A jornada IIoT começa com telemetria remota

A primeira regra de controle de supervisão e aquisição de dados (SCADA) é que as comunicações falharão. Um desafio é o aumento dos volumes de dados, aumentando as cargas no servidor principal e nas redes de comunicação conectadas a ele.

Aqui, Craig Abbot, gerente de vendas para a região da Ásia na Ovarro , explica por que as unidades de telemetria remota (RTU) são vitais para minimizar o congestionamento em aplicações inteligentes de energia, utilidade, transmissão e transporte.

A Internet das Coisas (IoT) tem uma visão de relatar dados de sensores de baixo custo em links de comunicação e em enormes bancos de dados na nuvem para análise. Com mais dados, o objetivo é coletar informações adicionais para ajudar a otimizar plantas de processo, cidades ou até mesmo a vida cotidiana.

Há um valor imenso em ser capaz de otimizar operações e detectar e responder com mais rapidez a problemas iminentes.

É por isso que as UTRs têm sido usadas por décadas para monitorar o consumo de energia e backup de bateria em torres de telecomunicações. Em uma planta de processo coberta por uma rede wi-fi ou 5G, com servidores na nuvem ou em uma sala de controle com ar condicionado próxima, as UTRs coletam informações sobre os ativos críticos. No caso de uma falha na rede, a RTU permite que os operadores continuem a monitorar os ativos para garantir uma operação contínua e ininterrupta.

As UTRs trabalham com a premissa simples de que, se a condição de um ativo for compreendida, ele pode ser gerenciado de forma eficiente e responder rapidamente às mudanças. Mais recentemente, eles foram implantados em torres de turbinas eólicas para monitorar a produção, ao invés do consumo, de cada uma.

A RTU deve ter capacidade suficiente para gerenciar o número limitado de pontos de entrada / saída (E / S) necessários em cada torre de geração de energia. No setor de manufatura, a IoT industrial (IIoT) oferece benefícios semelhantes para uma vasta gama de equipamentos, como bombas, válvulas, compressores e até mesmo linhas ferroviárias e água potável. Mas existem desafios, sendo um deles a segurança cibernética.

Segurança cibernética e RTUs

Muitas aplicações industriais dizem respeito à segurança pública, como o transporte de pessoas ou de materiais perigosos ou a produção de alimentos, bebidas e medicamentos para consumo humano. Os riscos de qualquer acesso externo aos sistemas de controle podem impedir a conectividade aberta que é um driver principal para a IoT.

Outro desafio é o aumento do volume de dados, com cargas crescentes no servidor principal e nas redes de comunicação que se conectam a ele.

As RTUs coletam dados de sensores no local remoto e os processam para uma resposta local imediata. Não há latência no envio de dados a um servidor central e na espera de sua resposta. Ele também resolve o problema de interrupções quando não há link para o servidor principal. As UTRs são autônomas e podem manter o controle local por longos períodos sem supervisão de supervisão.

Eles também são concentradores de dados, mas enviar cada amostra de dados para um servidor principal sobrecarregará rapidamente um link de comunicação. Em vez disso, as RTUs minimizam o congestionamento concentrando os dados apenas no que é necessário.

Resposta mais rápida e de baixa latência

Uma RTU pode amostrar o nível de um tanque de água ou a tensão na linha de energia de um trem, várias vezes por segundo, para fins de alarme e controle, e apenas enviar detalhes importantes para o servidor principal.

Isso mantém o tráfego de comunicação no mínimo. Por exemplo, enviar um desvio mínimo, máximo, médio, total e padrão para um ponto de dados a cada hora, em vez de uma amostra de um segundo, reduz o tráfego de comunicações em 99,9%. Isso permite que as RTUs forneçam uma visão dos sistemas remotos quando quase não há largura de banda disponível.

Como ferramentas de análise, as RTUs coletam dados de sensores locais, os analisam e respondem às mudanças. Os algoritmos típicos em uso hoje estão relacionados ao controle de processo, assim como um controlador lógico programável (PLC). Conforme a IIoT evolui, mais e variadas funções estão sendo desenvolvidas.

Por exemplo, o Kingfisher O CP-35 executa um sistema operacional Linux em um processador de 1 GHz.

Este é um nível significativo de capacidade de processamento disponível no campo, dedicado à análise de dados de um único local. Uma frota de 100 dessas UTRs em uma rede fornece 100 GHz de poder de processamento. A primeira regra do SCADA é que as comunicações falharão. Além de serem controladores autônomos, as UTRs devem ser registradores de dados.

Enquanto estiver offline, uma UTR manterá um armazenamento de dados que deverá ser enviado ao servidor central, fazendo o upload posteriormente, assim que o link for restaurado. As UTRs mais recentes podem armazenar centenas de milhares, e potencialmente milhões, de eventos. Para colocar isso em perspectiva, 100.000 eventos equivalem a cerca de 140 dias de médias horárias de 30 sensores remotos.

Na IoT, a função de um computador de ponta é pré-processar os dados e agir antes que os dados sejam transmitidos ao servidor principal. Isso permite uma resposta mais rápida e de baixa latência e minimiza o tráfego entre o servidor central e a borda.

Essa é exatamente a função que uma RTU pode cumprir na IIoT. Com os recursos corretos de proteção e segurança, esses minimizadores de congestionamento podem manter a primeira regra do SCADA de que as comunicações falharão o máximo possível.

O autor é Craig Abbot, gerente de vendas para a região da Ásia em Ovarro .