫn được duy trì. Các nhà tích hợp hệ thống cần lựa chọn giải pháp serial-to-Ethernet tốt nhất cho hệ thống mạng của mình dựa trên những tiến bộ công nghệ và chi phí. Để làm được điều này họ cần tìm kiếm những nhà cung cấp có thể cung cấp danh mục các giải pháp truyền thông công nghiệp đa dạng. Về khía cạnh này, Moxa - nhà sản xuất và cung cấp hàng đầu về các thiết bị kết nối serial sang Ethernet phát triển 2 dòng sản phẩm là Nport và Mgate. Bộ chuyển đổi serial sang Ethernet Nport có rất nhiều chế độ vận hành, được trang bị nhiều tính năng tiên tiến giúp đơn giản hóa quá trình vận hành, tối đa hóa lợi ích của kết nối serial sang Ethernet. Bộ chuyển đổi giao thức Mgate của Moxa cho phép chuyển đổi giao thức giữa SCADA/PLC và các thiết bị với các giao thức khác nhau. Dễ dàng cấu hình, bảng điều khiển web thân thiện với người sử dụng, dễ bảo trì, tích hợp giám sát và chẩn đoán, hoạt động ổn định là những tính năng vượt trội của Mgate so với những sản phẩm khác.
Địa điểm / Quốc gia: Seville, Tây Ban Nha
Giới thiệu
Giới thiệu dự án
Seville – một thành phố ở Tây Ban Nha – nổi tiếng là một nơi ấm áp, sinh động nhưng cũng là một nơi tình trạng giao thông vô cùng tồi tệ. Thành phố này được xây dựng từ thời La Mã, kiến trúc cổ hang thế kỷ trước là sự minh chứng rõ ràng nhất cho lịch sử phong phú của nơi đây. Là thành phố lớn thứ tư Tây Ban Nha, vấn đề giao thông ở Seville trở nên tồi tệ hơn bởi hệ thống giao thông hẹp, quanh co như mê cung, không đáp ứng được nhu cầu giao thông. Các hướng dẫn viên du lịch khuyên rằng không nên lái xe tại Seville, thay vào đó, du khách hãy đi bộ đến nơi họ muốn đến. Seville đã tìm kiếm sự hỗ trợ từ một Công ty kỹ thuật nổi tiếng tại Châu Âu chuyên về các hệ thống giao thông thông minh (ITS) để nâng cấp hệ thống điều khiển giao thông. Thành phố cần một hệ thống cho phép quản lý tập trung hệ thống đèn giao thông trải rộng khắp thành phố. Thêm vào đó, thành phố muốn hệ thống có thể kết hợp giám sát giao thông ở những nút giao thông lớn, và cho phép truyền thông âm thanh. Do nhu cầu truyền tải một lượng lớn dữ liệu qua các khu vực lớn tại thành phố, các kỹ sư cần lựa chọn các sản phẩm mạng có thể kết nối nhiều điểm dữ liệu trên một khoảng cách dài.
Giải pháp của Moxa
Hệ thống điều khiển giao thông của Seville đã được thiết lập để truyền tải video, âm thanh, và dữ liệu trên một hệ thống mạng duy nhất. Do yêu cầu về băng thông cao, các kỹ sư đã quyết định sử dụng các switch Ethernet công nghiệp để thiết lập hệ thống mạng quang tốc độ gigabit. Đường truyền chính của hệ thống được thiết lập dựa trên các switch Ethernet công nghiệp mã EDS-726, với 8 nút trải đều trên các khu vực trong thành phố tạo thành một vòng Gigabit Turbo Ring. Cáp quang là lựa chọn tốt nhất do yêu cầu về khoảng cách dài và băng thông cao, và cấu trúc Turbo Ring có vai trò dự phòng truyền thông và phục hồi mạng trong khoảng thời gian chưa tới 300 ms. Với các cổng quang tốc độ Gigabit và hỗ trợ Turbo Ring, EDS-726 giúp xây dựng đường truyền chính mạnh mẽ có thể xử lý tất cả các video, âm thanh, và dữ liệu về giao thông.
Từ đường truyền chính, có 11 nút tỏa ra tới các khu vực cần giao thông kiểm soát và giám sát. Mỗi nút sử dụng môt switch công nghiệp EDS-726 để kết nối các camera IP, thiết bị điều khiển giao thông, và điện thoại IP tới đường truyền chính. EDS-726 với thiết kế mô đun linh hoạt, dễ dàng mở rộng và cho phép bố trí tùy chỉnh camera IP để giám sát video, và điện thoại IP cho truyền thông bằng giọng nói. Thiết bị đạt tiêu chuẩn IP có thể kết nối trực tiếp đến cổng Ethernet trên EDS-726, và converter quang IMC-21 được dùng để tăng khoảng cách, tốc độ truyền, và nâng cao tính linh hoạt khi bố trí thiết bị. Hỗ trợ VLAN và QoS giúp giảm thiểu sự nghẽn mạng, và dễ dàng quản lý từ xa qua mạng giúp giảm chi phí bảo trì.
Các bộ điều khiển tín hiệu trên nền tảng serial được sử dụng để kiếm soát giao thông qua mạng, được kết nối tới bộ điều khiển giao thông chính ở trung tâm bằng cách sử dụng một cặp bộ chuyển đổi một cổng serial sang Ethernet mã NPort 5110, giúp giảm thiểu chi phí đầu tư thiết bị giao thông mới. Bằng cách sử dụng chế độ kết nối cặp (pair connection mode) của NPort 5110, các kỹ sư tại trung tâm điều khiển có thể dễ dàng theo dõi tình trạng của mỗi đèn giao thông, và cập nhật chương trình kiểm soát khi các điều kiện giao thông thay đổi.
Hệ thống quản lý giao thông mới mang lại cho thành phố Seville một phòng điều khiển tập trung có thể giám sát, điều khiển đèn giao thông trên tất cả các khu vực đô thị. Giám sát video trực tiếp và quản lý từ xa đèn giao thông cho phép xử lý tức thì tình trạng giao thông thực tế, và điện thoại IP là một công cụ truyền thông bổ sung có chi phí thấp.
Tại sao nên chọn sản phẩm của Moxa?
Giải pháp sản phẩm
EDS-728 SeriesSwitch Ethernet công nghiệp 24+4G-port Layer 2 Gigabit | |
IMC-21 SeriesConverter quang từ 10/100BaseT(X) thành 100BaseFX | |
NPort 5110/NPort 5130/NPort 5150 SeriesBộ chuyển đổi serial 1 cổng RS-232/422/485 sang Ethernet |
Tại sao nên chọn Bộ chuyển đổi serial sang Ethernet Nport 5410? | Sản phẩm |
| NPort 5410 Series Bộ chuyển đổi 4 cổng RS-232 sang Ethernet |
Giới thiệu dự án
Việc chế tạo các tấm bán dẫn là quá trình đòi hỏi độ chính xác cao và phải trải qua hơn 300 bước riêng lẻ được phân chia thành các nhóm quá trình chính khác nhau như cản quang, bồi màng, khắc và CMP. Một thiết bị bồi màng hoặc khắc thường gồm rất nhiều thiết bị serial như máy bơm tăng áp chân không, máy phát cao tần và RF matches, tất cả được điều khiển bằng một máy tính nội bộ. Một công ty Nhật Bản chuyên sản xuất thiết bị bồi màng và khắc đang tìm kiếm một giải pháp truyền thông thế hệ mới.
Giải pháp này sẽ cho phép điều khiển từ xa các thiết bị serial bằng một máy tính đặt tại khu điều khiển nhà máy bán dẫn, giúp kiểm soát tốt hơn các thiết bị serial và đạt được độ chính xác cao hơn. Với giải pháp mới này, các nhà sản xuất bán dẫn có thể dễ dàng thu thập các thông số vận hành của thiết bị và cài đặt từ xa quá trình hoạt động của chúng. Hiện nay, hầu hết các nhà máy chế tạo bán dẫn sử dụng truyền thông Ethernet như một phần của trục truyền thông mạng. Vì lý do này, các công ty đã lựa chọn giải pháp serial- to-Ethernet nhằm đáp ứng những yêu cầu sau:
Giải pháp của Moxa
Bộ chuyển đổi Nport 6650-8 được lựa chọn vì chúng đáp ứng được tất cả những yêu cầu đặt ra cho bài toán này. Mỗi bộ phận của thiết bị bồi màng và khắc được trang bị 2 buồng, vận hành một cách độc lập. Mỗi buồng được trang bị máy bơm tăng áp chân không, máy phát cao tần và RF matches, tất cả đều sử dụng truyền thông RS-232. Trong mỗi thiết bị được gắn 2 thiết bị chuyển đổi RS-232/422/485 sang Ethernet mã Nport 66350-8 giúp kết nối các thiết bị serial vào mạng Ethernet, cho phép điều khiển và giám sát từ xa các thiết bị bằng máy tính. Sử dụng WinCE Real COM driver trên thiết bị Nport 6650-8 để kết nối các thiết bị tới máy tính từ xa.
Tại sao nên chọn Bộ chuyển đổi serial sang Ethernet Nport 6650-8? | Sản phẩm |
| Nport 6650-8 Bộ chuyển đổi 8 cổng RS-232/422/485 sang Ethernet với tính năng bảo mật cao |
Các ưu điểm của sản phẩm Moxa | Sản phẩm |
“Giải pháp của Moxa giúp kết nối và giám sát các máy CNC, qua đó chúng tôi dễ dàng hơn trong việc đáp ứng nhu cầu khách hàng với hiệu quả cao nhất và thời gian sản xuất thấp nhất. Việc kết nối dễ dàng hơn so với suy nghĩ của nhiều người” - Jerry Halley phát biểu.
| |
NPort W2150A Bộ chuyển đổi một cổng RS-232/422/485 sang Ethernet, không dây, đáp ứng chuẩn IEEE NPort 5110/5130/5150 Series Bộ chuyển đổi một cổng RS-232/422/485 sang Ethernet |
serial-device-servers-archives-safenergy-i-din-moxa-ti-vit-nam