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当我们靠近城市,拥有发达的道路和电信系统时,车辆故障通常只是一个小小的不便。然而,想象一下,在某些地区如高原,那里的手机信号覆盖很不稳定,而且距离最近的城镇也要数个小时的车程。对于在这些地区运营的企业而言,首要任务是确保人员安全,尤其是在极端气候下。但是,如果连接故障导致无法访问网络及其上运行的数据和应用,也可能会造成严重的商业和声誉后果。
卫星连接如何确保物联网运营
在这种情况下,在车顶安装卫星连接作为备份,可以为外出的团队提供一个安全网,使其能够与总部进行通信。这也意味着即使在偏远地区,车辆也可以被近乎实时地跟踪,因此任何问题都可以被快速识别和解决。
可靠的连接,对于其他难以到达和潜在危险的环境同样至关重要,例如天然气和石油管道网络。
长期以来,人们一直使用SCADA(监控和数据采集)来监控管道,这仍然是检测泄漏和优先处理措施的有效方法。但是,现在SCADA被物联网解决方案所取代,物联网解决方案允许用户在云中的单个位置连接其资产,并管理其数据。SCADA网络依赖于高度专业化的硬件和传感器,而物联网支持更广泛的传感器和数据,因此可以极大地提高监控能力。
我们还可以看到物联网在防灾方面的价值,包括野火和洪水监测。例如,在有森林火灾历史的地区建立一个监测网络,可以根据温度、风和湿度的变化提供早期预警,这些变化都是由传感器捕捉到的,而无需人类亲自在场。传感器数据将使人们能够确定火灾的方向以及下一步可能的方向,以便团队可以在地面上动员,并准备任何必要的紧急服务。
最小的带宽,最优的覆盖
物联网解决方案的另一个优点是,其可以以最小的带宽运行,以承载所需的最少量的数据。这意味着,我们不需要在卫星容量要求很高的区域安装宽带系统。此外,还可以将卫星容量(如1兆赫兹)与所需的传感器数据量相匹配。与依赖宽带卫星服务相比,这样做可以降低总拥有成本。
卫星物联网在传统上覆盖范围有限的地区提供可靠的连接,如偏远而广阔的农田和海上船只。能够保持连接对于通信至关重要,特别是在不需要或没有GMDSS(全球海上遇险和安全系统)但仍需要连接来进行语音呼叫的海船上。
安装过程也比VSAT(非常小孔径终端))简单得多。动态物联网卫星终端无需指向。有了固定终端,通过手机应用即可轻松地进行定位。
节省时间,减少错误
卫星物联网还可以通过在其他未连接的区域实现基于云的自动化,大大加快对传感器警报的响应时间。例如,可以对系统进行编程,使其在温度升高时关闭应用,在温度下降时重新打开应用。这减轻了操作人员的负担,其不必一直盯着屏幕,以免出现延迟或错误。
由于物联网解决方案连接到云,因此用户可以捕获越来越多的传感器数据。因此,机器学习和人工智能功能将是必要的,以确定异常情况以及应在何处采取行动,否则用户将留下大量的仪表板统计数据。
SCADA与物联网
SCADA已经存在了大约30年,在监控大面积和不同区域的工业流程和关键基础设施方面具有极高的价值。然而,其局限性源于这样一个事实,即系统通常是使用专业硬件和优先级协议(如Modbus)构建的,因此其不具有互操作性,也不是行业标准。
另一方面,物联网已经成为行业标准,因为其使用轻量级消息传递MQTT(消息队列遥测传输)等通信协议。我们还可以为物联网承载IP数据。传感器通过已建立的低功耗广域网(LPWAN),如LoRaWAN,以及其他行业标准提供商与其连接。事实上,有数百家不同的网关供应商将这些LPWAN标准转换为IP,以便它们可以通过卫星或任何网络进行传输。
灵活性和可扩展性
卫星物联网正变得越来越容易被企业所使用,包括那些测试其功能并尝试在不承担资本支出成本的情况下尝试的企业。
高速可扩展性也是可能的,因为近年来传感器的成本大幅下降,而LPWAN传感器技术的种类也在增加。此外,我们不再需要独立的物联网卫星系统,因为可以利用现有的集线器设备,并在其上启动卫星物联网系统。
物联网在过去15年里取得了巨大进步,而且一直在变得更好。因此,用户可以比以前做更多的事情。现在可以提取数据源,并在更高级别上使用机器学习,这是因为可以与不同的服务进行互操作,而不是依赖SCADA提供的封闭网络。
物联网实践
回到我们一开始的例子,更好的蜂窝覆盖可以提醒团队注意远程位置发生故障的车辆。当然,更好的是能够从一开始就防止故障发生。这就是物联网真正发挥作用的地方。
在这种情况下,可以通过网络连接到车辆的诊断程序,以查看轮胎压力和发动机温度是否发生变化。LoRaWAN上可能运行着其他传感器,其他地方也可能运行着其他传感器。
来自所有这些来源的数据,都具有不同的网关协议,可以转换为IP并通过卫星网络发送。物联网供应商之间更紧密的合作也使吸引更多数据源成为可能。所有这些使企业能够更轻松地提供服务,而无需解决多个网关或多个转换点,从而使部署更快、更具成本效益。
灵活性是关键
随着企业可用的选择越来越多,我们越来越多地看到卫星物联网采用的障碍正在被打破。例如,开放网络有助于降低拥有成本,让用户可以自由选择适合其需求的容量。技术的发展速度也使得双重功能成为可能,这意味着用户可以选择在物联网模式下运行,与所有其他物联网终端共享网络容量,并在需要更大的吞吐量和更低的延迟时短期切换到专用通道SCPC模式。
安全是首要任务,如果需要,现场团队还可以切换到专用通道,并使用卫星上的移动IP应用拨打重要电话。这种专用通道SCPC模式的灵活性至关重要,因为用户喜欢能够在需要时登录系统的想法。否则,即使他们只有1%的时间使用宽带功能,也要为其终端和通话时间支付额外的费用。
至关重要的是,其还允许用户通过逐个终端管理关键任务数据来确定其优先级,帮助其在做出决定之前实现更高水平的准确性和尽职调查。