即插即用协议转换简化了工业物联网设计中的连接

　　工业物联网 （IIoT） 有可能通过降低成本、增加系统正常运行时间以及更高的能源效率和资源利用率来改变制造业、机器人技术、运输业等。因此，毫不奇怪，这些工业应用中的数字化转型正变得越来越奢侈，而更像是一种要求。

　　这一切都始于将数十年历史的传统基础设施与基于互联网协议（IP）的网络和大数据分析等较新的物联网技术集成的障碍。接下来，工业网络环境中存在数千种设备，驱动程序，应用程序，协议和接口。

　　反过来，这需要足够扩展的协议转换设备来支持这个高度多样化的生态系统。然而，与此同时，开发和维护软件基础设施以支持所有这些资产，同时确保数据有效地从边缘流向云是一个站不住脚的提议。

　　此外，来自边缘设备的时间序列数据要求采用开放但结构化的方式，以最大限度地减少数据孤岛的可能性。否则，这样的孤岛将在系统架构的某些部分捕获有价值的信息。随后，它们将阻碍基于这些数据的智能应用程序的开发。

　　在这里，值得一提的是，虽然专有或内部开发的协议转换解决方案可以解决利基用例的这些挑战，但它们往往会限制真正开放的物联网基础设施所需的互操作性和可扩展性。

　　协议转换：关键成分

　　理想情况下，物联网网关解决方案应使开发人员能够在几分钟内将传统工业设备连接到云中。然而，我们还没有达到这一步，行业参与者刚刚开始建立合作伙伴关系，使这种可互操作的平台成为现实。

　　那么，我们现在该怎么办呢？这正是软件公司Antos在努力创建一个生产管理系统以在制造环境中进行订单控制时所面临的困境。最终，它引导该公司采用模块化协议转换解决方案。

　　这种协议转换解决方案的关键要素是物联网网关硬件，它满足工业I / O和恶劣操作环境方面的最低要求。然后，工业物联网协议转换软件必须是即插即用的，并且应该能够以最小的软件管理开销支持数千个驱动程序。

　　因此，Antos在研华的UTX-3117物联网边缘网关上安装了Aleantia的即插即用软件，并在大约一个半星期内构建了一个原型。两个月后，Antos发布了其控制软件“Bravo制造”和“通过Alleantia连接”解决方案之间的第一个认证连接器。

　　最终，Antos与Alleantia合作完成了30个工业设计项目，同时将连接的机器从两台扩展到三台，以连接20多台机器。

　　Alleantia 的工业 4.0 软件具有包含 5，000 多种机器驱动程序的库，适用于各种设备，可满足工业应用的需求。这包括电源逆变器、I/O 模块、PLC、CNC 等。此外，即插即用软件允许机器制造商创建新的加密机器驱动程序。

　　计算机驱动程序显示数据结构，并允许开发人员相应地在仪表板上配置数据。其次，机器驱动程序库在制造业、智能城市和智能交通应用中至关重要，在这些应用中，必须以无缝方式连接大量设备。

　　数据代理和零代码集成

　　Alleantia的即插即用软件和研华网关硬件的结合也使工业OEM和系统集成商能够减轻工程团队的软件管理和维护负担。

　　举个例子：即插即用集成包括工业设计中的零代码集成。否则，代码如何分支到工业品外观设计的不同部分通常需要成倍增加的资源。另一方面，即插即用功能与上游和下游工业网络设备的零代码集成相结合，使开发人员能够在几分钟内从电线转移到云端。

　　然后，还有用于选择性数据广播的数据代理，这在促进IT系统集成以及为众多数据消费者提供接口和数字孪生体方面起着至关重要的作用。这使得物联网开发人员能够在广泛的工业应用和垂直领域工作。

　　网关硬件和即插即用软件的组合有助于实现高效系统集成的另一个突出特点是非孤岛数据架构。它利用选择性数据广播来保持信息在物联网应用程序和服务之间流动，而不会过度或不足。

　　这些集成功能总结了灵活的硬件和即插即用软件如何以简单安全的方式实现工业物联网应用中不同数据系统之间的互操作性。以选择性数据广播为例，它是由在研华物联网硬件上运行的Aleantia应用程序编程接口（API）实现的。

　　慧咨环球云平台

　　另一个在这种即插即用连接解决方案中发挥至关重要作用的软件组件是WISE-PaaS，这是研华的边缘到云软件平台，可补充物联网硬件并帮助开发人员简化所有网络子系统之间的通信。

　　研华是工业PC和嵌入式解决方案的供应商，已将爱莲的工业4.0即插即用软件集成到研华WISE-PaaS云平台中。WISE-PaaS 也是一个即插即用的软件平台，可为面向垂直的应用程序提供中间件和云基础架构，以进一步加快上市时间并减少工程开销。

　　WISE-PaaS云平台是一个开放的软件市场，提供一系列软件解决方案和预配置的软件包，使开发人员能够快速高效地为工业应用构建量身定制的物联网解决方案。此外，它使开发人员能够直观地创建仪表板，并在云和内部部署环境中可视化从现场收集的数据。

　　Alleantia的即插即用软件与研华的边缘到云平台的集成使开发人员能够创建具有成本效益且易于部署的端到端工业物联网解决方案。它们可以在从机床制造商到自动化仓库再到装瓶和包装厂的各种垂直领域实施。

　　现在，将此软件组合添加到 UTX-3117 的最小硬件占用空间中，该占用空间基于英特尔 Apollo Lake 处理平台的领先每瓦性能以及大量通用物理和无线 I/O。您手头有一个灵活的物联网解决方案，可以使用内置的协议转换机制连接到机器和系统。

　　UTX-3117 是一款无风扇嵌入式机箱，采用英特尔® Apollo Lake E3900 系列和 N 系列处理器，可确保智能城市、街道照明、智能计量、HVAC 和工业自动化等应用的实时物联网计算。

　　此外，UTX-3117网关硬件与微软Windows 10物联网企业版，Yocto Linux和风河脉冲星操作系统等操作系统（OS）平台兼容。例如，UTX-3117低功耗网关硬件已通过风河®脉冲星™ Linux软件认证。此外，硬件-软件组合还包括用于安全修复的软件维护。

　　物联网集成模型

　　本文中概述的工业物联网解决方案体现了一种共创模型，该模型将强大的硬件与即插即用软件和边缘到云基础架构相结合。这使得设计人员能够集成完整的解决方案，而不会遇到通常与系统集成任务相关的麻烦。

　　研华与Aleantia之间合作的一部分已经最终形成了一项软硬件集成计划，两家公司称之为解决方案就绪包（SRP）。它旨在快速将机器与云和工业物联网基础设施的其他部分连接起来。

　　专门针对工业网络解决方案的硬件和软件世界之间的这种协作也简化了软件包、物联网开发工具和预配置的云服务的可用性。

　　因此，您所需要的只是一个强大的计算平台，以充分利用这些软件功能，并在网络边缘上有效地执行物联网连接以及数据可管理性和分析。

　　审核编辑：郭婷