Як промислові мережі роблять розумне місто

Філліп Додд, технологічний керівник інженерної інфраструктури та безпеки IIoT, Fiberroad Technology
промислові мережі розумного міста

Якщо ви новачок у світі мереж, вам буде цікаво дізнатися більше про промислові мережеві комутатори. Ці комутатори забезпечують з’єднання Ethernet високої щільності та резервування багатоадресного трафіку на рівні мілісекунд. Вони ідеально підходять для критичної міської інфраструктури, транспорту та додатків спостереження.

І для розумних міст, і для ІІоТ поєднання традиційних та інноваційних комунікаційних технологій має вирішальне значення. Щоб надавати ці послуги, розумні об’єкти повинні спілкуватися та використовувати дані в реальному часі. Підключення забезпечується за допомогою ряду технологій і протоколів, які вибираються залежно від вимог програми.

Що таке комутатор промислової мережі?

An Промисловий мережевий комутатор також відомий як Промисловий Ethernet комутатор це мережевий пристрій, який підтримує широкий спектр галузей. Він зосереджений на дизайні петлі, щоб забезпечити гнучкість, економічно ефективний промисловий зв'язок Ethernet. Ці пристрої мають один або декілька кільців, щоб відповідати унікальним вимогам різних галузей промисловості. 

Промисловий мережевий комутатор забезпечує контрольовану та цілеспрямовану передачу даних. Промисловий мережевий комутатор зазвичай фізично розташований і налаштований для оптимального розташування. Промислові комутатори можуть бути некерованими або керованими. Керовані комутатори Ethernet пропонують кілька варіантів резервування, включаючи кільцеві топології та протокол Rapid Spanning Tree. 

Що таке розумне місто?

Розумне місто – це технологічно розвинене місто. Він використовує датчики та електронні методи для збору даних для більш ефективного управління своїми ресурсами та активами. Потім ці дані використовуються для покращення роботи міста. Цей тип міста матиме багато додатків, включаючи покращене управління дорожнім рухом, утворення заторів і моніторинг навколишнього середовища. Щоб зрозуміти, як працюють розумні міста, ми повинні дослідити, що робить місто розумним. Ось п’ять переваг розумних міст:

Привабливе місто – це зручне для життя місто. Це приваблює як бізнес, так і мешканців. Завдяки впровадженню Інтернету речей у свою інфраструктуру «Розумне місто» може покращити трафік, управління відходами, транспорт і муніципальні послуги. Це робить міста ефективнішими та може заощадити гроші. Розумні міста набувають популярності в усьому світі, причому більшість нових проектів зосереджено в Китаї та на Близькому Сході. Міста в Торонто, Сінгапурі та Рейк'явіку зараз використовують цифрові технології у своїй діяльності.

Концепція «розумного міста» – це складна система взаємодіючих систем. Ці системи мають бути прозорими та стандартизованими, оскільки інакше вони стануть громіздкими та дорогими. Деякі компоненти розумного міста включають високошвидкісні оптичні та дротові мережі, датчики та інтелектуальні транспортні системи. Промислові мережі також можуть бути організовані з «розумною» електромережею. А розумне місто допоможе людям дбати про своє здоров’я та економити гроші.

Чому потрібно робити місто розумним?

У той час як деякі міста прийняли розумні технології, інші ні. Розумні міста — це не лише оптимізація роботи та цифрові інтерфейси до інфраструктури. Вони зосереджені на людях та інтеграції даних для прийняття кращих рішень щодо якості життя. Ця тенденція може допомогти містам покращити своє життя та зменшити витрати, одночасно досягаючи сталого зростання. Ось три причини, чому розумні міста – це шлях майбутнього. Вони можуть допомогти покращити якість життя мешканців, залучити інвестиції та захистити довкілля.

Сталі міста можуть бути енергоефективними. У Барселоні, Іспанія, наприклад, розумне громадське освітлення пилососить відходи з баків у підземне сховище. Сонячні батареї на сміттєвих контейнерах сповіщають міську владу про пожежі чи засмічення. Розумні лічильники енергії винагороджують людей, які зменшують споживання енергії та можуть допомогти покращити здоров’я населення. Окрім екологічності, розумні міста також зменшують ризик злочинності, час очікування таксі та прогулянки в темряві.

Розумні міста допомагають покращити доступ до охорони здоров’я. Пристрої, розміщені по всьому розумному місту, можуть контролювати стан здоров’я людини та надсилати дані лікарям у режимі реального часу. Ці пристрої можна використовувати для запобігання захворюванням, виявлення потенційних загроз і надання оновленої інформації про стан здоров’я в реальному часі. Розумні міста також допомагають зміцнювати громади. Їх можна використовувати для моніторингу мікрорайону або певної групи мешканців. Така система може допомогти ізолювати інфіковану популяцію, полегшуючи дослідження джерела інфекції.

Впровадження ряду додатків «розумного міста» може зменшити смертність під час дорожнього руху та пожеж на вісім-десять відсотків. Цього достатньо, щоб врятувати 300 життів на рік! Розумні міста також можуть знизити рівень злочинності за рахунок скорочення часу реагування екстрених служб. Наприклад, камери спостереження, встановлені в магазинах, можуть стежити за діяльністю та надавати докази особам, які реагують, після скоєного злочину. З розумними містами ці переваги можуть підвищити нашу безпеку та наше відчуття безпеки.

Програми Smart City

Були проведені дослідження щодо впливу програм розумного міста на низку параметрів, від здоров’я та якості навколишнього середовища до соціальних зв’язків і участі громадян. Додатки для розумних міст також впливають на економіку, робочі місця та вартість життя. Ці дослідження розкривають численні переваги програм розумного міста. Це дослідження показує, що переваги програм розумного міста численні, але які з них матимуть найбільший вплив на суспільство? Ось деякі програми Smart City, читайте далі, щоб дізнатися більше!

1. Розумна інфраструктура

Розробка інтелектуальної інфраструктури для додатків Smart City є ключовим аспектом досягнення дійсно пов’язаного міста. Ця технологія збирає, обробляє та розгортає інформацію, щоб забезпечити найбільш ефективне використання обмежених ресурсів, таких як енергія та вода. На відміну від традиційних систем, цей тип технології дозволяє автоматично адаптуватися до мінливих умов. Інфраструктура розумного міста включає розумні мережі, будівлі, громадську інфраструктуру та пляжі. Розумні мережі враховують поведінку підключених до них користувачів, щоб оптимізувати управління ресурсами та мінімізувати втрати. Розумна високовольтна мережа передачі енергії, наприклад, краще контролює підключені пристрої та досягає ефективного розподілу.

2. Управління якістю повітря

Розумні міста стали важливим інструментом для боротьби із забрудненням повітря. Забруднене повітря може спричинити захворювання і навіть смерть. За допомогою трохи технологій розумні міста можуть контролювати якість повітря та навіть перетворювати окремі зони на зони без викидів. Ці додатки для розумного міста також можуть забороняти конкретні джерела забруднення повітря. Читайте далі, щоб дізнатися, як цю технологію можна використовувати в розумних містах. Давайте почнемо з розгляду деяких найпоширеніших проблем якості повітря.

Сенсорні мережі та системи вимірювання якості повітря, які можна використовувати в розумних містах, стають все більш доступними. Датчики можна встановлювати біля вуличних ліхтарів, які можна розташувати досить високо, щоб захистити їх від вандалів, і досить низько, щоб вимірювати повітря, яким дихають люди. Розумні ліхтарі також можна підключити безпосередньо до гібридних автомобілів. Коли рівень забруднення високий, система може автоматично перемикати ці транспортні засоби в електричний режим. Зрештою, ця технологія прокладає шлях до розумних міст.

промислова мережа управління якістю повітря в розумному місті

3. Розумна парковка

Додавання розумних рішень для паркування в містах не тільки покращить потік транспорту, але й принесе користь нерухомості, транспорту, комунальним послугам і культурній спадщині. Наприклад, визначивши, які місця для паркування популярні, міська влада зможе створити схему руху транспорту та уникнути заторів. Крім того, ці рішення можуть допомогти покращити санітарний стан лікарень. З усіма цими перевагами розумне міське паркування є необхідною складовою розвитку розумних міст.

4. Управління дорожнім рухом

Щоб контролювати використання доріг, використовується різноманітне обладнання для керування дорожнім рухом. Високопродуктивні транспортні засоби збирають такі дані, як інвентаризація, геометрія та 360-градусна фотограмметрія. Системи керування дорожнім рухом також використовують станції автоматичного підрахунку транспортних засобів для надання історичної та поточної інформації про використання транспортних засобів. З обладнання керування трафіком збираються різні типи даних, щоб визначити, куди і як рухається трафік, і відповідно керувати ним. Системи керування дорожнім рухом допомагають керувати транспортним потоком у місті, а також можуть допомогти визначити потреби у реконструкції доріг.

промислова мережа розумного міста

5. Розумне управління відходами

Інтелектуальне рішення для управління відходами на основі Інтернету речей використовує датчики для моніторингу руху сміттєвого відра, наповненості та температури. Крім того, відеореєстратори можуть контролювати місцезнаходження та інші умови, покращуючи керування автопарком шляхом позначення планового технічного обслуговування. Урни для сміття IoT мають багато переваг. Інтелектуальні рішення щодо управління відходами використовують кілька різнорідних ІТ-елементів для зниження операційних витрат і підвищення ефективності. Концепція розумної системи управління відходами має на меті підвищити задоволеність громадян шляхом зменшення трафіку та покращення навколишнього середовища. Це досягається шляхом оптимізації рівня виявлення відходів і систем бездротової передачі. 

Переваги комутатора промислової мережі

Серед різноманітних переваг промислового мережевого комутатора є його здатність адаптуватися до широкого температурного середовища, тривалий термін служби та суперзахищеність від перешкод. Крім того, комутатор можна встановити в промисловій мережі, не впливаючи на загальну продуктивність мережі. Якщо вам цікаво, як такий перемикач може покращити ваш бізнес, читайте далі. Зрештою, призначення цього типу перемикача — зробити вашу передачу даних більш цілеспрямованою та контрольованою.

1. Адаптація до широкого температурного середовища

Промисловий мережевий комутатор має бути розроблений таким чином, щоб витримувати найважчі умови. Промислові комутатори Ethernet мають бути надійними та витримувати значні коливання температури. На відміну від типового комутатора Ethernet, промислові комутатори мають витримувати сильну вібрацію та удари. На відміну від типового комутатора Ethernet, промислові комутатори повинні витримувати зміни температури.

2. Довгий термін служби

У той час як комутатори бізнес-інформаційних технологій ідеально підходять для додатків центрів обробки даних, промислові комутатори створені для середовищ з більш жорсткими умовами. Зазвичай вони мають ступінь захисту IP40 і схвалені для небезпечних місць. У порівнянні зі звичайними комутаторами Ethernet, промислові комутатори довговічні, витримують екстремальні коливання температури та електричні перешкоди та можуть бути встановлені в найсуворіших умовах. Ось як визначити, чи є промисловий комутатор Ethernet правильним вибором для вашого проекту.

Промисловий комутатор створений, щоб витримувати суворі умови та підтримувати потреби вашої мережі протягом багатьох років. Оскільки час простою в промисловому середовищі обходиться дуже дорого, промисловий комутатор Ethernet створений так, щоб служити довго. Ця довговічність особливо корисна у віддалених місцях, де ІТ-персонал може бути недоступний для ремонту компонентів. Це означає, що промислові комутатори Ethernet можуть прослужити до 10 років і більше. ІТ-комутатор для бізнесу може працювати лише 1.5-3 роки, тоді як промисловий комутатор Ethernet може забезпечувати надійне підключення роками.

3. Супер захист від перешкод

Промислові комутатори спеціально розроблені, щоб витримувати різні умови, включаючи високі температури, сильний пил і суворі умови навколишнього середовища. Через високі вимоги до компонентів ці комутатори часто вбудовуються в міцний металевий корпус для підвищення фізичної міцності та захисту. Кришки з рейтингом IP30 захищають порти Ethernet, які не використовуються. Крім того, ці перемикачі можна монтувати на DIN-рейку 35 мм. Додатково вони мають варіанти кріплення задньої панелі.

Промисловий комутатор Ethernet був розроблений для задоволення потреб гнучких промислових застосувань. Комутатор може забезпечити рентабельне промислове комунікаційне рішення Ethernet. Його дизайн зосереджений на конструкції петлі, яка може бути як однокільцевою, так і багатокільцевою. 

4. Швидка кільцева мережа

Цей тип мережі дозволяє швидко і надійно передавати дані між різними робочими станціями. Оскільки пристрої в мережі з’єднані між собою, цей тип мережі може підтримувати численні робочі станції, а також є достатньо адаптивним і гнучким для розміщення нових пристроїв. У порівнянні з зіркоподібною топологією кільцева мережа може обслуговувати більше пристроїв у меншому просторі.

Цей тип мережі базується на протоколі Media Redundancy Protocol, стандартизованому протоколі, який гарантує швидке перемикання після відмови. За допомогою цього методу кожен комутатор має резервне підключення до мережі. Ця конструкція також дозволяє створювати простішу та економічнішу кабельну інфраструктуру. Швидка кільцева мережа є хорошим варіантом для промислових середовищ, де одна точка може порушити виробництво. 

5. Зменшення шуму

Промислові комутатори Ethernet підтримують як скручений дріт, так і волоконно-оптичний кабель. Витого кабелю достатньо для коротких відстаней, але в багатьох промислових умовах волоконно-оптичний кабель забезпечує більшу гнучкість і радіус дії. У шумному середовищі електричні перешкоди можуть порушити підключення до мережі. Ось чому промислові комутатори Ethernet допомагають зменшити шум і покращити підключення до мережі. На додаток до шумопоглинання, промислові комутатори Ethernet також мають більшу смугу пропускання.

На відміну від стандартних комутаторів PoE, промислові комутатори PoE мають надлишкові джерела живлення. На відміну від стандартних комутаторів, промислові комутатори PoE можуть створювати резервні мережі з мінімальними простоями через екологічні проблеми. Вони відрізняються швидким часом самовідновлення, що дозволяє їм відновлюватися після збоїв у передачі даних менш ніж за 50 мілісекунд. Крім того, промислові комутатори PoE забезпечують надійну безпеку, дозволяючи мережі функціонувати, навіть якщо джерело живлення вимикається. Крім того, комутатори оснащені надійним брандмауером, який захищає дані.

Заключна думка

Впровадження буде ключовим, але справжні переваги IIoT можна буде знайти, коли системи з кількох доменів будуть інтегровані. Уявіть розумне місто, яке включає десятки зазвичай ізольованих відділів. Наприклад, державна лікарня використовує сонячну та вітрову енергію, а також дизельні генератори. Система IIoT може керувати енергетичними навантаженнями та генераторами електроенергії. Його також можна інтегрувати з системою автоматизації будівлі.

Щоб розгорнути рішення IIoT, міста повинні мати можливість керувати величезними обсягами даних, які вони генерують. Оскільки міста містять великі інфраструктурні мережі, IIoT є ідеальним кандидатом для цього підходу. Завдяки розгортанню рішень для розумних міст ці проекти з’єднують міста та додають системі інтелект. Проте виклики часто страшніші, ніж можливості. У цій статті ми розглянемо деякі проблеми, пов’язані з розгортанням Інтернету речей, і те, як це може допомогти містам.