Как индустриалните мрежи правят интелигентен град

От Филип Дод, технологичен ръководител Инженерна инфраструктура и сигурност на IIoT, Fiberroad Technology
интелигентни градски индустриални мрежи

Ако сте нов в света на мрежите, ще ви е интересно да научите повече за индустриалните мрежови комутатори. Тези комутатори осигуряват Ethernet свързаност с висока плътност и излишък на мултикаст трафик на ниво милисекунди. Те са идеални за критична градска инфраструктура, транспорт и приложения за наблюдение.

Както за интелигентните градове, така и за IIoT, комбинацията от традиционни и иновативни комуникационни технологии е от решаващо значение. За да предоставят тези услуги, интелигентните обекти трябва да комуникират и да използват данни в реално време. Свързването се осигурява чрез набор от технологии и протоколи, които се избират в зависимост от изискванията на приложението.

Какво е индустриален мрежов комутатор?

An Индустриален мрежов комутатор известен също като Индустриален Ethernet ключ е мрежово устройство, което поддържа голямо разнообразие от индустрии. Той се фокусира върху дизайна на цикъла, за да осигури гъвкавострентабилни индустриални Ethernet комуникации. Тези устройства имат единични и множество позвънявания, за да отговорят на уникалните изисквания на различните индустрии. 

Индустриален мрежов комутатор позволява контролирано и целево предаване на данни. Индустриалният мрежов комутатор обикновено е физически разположен и конфигуриран да бъде позициониран оптимално. Индустриалните превключватели могат да бъдат неуправляеми или управлявани. Управляваните Ethernet превключватели предлагат множество опции за резервиране, включително пръстеновидни топологии и Rapid Spanning Tree Protocol. 

Какво е Smart City?

Интелигентният град е технологично напреднала градска зона. Той използва сензори и електронни методи за събиране на данни, за да управлява своите ресурси и активи по-ефективно. След това тези данни се използват за подобряване на градските операции. Този тип град ще има много приложения, включително подобрено управление на трафика, задръстванията и мониторинг на околната среда. За да разберем как работят интелигентните градове, трябва да проучим какво прави един град умен. Ето пет предимства на интелигентните градове:

Привлекателният град е градът, пригоден за живеене. Привлича както бизнеса, така и жителите. Чрез включването на Интернет на нещата в своята инфраструктура, интелигентният град може да подобри трафика, управлението на отпадъците, транспорта и общинските услуги. Това прави градовете по-ефективни и може да спести пари на градовете. Интелигентните градове набират популярност в целия свят, като повечето нови проекти са концентрирани в Китай и Близкия изток. Градовете в Торонто, Сингапур и Рейкявик вече включват цифрови технологии в своите операции.

Концепцията за „умен град“ е сложна система от взаимодействащи системи. Тези системи трябва да бъдат прозрачни и стандартизирани, защото в противен случай ще станат тромави и скъпи. Някои компоненти на интелигентния град включват високоскоростни оптични и кабелни мрежи, сензори и интелигентни транспортни системи. Индустриалните мрежи също могат да бъдат организирани с „умна“ електрическа мрежа. А интелигентният град ще помогне на хората да управляват здравето си и да спестят пари.

Защо трябва да направим града интелигентен?

Докато някои градове са възприели интелигентните технологии, други не са. Интелигентните градове не са само рационализиране на операциите и цифрови интерфейси към инфраструктурата. Те се фокусират върху хората и интегрирането на данни за вземане на по-добри решения за качество на живот. Тази тенденция може да помогне на градовете да подобрят живота си и да намалят разходите, като същевременно постигат устойчив растеж. Ето три причини, поради които интелигентните градове са пътят на бъдещето. Те могат да помогнат за подобряване на качеството на живот на жителите, привличане на инвестиции и опазване на околната среда.

Устойчивите градове могат да бъдат енергийно ефективни. В Барселона, Испания, например, интелигентното обществено осветление изсмуква отпадъците от кофите в подземни хранилища. Слънчеви панели на контейнери за отпадъци предупреждават градските власти за пожари или запушвания. Интелигентните електромери възнаграждават хората, които намаляват потреблението на енергия и могат да помогнат за подобряване на общественото здраве. Освен че са екологични, интелигентните градове намаляват и риска от престъпления, времето за чакане за таксита и ходенето по тъмно.

Интелигентните градове помагат за подобряване на достъпа до общественото здравеопазване. Устройствата, разположени в интелигентен град, могат да наблюдават здравето на човек и да изпращат данни на лекар в реално време. Тези устройства могат да се използват за предотвратяване на заболявания, откриване на потенциални заплахи и предоставяне на актуализации в реално време за здравословното състояние. Интелигентните градове също спомагат за укрепването на общностите. Те могат да се използват за наблюдение на квартал или определена група жители. Такава система може да помогне за изолирането на заразена популация, което улеснява разследването на източника на инфекцията.

Внедряването на набор от приложения за интелигентен град може да намали смъртните случаи при пътен трафик и пожари с осем до десет процента. Това е достатъчно, за да спаси 300 живота на година! Интелигентните градове могат също да намалят престъпността чрез подобряване на времето за реакция на службите за спешна помощ. Например камерите за наблюдение, инсталирани в магазините, могат да наблюдават дейността и да предоставят доказателства на отговорните лица след извършено престъпление. С интелигентните градове тези предимства могат да повишат нашата сигурност и чувството ни за сигурност.

Приложения за интелигентен град

Бяха проведени проучвания за въздействието на приложенията за интелигентен град върху редица измерения, от здравето и качеството на околната среда до социалната свързаност и гражданското участие. Приложенията за интелигентен град също оказват влияние върху икономиката, работните места и разходите за живот. Тези проучвания разкриват многото предимства на приложенията за интелигентен град. Това изследване показва, че ползите от приложенията за интелигентен град са много, но кои ще имат най-голямо въздействие върху обществото? Ето някои от приложенията на Smart City, прочетете, за да научите повече!

1. Интелигентна инфраструктура

Разработването на интелигентна инфраструктура за приложения за интелигентен град е ключов аспект за постигането на истински свързан град. Този вид технология събира, обработва и внедрява информация, за да осигури най-ефективното използване на ограничени ресурси, като енергия и вода. За разлика от традиционните системи, този тип технология позволява автоматично адаптиране към променящите се условия. Интелигентните градски инфраструктури включват интелигентни мрежи, сгради, обществена инфраструктура и плажове. Интелигентните мрежи отчитат поведението на потребителите, свързани към тях, за да оптимизират управлението на ресурсите и да минимизират загубите. Интелигентна мрежа за пренос на енергия с високо напрежение, например, по-добре следи свързаните устройства и постига ефективно разпределение.

2. Управление на качеството на въздуха

Интелигентните градове се превърнаха във важен инструмент за справяне със замърсяването на въздуха. Замърсяването на въздуха може да причини заболявания и дори смърт. С малко технология интелигентните градове могат да наблюдават качеството на въздуха и дори да превърнат определени зони в зони без емисии. Тези интелигентни градски приложения могат също така да забранят конкретни източници на замърсяване на въздуха. Прочетете, за да научите как тази технология може да се използва в интелигентни градове. Нека започнем с разглеждане на някои от най-често срещаните проблеми с качеството на въздуха.

Сензорните мрежи и системите за измерване на качеството на въздуха, които могат да се използват в интелигентните градове, стават все по-широко достъпни. Сензори могат да бъдат инсталирани на улични светлини, които могат да бъдат поставени достатъчно високо, за да бъдат безопасни от вандали, но достатъчно ниско, за да измерват въздуха, който хората дишат. Интелигентните светлини също могат да бъдат свързани директно към хибридни превозни средства. Когато нивата на замърсяване са високи, системата може автоматично да превключи тези превозни средства на електрически режим. В крайна сметка тази технология проправя пътя към интелигентните градове.

индустриална мрежа за управление на качеството на въздуха в интелигентен град

3. Интелигентно паркиране

Добавянето на интелигентни решения за паркиране в градовете не само ще подобри потока от трафик, но също така ще бъде от полза за недвижимите имоти, транспорта, комуналните услуги и културното наследство. Например, като идентифицират кои места за паркиране са популярни, градските власти ще могат да създадат модели на трафика и да избегнат задръстванията. Освен това тези решения могат да помогнат за подобряване на санитарните условия на болниците. С всички тези предимства интелигентното градско паркиране е необходим компонент в развитието на интелигентните градове.

4. Управление на трафика

Разнообразие от хардуер за управление на трафика се използва за контрол на използването на пътя. Високоефективните превозни средства събират данни като инвентар, геометрия и 360-градусова фотограметрия. Системите за управление на трафика също използват автоматични станции за преброяване на превозни средства, за да предоставят историческа и текуща информация за използването на превозните средства. Различни видове данни се събират от хардуера за управление на трафика, за да се определи къде и как се движи трафикът и да се управлява съответно. Системите за управление на трафика помагат за управление на трафика в града и могат също да помогнат за определяне на рехабилитацията, необходима за пътищата.

интелигентна градска индустриална мрежа

5. Интелигентно управление на отпадъците

Базираното на IIoT решение за интелигентно управление на отпадъците използва сензори за наблюдение на движението, пълнотата и температурата на кофата за боклук. В допълнение, камерите за управление могат да наблюдават местоположението и други условия, подобрявайки управлението на автопарка чрез маркиране на планирана поддръжка. Предимствата на IoT кошчетата за отпадъци са много. Интелигентните решения за управление на отпадъците използват множество различни ИТ елементи за намаляване на оперативните разходи и подобряване на ефективността. Концепцията за интелигентна система за управление на отпадъците има за цел да подобри удовлетвореността на гражданите чрез намаляване на трафика и подобряване на околната среда. Това се постига чрез оптимизиране на нивата на откриване на отпадъци и системи за безжично предаване. 

Предимства на индустриалния мрежов комутатор

Сред различните предимства на индустриалния мрежов превключвател са способността му да се адаптира към широка температурна среда, дългият му експлоатационен живот и неговата супер производителност срещу смущения. В допълнение, превключвателят може да бъде инсталиран в индустриална мрежа, без това да повлияе на цялостната производителност на мрежата. Ако се чудите как този вид превключване може да подобри бизнеса ви, прочетете нататък. В края на краищата, целта на този тип превключване е да направи вашето предаване на данни по-целенасочено и контролирано.

1. Адаптирайте се към широка температурна среда

Индустриалният мрежов комутатор трябва да бъде проектиран да издържа на най-тежките условия. Индустриалните Ethernet комутатори трябва да са здрави и да издържат на големи температурни колебания. За разлика от типичния Ethernet комутатор, индустриалните комутатори трябва да издържат на силни вибрации и удари. За разлика от типичния Ethernet комутатор, индустриалните комутатори трябва да могат да издържат на температурни промени.

2. Дълъг експлоатационен живот

Докато комутаторите за бизнес информационни технологии са идеални за приложения в центрове за данни, индустриалните комутатори са създадени за среди с по-тежки условия. Те обикновено имат степен на защита IP40 и са одобрени за опасни места. В сравнение с обикновените Ethernet комутатори, индустриалните комутатори са издръжливи, издържат на екстремни температурни промени и електрически шум и могат да бъдат инсталирани в най-суровите среди. Ето как да определите дали индустриалният Ethernet комутатор е правилният избор за вашия проект.

Индустриален комутатор е създаден, за да издържи на тежки условия и да бъде в крак с нуждите на вашата мрежа в продължение на много години. Тъй като престоят струва много в индустриалната среда, индустриалният Ethernet комутатор е създаден да издържи дълго време. Тази издръжливост е особено полезна на отдалечени места, където ИТ персоналът може да не е на разположение за ремонт на компоненти. Това означава, че индустриалните Ethernet комутатори могат да издържат до 10 години или повече. Бизнес ИТ комутаторът може да осигури само 1.5-3 години живот, докато индустриалният Ethernet комутатор може да осигури надеждна свързаност в продължение на години.

3. Супер ефективност против смущения

Индустриалните превключватели са специално проектирани да издържат на различни условия, включително високи температури, силен прах и тежки условия на околната среда. Поради високите си изисквания към компонентите, тези превключватели често са вградени в здрави метални корпуси за повишена физическа здравина и защита. Капаците с рейтинг IP30 защитават неизползваните Ethernet портове. Освен това тези превключватели могат да се монтират на 35 mm DIN шина. Допълнително имат опции за монтиране на задния панел.

Индустриалният Ethernet комутатор е разработен, за да отговори на нуждите на гъвкави индустриални приложения. Комутаторът може да осигури рентабилно индустриално Ethernet комуникационно решение. Неговият дизайн се фокусира върху дизайна на контур, който може да бъде или с един пръстен, или с няколко пръстена. 

4. Мрежа за бързо позвъняване

Този тип мрежа позволява данните да се предават бързо и надеждно между различни работни станции. Тъй като устройствата в мрежата са свързани помежду си, този тип мрежа може да поддържа многобройни работни станции и също така е адаптивна и достатъчно гъвкава, за да поеме нови устройства. В сравнение със звездните топологии, пръстеновидната мрежа може да обработва повече устройства в по-малко пространство.

Този тип мрежа се основава на Media Redundancy Protocol, базиран на стандарти протокол, който гарантира бързо преминаване при срив. Използвайки този метод, всеки комутатор има излишна връзка към мрежата. Този дизайн също така позволява по-проста и по-рентабилна кабелна инфраструктура. Мрежата с бърз пръстен е добър вариант за индустриални среди, където една точка може да наруши производството. 

5. Намаляване на шума

Индустриалните Ethernet комутатори поддържат както кабели с усукана жица, така и оптични кабели. Окабеляването с усукана жица е достатъчно за къси разстояния, но в много индустриални условия оптичното окабеляване предлага повече гъвкавост и обхват. В шумна среда електрическият шум може да наруши мрежовата свързаност. Ето защо индустриалните Ethernet комутатори помагат за намаляване на шума и подобряване на мрежовата свързаност. В допълнение към намаляването на шума, индустриалните Ethernet превключватели се отличават и с по-широка честотна лента.

За разлика от стандартните PoE превключватели, индустриалните PoE превключватели разполагат с излишни захранващи входове. За разлика от стандартните комутатори, индустриалните PoE комутатори могат да формират излишни мрежи с минимално време на престой поради екологични проблеми. Те се характеризират с бързо време за самовъзстановяване, което им позволява да се възстановят от неуспешни пътеки за данни за по-малко от 50 милисекунди. Освен това индустриалните PoE комутатори осигуряват стабилна сигурност, позволявайки на мрежата да функционира дори когато източникът на захранване спре. Освен това комутаторите са оборудвани със стабилна защитна стена, която защитава данните.

Последната мисъл

Внедряването ще бъде от ключово значение, но истинските предимства на IIoT ще бъдат открити, когато се интегрират системи от множество домейни. Представете си интелигентен град, който включва десетки обикновено изолирани отдели. Например обществена болница използва както слънчева, така и вятърна енергия, както и дизелови генератори. Система на IIoT може да управлява енергийни товари и генератори на енергия. Може също да се интегрира със система за сградна автоматизация.

За да внедрят решения за IIoT, градовете трябва да могат да управляват огромните обеми данни, които генерират. Тъй като градовете съдържат големи инфраструктурни мрежи, IIoT е идеалният кандидат за този подход. Чрез внедряване на интелигентни градски решения, тези проекти свързват градовете и добавят интелигентност към системата. Предизвикателствата обаче често са по-плашещи от възможностите. В тази статия ще разгледаме някои от предизвикателствата при внедряването на IIoT и как може да помогне на градовете.