在工业物联网技术，IIoT

17月2015日

John Morris，现场应用工程师，事情组，英特尔互联网，如何通过虚拟化可以大大帮助巩固在工业物联网的典型功能的降低成本和复杂性，IIoT

物联网，物联网，正越来越多地被视为在“云加边缘”的模式，越来越多的设备连接到互联网的下一个演进。

计算能力被集成到这些连接的设备和发送越来越多的收集数据从边缘到云，在那里智能分析提取信息。

物联网模式可以改变企业和他们的业务，也许没有更多的，因此，在工业自动化环境，它可以回答许多公司所面临的挑战，如资产的可用性，收益率，吞吐量和库存成本的日常基础上。

工业物联网、IIoT

然而，在许多不同的工业部门经营的公司通常使用的设备，传统上进行隔离的离散函数。在许多情况下，设备将继续制造和保持他们的传统方式，但其他人将需要迁移策略连接以前未连接和物联网的效益实现。事实上，无线物联网设备的自动化网络的数量预计将以27.2%的年复合增长率将达到2020增长4350万，根据Berg Insight的研究[ 1 ]。

一个关键的使物联网技术在工业自动化领域的改造是虚拟化，这实际上使以前的离散子系统整合成一个单一的系统。它为开发人员和系统集成商带来了低风险和时间的好处，以巩固系统，不同的要求，如需要使用实时，嵌入式或通用操作系统。工业控制系统通常会实现多个板，以支持不同的应用程序。可编程逻辑控制器PLC和运动控制的实时应用的实时操作系统提供确定性性能最好；而开发者控制台和数据采集应用程序可能需要一个嵌入式操作系统的使用一般轻松。

图1：为工业物联网所需的关键要素，IIoT

有一些关键要素的工业物联网的要求（参见图1），包括云或数据中心，它承载的数据分析处理，以及物联网网关，从而使在网络边缘的设备互相连接，并为网络和入云。在工业环境中，这对以前未连接的设备连接起来，一个重要的机会。

在工业环境中的公司经营的日常基础上的关键挑战是资产的可用性，收益率，吞吐量和库存成本：所有这些都可以通过最新的工业物联网解决方案。核心使能技术在IIoT对于许多应用程序，以及在工业自动化领域，是虚拟化，这实质上使以前离散的子系统可以合并成一个单一的系统。

一些工业控制系统，因为它们支持不同的应用程序如控制台，数据采集的设计与多个板，可编程逻辑控制器（PLC）、运动控制、和机器视觉，都有一套不同的要求。

虚拟化技术在IIoT

最新的虚拟化技术，使系统的实时操作系统和嵌入式操作系统同时运行多个，每一个专用处理器内核上运行的管理程序或虚拟机（VM）的软件层。这种配置使时间关键型应用程序的确定的行为，让他们由非实时任务，否则将争夺在非虚拟化系统CPU资源的支配。

开发人员可以构建系统上运行的所有应用程序或选择OSS同时端口的应用程序只能对OSS根据要求的子集。虚拟化可以带来一系列的好处，为工业自动化公司朝着一个统一的模型，并结合成一个控制器的功能。降低成本是一个主要的一个结合功能，有自己的底盘，PCB和散热方案为单控制器消除了大量冗余硬件。这也意味着减少系统设备的占用，可能导致显着节省。

图2：IIoT集成网关和设备功能

IIoT合作

另一方面的事情，产业互联网IIoT，是将有一批供应商，实际上更像是许多供应商，需要互相合作，提供完整的解决方案。通常由一个供应商领导，所有零部件的互操作性是关键。传感器、控制执行器、网关、通信网络和管理软件的列表可以成为全面的。得到一个简单的温控器发送数据到一个聚集点，如网关可能遇到的移动数据从Modbus到IP网络。值得庆幸的是，转换层和使用开放系统的协议和标准，如MQTT和宁静安逸的生活在这个“网络合作伙伴”。

在大的IIoT部署一个越来越普遍的观察关注网络可用带宽。工业机器人可能不会产生尽可能多的遥测信息，每小时的喷气发动机，但从他们的操作诊断数据，可以显着。

管理这样的机械设备，以智能的方式降到最小的传感器变得至关重要。例如，是否需要每一个传感器安装的灯泡，以沟通为基础的服务？预过滤数据接收到发送的异常消息或控制一组灯，或可能照明控制传递到网关的基础上其他接收到的环境光或移动传感器数据通过一个接口可以帮助减少不必要的流量没有任何影响操作能力。

IIoT实现

可在市场今天IIoT积木解–如英特尔工业系统整合系列–提供应用就绪平台预集成关键的软件和硬件组件包括网关设备功能。采购的硬件和软件，结合虚拟机管理程序，操作系统和安全软件和整体解决方案的验证可以采取尽可能少的时间为六个月至九个月。

其结果是，这些类型的解决方案，利用虚拟化能力，可以大大降低风险和开发时间的开发人员，可以是一个非常有吸引力的路径，在工业环境中的制造商，以获得较低的运营费用，工厂的足迹，能源消耗和支持工作。简单地说，它可以使一个相对容易扩展的自动化在下一代智能工厂。

【1】Berg Insight的报告：http://www.berginsight.com/news.aspx？毫米= 6和1