使用远程遥测单元管理未来的IIoT数据量

预测分析是IIoT的基本价值主张，其中更快地响应问题或在问题发生之前采取行动是高投资回报的关键。这些算法所需的数据依赖于通信网络来传输这些重要信息。对于稳健的设计，您必须假设这些网络将变得拥塞，可能发生故障或面临越来越大的网络攻击风险。在这里，奥瓦罗亚洲地区销售经理Craig Abbott解释了为什么远程遥测单元（RTU）对于管理这些设计参数至关重要。

物联网（IoT）的概念基于从高速通信链路上的大量低成本传感器收集数据。工业版IIoT使用这些数据来收集其他信息，以优化我们每天依赖的加工厂、铁路连接、城市和公用事业。

至关重要的是，现场传感器与分析过程（通常在云中）之间的链接既安全又强大。这些关键网络中发生故障的概念越来越不可接受。

这就是为什么RTU几十年来一直用于管理通信链路和分配处理能力的原因。这些遥测单元能够分析比轻松传输更多的数据。

持续监控

RTU 从远程位置的传感器收集数据，并在本地处理数据，以实现本地低延迟响应。传感器和RTU之间的链路通常是短长度的导线，可靠且安全。感测到的数据允许 RTU 独立于任何通信链路管理泵、阀门、压缩机和开关设备。

面向流程的实时计算都是在本地执行的。任何过程控制、分析或资产管理算法也可以在本地完成。即使发生灾难性的通信故障，控制和监控也可以继续进行，并提供持续、不间断的操作和分析。

仍然需要一些数据来管理整个网络，而通信故障造成的差距可能会降低任何整体分析的有效性。因此，数据的安全性是 RTU 的一个关键特征。它们不仅是过程控制器，还是数据记录器，用于维护本地历史记录器，样本值和事件的数据库，直到通信恢复。事实上，最新的RTU可以存储数十万甚至数百万个事件。为了给出一些视角，100，000个事件大约是来自30个远程传感器的每小时样本的140天。

RTU 还支持多个通信通道。如果主通信通道发生故障，则可以使用辅助甚至第三通道。Ovarro及其客户面临的最苛刻的应用之一是管理铁路线上的安全关键系统。有RTU在多达七个通道之间切换，以确保数据始终通过。这些信道可以包括硬接线电缆、全球移动系统 （GSM）、无线电和卫星通信选项。

此外，RTU是自主的，可以长时间保持本地控制和数据安全，而无需监督。这意味着他们还可以在全自动、无人值守或无人值守的生产场景中提供额外的可信层。所有这些都把我们带到了网络安全问题。

安全可靠

许多工业应用与公共安全有着内在的联系-实例包括淡水供应和废水去除，运输人员以及运输潜在的危险材料，如石油和天然气。

这尤其适用于关键的网络基础设施，在这些基础设施中，这些服务的任何中断都可能对人们的生活或经济造成严重破坏。这就是为什么英国国家网络安全中心（NCSC）与Ovarro等供应商合作，审查设备标准并确保公共服务所用设备的安全性。

网络安全挑战应该以透明的方式应对。因此，Ovarro 现在定期在线共享其最新的常见漏洞和披露 （CVE） 报告。我们的 CVE 概述了已发现的任何网络安全漏洞以及可用更新、解决方案和降低风险的方法。Ovarro自己对网络安全的承诺包括我们遵守ISO 27001标准，这是信息安全管理的领先国际标准。公司经常要求在与我们合作之前这样做。

奥瓦罗RTU已经利用了高度安全的密码和加密通信。然而，网络安全是一个持续的追求。我们目前正在努力制定IEC 62443标准，随着企业和工业环境的自动化程度越来越高，该标准将变得越来越重要。

数据集中和压缩

通信网络的数据量也在不断增加，主服务器和连接到它的通信网络的负载都在增加。每个新的分析算法或资产管理工具都需要访问越来越多的数据。无论通信链路变得多么快，总会需要来自更多传感器的更多数据，以及更多的安全检查和更高级别的加密。这可能会导致通信过载。

简化数据采集的一种方法是使用RTU作为数据集中器。如果一个位置有多个设备，则从每个设备独立收集数据可能很诱人。现场的RTU可以通过聚合所有设备的所有数据来简化通信网络，从而将信息集中到单个来源中。这对于具有多个备份通信通道的关键站点尤其重要，因为RTU还具有通信通道管理员的角色。

此外，RTU可以通过将数据压缩到仅必要的数据来最大程度地减少拥塞。出于控制目的，RTU可以每秒多次对水箱的液位或火车电力线上的电压进行采样，但通过仅向中央主服务器发送关键详细信息来限制通信流量。

例如，资产管理算法可能会在数据点在一小时内发生变化时使用数据的最小值、最大值、平均值、总计和标准偏差。在 RTU 中计算这些参数并仅发送五个计算值，而不是所有 3，600 个一秒样本，可将通信流量减少 99.9%。通过这种简单的压缩方法，RTU 可以提供对远程系统的洞察，而对可用带宽几乎没有影响。

大多数 RTU 仅用于管理来自本地传感器的输入和输出 （I/O） 点、分析它们以及响应更改。这些是今天的算法 - 随着IIoT和更新的预测功能的部署，已经有大量的备用容量可用于处理未来的算法。例如，翠鸟 CP-35 在 1 GHz 处理器上运行 Linux 操作系统。整个网络中由 100 个此类 RTU 组成的队列可在现场提供 100 GHz 的处理能力。

因此，难怪RTU经常被称为“可现场安装的边缘计算机”。在 IoT 中，边缘计算机的作用是在数据传递到主服务器之前预处理数据并采取行动。这允许更快，低延迟的响应以及中央服务器和边缘之间的最小流量。

这正是RTU在IIoT中现在和明天所扮演的角色。SCADA的设计基础可能是通信可以并且很可能会失败，但RTU始终准备好最大化数据访问，最大化数据安全性并最小化数据拥塞，而不管通信稳定性如何。

审核编辑：郭婷