Hvordan industrielle nettverk gjør smart by

Av Phillip Dodd, teknologileder IIoT Engineering Infrastructure & Security, Fiberroad Technology
industrielle nettverk for smarte byer

Hvis du er ny i nettverksverdenen, vil du være interessert i å lære mer om industrielle nettverkssvitsjer. Disse svitsjene gir Ethernet-tilkobling med høy tetthet og multicast-trafikkredundans på millisekundnivå. De er ideelle for kritisk byinfrastruktur, transport og overvåkingsapplikasjoner.

For både smarte byer og IIoT er kombinasjonen av tradisjonelle og innovative kommunikasjonsteknologier avgjørende. For å tilby disse tjenestene, må smarte objekter kommunisere og utnytte sanntidsdata. Tilkoblingen leveres ved hjelp av en rekke teknologier og protokoller, som velges avhengig av applikasjonskravene.

Hva er en industriell nettverkssvitsj?

An Industriell nettverkssvitsj også kjent som Industriell Ethernet-bryter er en nettverksenhet som støtter en lang rekke bransjer. Den fokuserer på løkkedesign for å gi fleksibel, kostnadseffektiv industriell Ethernet-kommunikasjon. Disse enhetene har enkle og flere ringer for å møte de unike kravene til forskjellige bransjer. 

En industriell nettverkssvitsj tillater kontrollert og målrettet overføring av data. En industriell nettverkssvitsj er vanligvis fysisk plassert og konfigurert for å være posisjonert optimalt. Industrielle brytere kan være uadministrerte eller administrerte. Administrerte Ethernet-svitsjer tilbyr flere redundansalternativer, inkludert ringtopologier og Rapid Spanning Tree Protocol. 

Hva er Smart City?

En smart by er et teknologisk avansert byområde. Den bruker sensorer og elektroniske metoder for å samle inn data for å administrere ressursene og ressursene mer effektivt. Disse dataene brukes deretter til å forbedre byens drift. Denne typen byer vil ha mange bruksområder, inkludert forbedret trafikkstyring, trafikkbelastning og miljøovervåking. For å forstå hvordan smarte byer fungerer, bør vi undersøke hva som gjør en by smart. Her er fem fordeler med smarte byer:

En attraktiv by er en livlig by. Det tiltrekker seg både bedrifter og innbyggere. Ved å inkorporere tingenes internett i sin infrastruktur, kan en Smart City forbedre trafikk, avfallshåndtering, transport og kommunale tjenester. Dette gjør byer mer effektive og kan spare byer penger. Smarte byer blir stadig mer populære over hele verden, med de fleste nye prosjekter konsentrert i Kina og Midtøsten. Byer i Toronto, Singapore og Reykjavik inkorporerer nå digital teknologi i sine operasjoner.

Konseptet med en "smart by" er et komplekst system av samvirkende systemer. Disse systemene må være transparente og standardiserte fordi ellers vil de bli tungvint og dyre. Noen smartbykomponenter inkluderer høyhastighets optiske og kablede nettverk, sensorer og intelligente transportsystemer. Industrielle nettverk kan også organiseres med et "smart" strømnett. Og en smart by vil hjelpe folk å administrere helsen og spare penger.

Hvorfor trenger du å gjøre byen smart?

Mens noen byer har omfavnet smartteknologi, har andre ikke. Smarte byer handler ikke bare om å effektivisere drift og digitale grensesnitt til infrastruktur. De fokuserer på mennesker og integrering av data for å ta bedre beslutninger for livskvalitet. Denne trenden kan hjelpe byer med å forbedre livene sine og redusere kostnader samtidig som de oppnår bærekraftig vekst. Her er tre grunner til at smarte byer er fremtidens vei. De kan bidra til å forbedre livskvaliteten for innbyggerne, tiltrekke seg investeringer og beskytte miljøet.

Bærekraftige byer kan være energieffektive. I Barcelona, ​​Spania, for eksempel, suger smart offentlig belysning opp avfall fra søppelkasser til underjordisk lager. Solcellepaneler på avfallsbeholdere varsler byens tjenestemenn om brann eller tilstopping. Smarte energimålere belønner mennesker som reduserer energiforbruket og kan bidra til å forbedre folkehelsen. I tillegg til å være miljøvennlige, reduserer smarte byer også risikoen for kriminalitet, ventetider på drosjer og turgåing i mørket.

Smarte byer bidrar til å forbedre folkehelsetilgangen. Enheter plassert i en smart by kan overvåke en persons helse og sende data til en lege i sanntid. Disse enhetene kan brukes til å forhindre sykdom, oppdage potensielle trusler og gi sanntidsoppdateringer om helsetilstander. Smarte byer bidrar også til å styrke lokalsamfunn. De kan brukes til å overvåke et nabolag eller en bestemt gruppe innbyggere. Et slikt system kan bidra til å isolere en infisert befolkning, noe som gjør det lettere å undersøke kilden til infeksjonen.

Implementering av en rekke smartby-applikasjoner kan redusere dødsfall i veitrafikk og brann med åtte til ti prosent. Det er nok til å redde 300 liv i året! Smarte byer kan også redusere kriminalitet ved å forbedre responstiden for nødetatene. For eksempel kan overvåkingskameraer installert i butikker overvåke aktivitet og gi bevis til respondere etter at en forbrytelse har funnet sted. Med smarte byer kan disse fordelene øke sikkerheten vår og følelsen av trygghet.

Smart City-applikasjoner

Det er utført studier på effekten av smartbyapplikasjoner på en rekke dimensjoner, fra helse- og miljøkvalitet til sosial tilknytning og samfunnsdeltakelse. Smartbyapplikasjoner påvirker også økonomien, arbeidsplassene og levekostnadene. Disse studiene avslører de mange fordelene med smartbyapplikasjoner. Denne forskningen viser at fordelene med smartbyapplikasjoner er mange, men hvilke vil ha størst innvirkning på samfunnet? Her er noen av Smart City-applikasjonene, les videre for å lære mer!

1. Smart infrastruktur

Å utvikle en smart infrastruktur for Smart City-applikasjoner er et nøkkelaspekt for å oppnå en virkelig tilkoblet by. Denne typen teknologi samler inn, behandler og distribuerer informasjon for å sikre den mest effektive bruken av begrensede ressurser, som energi og vann. I motsetning til tradisjonelle systemer tillater denne typen teknologi automatisk tilpasning til skiftende forhold. Infrastrukturer for smarte byer inkluderer smarte nettverk, bygninger, offentlig infrastruktur og strender. Smarte nettverk tar hensyn til oppførselen til brukerne som er koblet til dem for å optimalisere ressursstyring og minimere tap. Et smart høyspent energioverføringsnettverk overvåker for eksempel bedre tilkoblede enheter og oppnår effektiv distribusjon.

2. Luftkvalitetsstyring

Smarte byer har blitt et viktig verktøy for å takle luftforurensning. Luftforurensning kan forårsake sykdommer og til og med forårsake død. Med litt teknologi kan smarte byer overvåke luftkvaliteten og til og med gjøre bestemte soner om til utslippsfrie soner. Disse smartbyapplikasjonene kan også forby spesifikke kilder til luftforurensning. Les videre for å lære hvordan denne teknologien kan brukes i smarte byer. La oss starte med å se på noen av de vanligste luftkvalitetsproblemene.

Sensornettverk og luftkvalitetsmålesystemer som kan brukes i smarte byer blir stadig mer tilgjengelig. Sensorer kan installeres ved gatelys, som kan plasseres høyt nok til å være trygge mot vandaler, mens de er lave nok til å måle luften folk puster. Smarte lys kan også kobles direkte til hybridbiler. Når forurensningsnivåene er høye, kan systemet automatisk bytte disse kjøretøyene til elektrisk modus. Til syvende og sist baner denne teknologien vei for smarte byer.

smart city luftkvalitetsstyring industrinettverk

3. Smart parkering

Å legge til smarte parkeringsløsninger til byer vil ikke bare forbedre trafikkflyten, men vil også være til fordel for eiendom, transport, verktøy og kulturarv. For eksempel, ved å identifisere hvilke parkeringsplasser som er populære, vil bymyndighetene kunne skape trafikkmønster og unngå kø. Dessuten kan disse løsningene bidra til å forbedre sanitærforholdet på sykehus. Med alle disse fordelene er smart byparkering en nødvendig komponent i utviklingen av smarte byer.

4. Trafikkstyring

En rekke trafikkstyringsmaskiner brukes til å kontrollere veibruken. Høyytelseskjøretøyer samler inn data som inventar, geometri og 360-graders fotogrammetri. Trafikkstyringssystemer bruker også automatiske kjøretøytellestasjoner for å gi historisk og aktuell informasjon om kjøretøybruk. Ulike typer data samles inn fra trafikkstyringsmaskinvare for å bestemme hvor og hvordan trafikken beveger seg, og administrere den deretter. Trafikkstyringssystemer bidrar til å styre trafikkflyten i byen, og kan også bidra til å bestemme rehabiliteringen som trengs for veier.

smart by industrinettverk

5. Smart avfallshåndtering

Den IIoT-baserte smarte avfallshåndteringsløsningen bruker sensorer til å overvåke søppelbøttebevegelser, fylde og temperatur. I tillegg kan dashbordkameraer overvåke plasseringen og andre forhold, og forbedre flåtestyringen ved å flagge planlagt vedlikehold. Fordelene med IoT-avfallsbeholdere er mange. Smarte avfallshåndteringsløsninger bruker flere forskjellige IT-elementer for å redusere driftskostnadene og forbedre effektiviteten. Konseptet med et smart avfallshåndteringssystem har som mål å forbedre innbyggernes tilfredshet ved å redusere trafikken og forbedre miljøet. Den gjør dette gjennom å optimere avfallsdeteksjonsrater og trådløse overføringssystemer. 

Fordeler med Industrial Network Switch

Blant de ulike fordelene med den industrielle nettverkssvitsjen er dens evne til å tilpasse seg et bredt temperaturmiljø, dens lange levetid og dens super anti-interferens ytelse. I tillegg kan bryteren installeres på et industrielt nettverk uten at det påvirker nettverkets generelle ytelse. Hvis du lurer på hvordan denne typen bytte kan forbedre virksomheten din, så les videre. Tross alt er formålet med denne typen brytere å gjøre dataoverføringen din mer målrettet og kontrollert.

1. Tilpass til miljø med store temperaturer

En industriell nettverkssvitsj må være utformet for å tåle de tøffeste forhold. Industrielle Ethernet-svitsjer må være robuste og tåle store temperatursvingninger. I motsetning til en vanlig Ethernet-svitsj, må industrielle brytere tåle kraftige vibrasjoner og støt. I motsetning til en vanlig Ethernet-svitsj, må industrielle brytere kunne tåle temperaturendringer.

2. Lang levetid

Mens brytere for forretningsinformasjonsteknologi er ideelle for datasenterapplikasjoner, er industrielle brytere bygget for miljøer med tøffere forhold. De har vanligvis en IP40-beskyttelsesgrad og er godkjent for farlige steder. Sammenlignet med vanlige Ethernet-svitsjer er industrielle switcher holdbare, tåler ekstreme temperaturvariasjoner og elektrisk støy, og kan installeres i de tøffeste miljøer. Slik finner du ut om en industriell Ethernet-svitsj er et riktig valg for prosjektet ditt.

En industriell bryter er bygget for å tåle tøffe forhold og holde tritt med nettverksbehovene dine i mange år. Fordi nedetid koster mye i industrimiljøet, er en industriell Ethernet-svitsj bygget for å vare lenge. Denne holdbarheten er spesielt nyttig på avsidesliggende steder, der IT-personell kanskje ikke er tilgjengelig for å reparere komponenter. Dette betyr at industrielle Ethernet-svitsjer kan vare i opptil 10 år eller mer. En IT-svitsj for bedrifter kan bare gi en levetid på 1.5-3 år, mens en industriell Ethernet-svitsj kan gi pålitelig tilkobling i årevis.

3. Super anti-interferens ytelse

Industribryterne er spesialdesignet for å tåle en rekke forhold, inkludert høye temperaturer, tungt støv og tøffe miljøforhold. På grunn av deres høye komponentkrav er disse bryterne ofte bygget i robuste metallhus for økt fysisk styrke og beskyttelse. IP30-klassifiserte dekslene beskytter ubrukte Ethernet-porter. Dessuten kan disse bryterne monteres på en 35 mm DIN-skinne. I tillegg har de muligheter for montering av bakpanelet.

Industrial Ethernet Switch er utviklet for å møte behovene til fleksible industrielle applikasjoner. Svitsjen kan gi en kostnadseffektiv industriell Ethernet-kommunikasjonsløsning. Designet fokuserer på løkkedesign, som kan være enten enkeltring eller multiring. 

4. Rask ringenettverk

Denne typen nettverk gjør at data kan overføres raskt og pålitelig mellom ulike arbeidsstasjoner. Fordi enhetene i nettverket er sammenkoblet, kan denne typen nettverk støtte mange arbeidsstasjoner, og den er også tilpasningsdyktig og fleksibel nok til å romme nye enheter. Sammenlignet med stjernetopologier kan et ringnettverk håndtere flere enheter på mindre plass.

Denne typen nettverk er basert på Media Redundancy Protocol, en standardbasert protokoll som garanterer rask failover. Ved å bruke denne metoden har hver svitsj en redundant tilkobling til nettverket. Denne utformingen tillater også en enklere og mer kostnadseffektiv kablingsinfrastruktur. Et Fast Ring Network er et godt alternativ for industrielle miljøer, der et enkelt punkt kan forstyrre produksjonen. 

5. Støyreduksjon

Industrielle Ethernet-svitsjer støtter både tvunnet ledning og fiberoptisk kabling. Tvinnet kabling er tilstrekkelig for korte avstander, men i mange industrielle omgivelser gir fiberoptisk kabling mer fleksibilitet og rekkevidde. I støyende miljøer kan elektrisk støy forstyrre nettverkstilkoblingen. Dette er grunnen til at industrielle Ethernet-svitsjer bidrar til å dempe støy og forbedre nettverkstilkoblingen. I tillegg til støyreduksjon har industrielle Ethernet-svitsjer også en bredere båndbredde.

I motsetning til standard PoE-svitsjer, har industrielle PoE-svitsjer redundante strøminnganger. I motsetning til standardsvitsjer, kan industrielle PoE-svitsjer danne redundante nettverk med minimal nedetid på grunn av miljøproblemer. De har raske selvhelbredende tider, som gjør dem i stand til å gjenopprette fra mislykkede dataveier på mindre enn 50 millisekunder. I tillegg gir industrielle PoE-svitsjer robust sikkerhet, slik at et nettverk kan fungere selv når strømkilden går ned. I tillegg er bryterne utstyrt med en robust brannmur som beskytter data.

Endelig tanke

Implementering vil være nøkkelen, men de sanne fordelene med IIoT vil bli funnet når systemer fra flere domener integreres. Se for deg en smart by som inkluderer dusinvis av avdelinger som normalt er sløyd. For eksempel bruker et offentlig sykehus både sol- og vindkraft, samt dieselgeneratorer. Et IIoT-system kan håndtere energibelastninger og strømgeneratorer. Det kan også integreres med et bygningsautomasjonssystem.

For å distribuere IIoT-løsninger, må byer være i stand til å administrere de enorme datamengdene de genererer. Siden byer inneholder store infrastrukturnettverk, er IIoT en ideell kandidat for denne tilnærmingen. Ved å implementere smartbyløsninger kobler disse prosjektene byene sammen og tilfører intelligens til systemet. Utfordringene er imidlertid ofte mer skremmende enn mulighetene. I denne artikkelen vil vi se på noen av utfordringene med å distribuere IIoT og hvordan det kan hjelpe byer.