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Una solución de puerta de enlace de sensor IIoT a la nube

Uno de los casos de uso principales para IIoT ( Internet industrial de las cosas) es recopilar datos de sensores y entregarlos a una nube empresarial para mejorar la visibilidad en tiempo real en los sistemas operativos remotos. Esto es muy importante para aplicaciones como petróleo y gas, monitoreo de producción de plantas de fabricación, monitoreo de pacientes de atención médica y monitoreo de subestaciones eléctricas. Con los avances en la infraestructura de red y la promesa de conexiones WAN (red de área amplia) de mayor ancho de banda, la capacidad de extraer datos de sensores sin procesar a través de la WAN a una nube empresarial backend donde se pueden implementar y monitorear soluciones de procesamiento de datos y mantenimiento predictivo. Habilitar este tipo de arquitectura proporciona una gran agilidad para que las organizaciones respondan y reaccionen a las condiciones cambiantes de sus sistemas implementados.

Hay algunos problemas que surgen al intentar alcanzar este nivel de arquitectura. El problema principal que se presenta es el gran volumen de datos que se deben enviar desde el sistema implementado a la empresa. No es posible permitir paquetes de red individuales de cada sensor. Además, la cantidad de datos de cada sensor es constante, ya sea que se requiera realmente por parte de la empresa para su evaluación. Dado el siguiente diagrama a continuación, esta arquitectura no resuelve ninguno de los problemas que existen hoy para llevar datos de los sensores a la empresa. Se observarán cuellos de botella en la WAN debido a que la cantidad de paquetes de datos que deben manejarse es grande y debe ser consistente. Tan pronto como se produzcan ráfagas de tráfico WAN, la capacidad de la empresa para recopilar datos para su procesamiento se vuelve cada vez más difícil e impredecible.

No es factible intentar realizar Sensor to Cloud con soluciones tradicionales

Para habilitar una solución viable hoy para devolver los datos del sensor a la empresa, se requieren dos piezas clave de manejo de datos. Primero, se debe reducir la cantidad de paquetes de red . En segundo lugar, debe existir algo de inteligencia en la ruta de los datos que permita que el lado empresarial declare a qué datos le gustaría acceder para que no se envíen datos que no sean relevantes. Además, esta capacidad debe ser mutable, ya que las condiciones cambiantes deben permitir que la empresa ajuste el conjunto de datos al que le gustaría acceder.

RTI proporciona una capacidad de puente llamada Servicio de enrutamiento exactamente para aplicaciones como estas. El servicio de enrutamiento es una solución de puente basada en lógica que permite a los administradores configurar rutas basadas en temas que recopilan datos de los editores en el lado de entrada y envían datos a cualquier suscriptor en el lado de salida. Y debido a que el servicio de enrutamiento se basa en DDS, permite la configuración individualizada de la calidad de servicio (QoS) en cualquier lado de una ruta temática.

Una calidad de servicio que está disponible para configurar en el servicio de enrutamiento es procesamiento por lotes de datos . Esta capacidad brinda la oportunidad de agrupar o fusionar pequeños fragmentos de datos en paquetes de red más grandes para una transferencia de datos más eficiente a través de la WAN. El procesamiento por lotes tiene controles de configuración que limitan el tamaño del paquete de datos y que limitan la cantidad de tiempo que existe entre los paquetes salientes. Esto le da al usuario un control completo sobre el ancho de banda y los perfiles de latencia de los datos del sensor. El resultado neto es una solución de configuración de ancho de banda configurable que reduce drásticamente la cantidad de paquetes enviados a través de la WAN en un factor de 10x o más.

La segunda capacidad que el servicio de enrutamiento proporciona la habilitación del lado de recepción de una ruta de tema para expresar un filtro de datos eso limitaría qué datos se envían realmente a través del puente. Por ejemplo, si los sensores en el sistema implementado eran sensores de temperatura y el lado de recepción estaba interesado en valores de temperatura "> 100 grados F", entonces la expresión este filtro podría configurarse en el lado de recepción del puente y el servicio de enrutamiento se propagará. que filtran al lado de envío original de los datos. Por lo tanto, los datos se filtrarán en el lado del escritor original y, por lo tanto, se limitará la cantidad de paquetes de datos que se deben enviar a través de la WAN. Esta capacidad de filtrado está integrada en DDS y, por lo tanto, el servicio de enrutamiento permite su uso en cualquier ruta de tema existente.

El siguiente diagrama muestra dónde se usaría el servicio de enrutamiento en dicha arquitectura.

Con el uso del filtrado DDS y el enrutamiento lógico que incorpora el procesamiento por lotes, el sensor a la nube es posible.

Esta solución presenta una arquitectura de muy alto nivel con beneficios únicos para resolver el problema de devolver los datos del sensor a la nube sin la necesidad de procesar datos sin procesar en el sitio implementado. Comuníquese con nosotros por correo electrónico para solicitar más información sobre las capacidades del servicio de enrutamiento y DDS de RTI Connext y el uso de estos productos para abordar sus requisitos y desafíos específicos.

Lectura adicional:uso de Connext DDS en aplicaciones:

Más información:

Producción de vehículos autónomos »

¿Qué es DDS? »

Connext DDS Pro »

Conectividad en sistemas autónomos »

¿Qué es IIoT? »


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