Če ste novi v svetu omrežij, vas bo zanimalo več o industrijskih omrežnih stikalih. Ta stikala zagotavljajo ethernetno povezljivost visoke gostote in redundanco multicast prometa na ravni milisekunde. Idealne so za kritično mestno infrastrukturo, transport in aplikacije nadzora.

Tako za pametna mesta kot za IIoT je kombinacija tradicionalnih in inovativnih komunikacijskih tehnologij ključna. Za zagotavljanje teh storitev morajo pametni objekti komunicirati in izkoriščati podatke v realnem času. Povezljivost je zagotovljena z vrsto tehnologij in protokolov, ki so izbrani glede na zahteve aplikacije.

Kaj je industrijsko omrežno stikalo?

An Industrijsko omrežno stikalo poznan tudi kot Industrijsko Ethernet stikalo je omrežna naprava, ki podpira široko paleto panog. Osredotoča se na oblikovanje zanke, ki zagotavlja prilagodljivost, stroškovno učinkovite industrijske komunikacije Ethernet. Te naprave imajo eno in več zvonjenj, da izpolnjujejo edinstvene zahteve različnih industrij. 

Industrijsko omrežno stikalo omogoča nadzorovan in ciljno usmerjen prenos podatkov. Industrijsko omrežno stikalo je običajno fizično locirano in konfigurirano tako, da je nameščeno optimalno. Industrijska stikala so lahko neupravljana ali upravljana. Upravljana ethernetna stikala ponujajo več možnosti redundance, vključno s topologijami obročev in protokolom Rapid Spanning Tree. 

Kaj je pametno mesto?

Pametno mesto je tehnološko napredno mestno območje. Uporablja senzorje in elektronske metode za zbiranje podatkov za učinkovitejše upravljanje svojih virov in sredstev. Ti podatki se nato uporabijo za izboljšanje delovanja mesta. Ta vrsta mesta bo imela veliko aplikacij, vključno z izboljšanim upravljanjem prometa, prometnimi zastoji in spremljanjem okolja. Da bi razumeli, kako delujejo pametna mesta, bi morali preučiti, kaj naredi mesto pametno. Tukaj je pet prednosti pametnih mest:

Privlačno mesto je mesto, primerno za življenje. Privablja tako podjetja kot prebivalce. Z vključitvijo interneta stvari v svojo infrastrukturo lahko pametno mesto izboljša promet, ravnanje z odpadki, transport in komunalne storitve. To naredi mesta učinkovitejša in lahko prihrani denar. Pametna mesta postajajo vse bolj priljubljena po vsem svetu, večina novih projektov pa je skoncentriranih na Kitajskem in na Bližnjem vzhodu. Mesta v Torontu, Singapurju in Reykjaviku zdaj vključujejo digitalne tehnologije v svoje delovanje.

Koncept »pametnega mesta« je kompleksen sistem medsebojno delujočih sistemov. Ti sistemi morajo biti pregledni in standardizirani, saj bodo sicer postali okorni in dragi. Nekatere komponente pametnega mesta vključujejo hitra optična in žična omrežja, senzorje in inteligentne transportne sisteme. Industrijska omrežja je mogoče organizirati tudi s »pametnim« električnim omrežjem. In pametno mesto bo ljudem pomagalo upravljati svoje zdravje in prihraniti denar.

Zakaj je treba mesto narediti pametno?

Nekatera mesta so sprejela pametno tehnologijo, druga pa ne. Pri pametnih mestih ne gre le za racionalizacijo delovanja in digitalnih vmesnikov do infrastrukture. Osredotočeni so na ljudi in vključevanje podatkov za sprejemanje boljših odločitev za kakovost življenja. Ta trend lahko pomaga mestom izboljšati svoje življenje in zmanjšati stroške ter hkrati doseči trajnostno rast. Tu so trije razlogi, zakaj so pametna mesta pot prihodnosti. Pomagajo lahko izboljšati kakovost življenja prebivalcev, pritegniti naložbe in zaščititi okolje.

Trajnostna mesta so lahko energetsko učinkovita. V Barceloni v Španiji na primer pametna javna razsvetljava posesa odpadke iz zabojnikov v podzemno skladišče. Sončne plošče na zabojnikih za odpadke opozarjajo mestne oblasti na požare ali zamaške. Pametni števci energije nagrajujejo ljudi, ki zmanjšajo porabo energije in lahko pomagajo izboljšati javno zdravje. Poleg tega, da so pametna mesta okolju prijazna, zmanjšujejo tveganje kriminala, čakalne dobe za taksi in hojo v temi.

Pametna mesta pomagajo izboljšati dostop do javnega zdravja. Naprave, ki so nameščene po vsem pametnem mestu, lahko spremljajo zdravje osebe in pošiljajo podatke zdravniku v realnem času. Te naprave se lahko uporabljajo za preprečevanje bolezni, odkrivanje potencialnih groženj in zagotavljanje posodobitev zdravstvenih stanj v realnem času. Pametna mesta prav tako pomagajo krepiti skupnosti. Uporabljajo se lahko za spremljanje soseske ali določene skupine stanovalcev. Takšen sistem lahko pomaga izolirati okuženo populacijo, kar olajša preiskavo vira okužbe.

Uvedba nabora aplikacij pametnega mesta lahko zmanjša število smrtnih žrtev v cestnem prometu in požarih za osem do deset odstotkov. To je dovolj, da rešimo 300 življenj na leto! Pametna mesta lahko tudi zmanjšajo kriminal z izboljšanjem odzivnega časa služb za nujno pomoč. Na primer, nadzorne kamere, nameščene v trgovinah, lahko spremljajo dejavnost in posredujejo dokaze osebam, ki se odzovejo, potem ko se zgodi kaznivo dejanje. S pametnimi mesti lahko te prednosti povečajo našo varnost in občutek varnosti.

Aplikacije za pametno mesto

Izvedene so bile študije o vplivu aplikacij pametnih mest na vrsto razsežnosti, od kakovosti zdravja in okolja do družbene povezanosti in državljanske udeležbe. Aplikacije za pametna mesta vplivajo tudi na gospodarstvo, delovna mesta in življenjske stroške. Te študije razkrivajo številne prednosti aplikacij za pametna mesta. Ta raziskava kaže, da je prednosti aplikacij za pametna mesta veliko, toda katere bodo imele največji vpliv na družbo? Tukaj je nekaj aplikacij Smart City, preberite, če želite izvedeti več!

1. Pametna infrastruktura

Razvoj pametne infrastrukture za aplikacije pametnih mest je ključni vidik doseganja resnično povezanega mesta. Ta vrsta tehnologije zbira, obdeluje in uporablja informacije, da zagotovi najučinkovitejšo uporabo omejenih virov, kot sta energija in voda. Za razliko od tradicionalnih sistemov tovrstna tehnologija omogoča samodejno prilagajanje spreminjajočim se razmeram. Infrastrukture pametnih mest vključujejo pametna omrežja, zgradbe, javno infrastrukturo in plaže. Pametna omrežja upoštevajo vedenje uporabnikov, povezanih z njimi, da optimizirajo upravljanje virov in zmanjšajo izgube. Pametno visokonapetostno omrežje za prenos energije na primer bolje nadzoruje povezane naprave in dosega učinkovito distribucijo.

2. Upravljanje kakovosti zraka

Pametna mesta so postala pomembno orodje za boj proti onesnaževanju zraka. Onesnaženost zraka lahko povzroči bolezni in celo smrt. Z malo tehnologije lahko pametna mesta spremljajo kakovost zraka in celo spremenijo določena območja v območja brez emisij. Te aplikacije za pametna mesta lahko tudi prepovejo določene vire onesnaževanja zraka. Preberite, če želite izvedeti, kako se lahko ta tehnologija uporablja v pametnih mestih. Začnimo z ogledom nekaterih najpogostejših težav s kakovostjo zraka.

Senzorska omrežja in sistemi za merjenje kakovosti zraka, ki se lahko uporabljajo v pametnih mestih, postajajo vse bolj dostopni. Senzorje je mogoče namestiti na ulične luči, ki so lahko nameščene dovolj visoko, da so varne pred vandali, hkrati pa dovolj nizko, da merijo zrak, ki ga ljudje dihajo. Pametne luči je mogoče povezati tudi neposredno s hibridnimi vozili. Ko so ravni onesnaženosti visoke, lahko sistem ta vozila samodejno preklopi na električni način. Navsezadnje ta tehnologija utira pot pametnim mestom.

3. Pametno parkiranje

Dodajanje pametnih parkirnih rešitev v mesta ne bo le izboljšalo pretoka prometa, temveč bo koristilo tudi nepremičninam, prevozu, komunalnim storitvam in kulturni dediščini. Na primer, z ugotavljanjem, katera parkirna mesta so priljubljena, bodo mestne oblasti lahko ustvarile vzorce prometnih tokov in se izognile zastojem. Poleg tega lahko te rešitve pomagajo izboljšati sanitarije v bolnišnicah. Z vsemi temi prednostmi je pametno parkiranje v mestih nujen sestavni del razvoja pametnih mest.

4. Upravljanje prometa

Za nadzor uporabe cest se uporablja različna strojna oprema za upravljanje prometa. Visokozmogljiva vozila zbirajo podatke, kot so inventar, geometrija in 360-stopinjska fotogrametrija. Sistemi za upravljanje prometa uporabljajo tudi avtomatske postaje za štetje vozil za zagotavljanje zgodovinskih in trenutnih informacij o uporabi vozil. Različne vrste podatkov se zbirajo iz strojne opreme za upravljanje prometa, da se ugotovi, kje in kako se promet premika, ter ga ustrezno upravlja. Sistemi za upravljanje prometa pomagajo upravljati prometni tok v mestu in lahko pomagajo določiti potrebno sanacijo cest.

5. Pametno ravnanje z odpadki

Rešitev za pametno ravnanje z odpadki, ki temelji na IIoT, uporablja senzorje za spremljanje gibanja, polnosti in temperature koša za smeti. Poleg tega lahko kamere na armaturni plošči spremljajo lokacijo in druge pogoje ter izboljšajo upravljanje voznega parka z označevanjem načrtovanega vzdrževanja. Prednosti košev za odpadke IoT je veliko. Rešitve za pametno ravnanje z odpadki uporabljajo več različnih elementov IT za zmanjšanje operativnih stroškov in izboljšanje učinkovitosti. Koncept sistema pametnega ravnanja z odpadki želi izboljšati zadovoljstvo občanov z zmanjšanjem prometa in izboljšanjem okolja. To doseže z optimizacijo stopnje odkrivanja odpadkov in sistemi brezžičnega prenosa. 

Prednosti industrijskega omrežnega stikala

Med različnimi prednostmi industrijskega omrežnega stikala so njegova sposobnost prilagajanja širokemu temperaturnemu okolju, njegova dolga življenjska doba in njegova super zmogljivost proti motnjam. Poleg tega je stikalo mogoče namestiti v industrijsko omrežje, ne da bi to vplivalo na splošno delovanje omrežja. Če se sprašujete, kako lahko tovrstno stikalo izboljša vaše poslovanje, berite dalje. Konec koncev je namen te vrste stikala, da je vaš prenos podatkov bolj ciljno usmerjen in nadzorovan.

1. Prilagodite se širokemu temperaturnemu okolju

Industrijsko omrežno stikalo mora biti zasnovano tako, da prenese najtežje pogoje. Industrijska stikala Ethernet morajo biti robustna in vzdržati velika temperaturna nihanja. Za razliko od običajnega ethernetnega stikala morajo industrijska stikala prenesti močne vibracije in udarce. Za razliko od tipičnega ethernetnega stikala morajo biti industrijska stikala sposobna prenesti temperaturne spremembe.

2. Dolga življenjska doba

Medtem ko so stikala poslovne informacijske tehnologije idealna za aplikacije v podatkovnih centrih, so industrijska stikala izdelana za okolja s težjimi pogoji. Običajno imajo stopnjo zaščite IP40 in so odobreni za nevarne lokacije. V primerjavi z običajnimi ethernetnimi stikali so industrijska stikala vzdržljiva, prenesejo ekstremne temperaturne spremembe in električni šum ter jih je mogoče namestiti v najtežjih okoljih. Tukaj je opisano, kako ugotoviti, ali je industrijsko stikalo Ethernet prava izbira za vaš projekt.

Industrijsko stikalo je zgrajeno tako, da prenese težke pogoje in dolga leta izpolnjuje vaše potrebe omrežja. Ker izpadi v industrijskem okolju veliko stanejo, je industrijsko ethernetno stikalo izdelano tako, da zdrži dolgo časa. Ta vzdržljivost je še posebej uporabna na oddaljenih lokacijah, kjer osebje IT morda ni na voljo za popravilo komponent. To pomeni, da lahko industrijska stikala Ethernet zdržijo do 10 let ali več. Poslovno IT stikalo lahko zagotovi le 1.5-3-letno življenjsko dobo, medtem ko lahko industrijsko stikalo Ethernet zagotavlja zanesljivo povezljivost več let.

3. Super zmogljivost proti motnjam

Industrijska stikala so posebej zasnovana tako, da prenesejo različne pogoje, vključno z visokimi temperaturami, močnim prahom in težkimi okoljskimi pogoji. Zaradi visokih zahtev glede komponent so ta stikala pogosto vgrajena v robustna kovinska ohišja za večjo fizično moč in zaščito. Pokrovi z oceno IP30 ščitijo neuporabljena vrata Ethernet. Poleg tega je ta stikala mogoče namestiti na 35 mm DIN letev. Poleg tega imajo možnosti za namestitev zadnje plošče.

Industrijsko ethernet stikalo je bilo razvito za potrebe prilagodljivih industrijskih aplikacij. Stikalo lahko zagotovi stroškovno učinkovito industrijsko komunikacijsko rešitev Ethernet. Njegova zasnova se osredotoča na zanko, ki je lahko z enim ali več obroči. 

4. Omrežje s hitrim zvonjenjem

Ta vrsta omrežja omogoča hiter in zanesljiv prenos podatkov med različnimi delovnimi postajami. Ker so naprave v omrežju medsebojno povezane, lahko ta vrsta omrežja podpira številne delovne postaje, poleg tega pa je dovolj prilagodljiva in prilagodljiva, da sprejme nove naprave. V primerjavi s topologijami zvezda lahko obročno omrežje upravlja več naprav v manjšem prostoru.

Ta vrsta omrežja temelji na protokolu Media Redundancy Protocol, protokolu, ki temelji na standardih in zagotavlja hitro samodejni preklop. S to metodo ima vsako stikalo redundantno povezavo z omrežjem. Ta zasnova omogoča tudi enostavnejšo in stroškovno učinkovitejšo kabelsko infrastrukturo. Omrežje s hitrim obročem je dobra možnost za industrijska okolja, kjer lahko ena sama točka moti proizvodnjo. 

5. Zmanjšanje hrupa

Industrijska ethernetna stikala podpirajo kable z zvito žico in optične kable. Kabli z zvitimi žicami zadostujejo za kratke razdalje, vendar v mnogih industrijskih okoljih kabli iz optičnih vlaken ponujajo večjo prilagodljivost in doseg. V hrupnem okolju lahko električni šum prekine omrežno povezljivost. Zato industrijska ethernet stikala pomagajo ublažiti hrup in izboljšati omrežno povezljivost. Poleg zmanjšanja hrupa imajo industrijska ethernet stikala tudi širšo pasovno širino.

Za razliko od standardnih stikal PoE imajo industrijska stikala PoE redundantne vhode napajanja. Za razliko od standardnih stikal lahko industrijska stikala PoE tvorijo redundantna omrežja z minimalnimi izpadi zaradi okoljskih težav. Odlikujejo jih hitri časi samozdravljenja, kar jim omogoča, da se po okvarjenih podatkovnih poteh obnovijo v manj kot 50 milisekundah. Poleg tega industrijska stikala PoE zagotavljajo robustno varnost, ki omogoča, da omrežje deluje tudi, ko vir napajanja izpade. Poleg tega so stikala opremljena z robustnim požarnim zidom, ki ščiti podatke.

Končna misel

Implementacija bo ključnega pomena, toda resnične prednosti interneta stvari bodo vidne, ko bodo integrirani sistemi iz več domen. Predstavljajte si pametno mesto, ki vključuje na desetine običajno zaprtih oddelkov. Na primer, javna bolnišnica uporablja sončno in vetrno energijo ter dizelske generatorje. Sistem IIoT lahko upravlja energetske obremenitve in generatorje električne energije. Lahko se integrira tudi s sistemom za avtomatizacijo stavb.

Za uvedbo rešitev IIoT morajo biti mesta sposobna upravljati ogromne količine podatkov, ki jih ustvarijo. Ker mesta vsebujejo velika infrastrukturna omrežja, je IIoT idealen kandidat za ta pristop. Z uvedbo rešitev za pametna mesta ti projekti povezujejo mesta in sistemu dodajajo inteligenco. Izzivi pa so pogosto bolj zastrašujoči od priložnosti. V tem članku si bomo ogledali nekatere izzive pri uvajanju IIoT in kako lahko pomaga mestom.