使用远程遥测单元管理未来的IIoT数据量

需要远程遥测单元 （RTU） 或关键网络的“边缘计算机”来处理更大的数据量并最大限度地减少工业物联网 （IIoT） 中的安全漏洞。

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获得高投资回报的关键。这些算法所需的数据依赖于通信网络来承载这些重要信息。对于稳健的设计，您必须假设这些网络将变得拥塞、可能出现故障或面临不断增加的网络攻击风险。在这里，Ovarro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） 的概念基于通过高速通信链路从众多低成本传感器收集数据。工业版本IIoT使用数据来收集更多信息，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。这些关键网络中的故障概念越来越不可接受。

这就是为什么RTU几十年来一直被用来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可以轻松传输的更多的数据。

进行监控

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之间的链路通常是一小段电线，既可靠又安全。感测数据允许RTU独立于任何通信链路管理泵、阀门、压缩机和开关设备。

面向过程的实时计算全部在本地执行。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集中管理整个网络，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，还是维护本地历史数据、样本值和事件数据库的数据记录器，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。从这个角度来看，100，000 个事件大约是来自 30 个远程传感器的每小时 140 天样本。

RTU 还支持多个通信通道。如果主通信信道发生故障，则可以使用辅助甚至三信道。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。有些RTU可以在多达七个通道之间切换，以确保数据始终通过。这些通道可以包括硬连线电缆、全球移动系统 （GSM）、无线电和卫星通信选项。

此外，RTU 是自主的，可以在没有监督的情况下长时间保持本地控制和数据安全。这意味着它们还可以在全自动、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——例如淡水供应和废水清除、人员运输以及石油和天然气等潜在危险材料的运输。

这尤其适用于关键网络基础设施，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中使用的设备的安全性。

应透明地应对网络安全挑战。出于这个原因，Ovarro现在定期在线分享其最新的常见漏洞和暴露（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的更新、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。公司在与我们合作之前经常要求这样做。

Ovarro RTU已经利用了高度安全的密码和加密通信。然而，网络安全是一项持续的追求。我们目前正在朝着IEC 62443标准努力，随着企业和工业环境越来越自动化，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增加，主服务器和连接到它的通信网络的负载也在增加。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。如果单个位置有多个设备，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器的角色。

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、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，而不是发送所有 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，对可用带宽几乎没有影响。

大多数RTU仅用于管理本地传感器的输入和输出（I / O）点，对其进行分析并响应变化。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。网络中的 100 个此类 RTU 在现场提供 100 GHz 的处理能力。

难怪RTU经常被称为“现场安装的边缘计算机”。在物联网中，边缘计算机的作用是预处理数据并在数据传递到主服务器之前采取行动。这允许更快、低延迟的响应和中央服务器和边缘之间的最小流量。

这正是RTU在IIoT中扮演的角色，无论是现在还是未来。SCADA的设计基础可能是通信可能而且很可能会失败，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，无论通信稳定性如何。

审核编辑：郭婷