IIoTの旅は、リモートテレメトリから始まります

監視制御およびデータ取得（SCADA）の最初のルールは、通信が失敗することです。 1つの課題は、データの量が増えると、メインサーバーとそれに接続されている通信ネットワークの両方の負荷が増えることです。

ここでは、 Ovarro のアジア地域のセールスマネージャーであるCraigAbbotがいます。 、インテリジェントパワー、ユーティリティ、ブロードキャスト、およびトランスポートアプリケーションの輻輳を最小限に抑えるためにリモートテレメトリユニット（RTU）が不可欠である理由を説明します。

モノのインターネット（IoT）には、通信リンクを介して低コストのセンサーから、分析のためにクラウド内の巨大なデータベースにデータを報告するというビジョンがあります。より多くのデータを使用して、プロセスプラント、都市、さらには日常生活を最適化するのに役立つ追加情報を収集することを目的としています。

運用を最適化し、差し迫った問題をより迅速に検出して対応できることには、計り知れない価値があります。

そのため、RTUは、通信塔での電力消費とバッテリバックアップを監視するために何十年も使用されてきました。 Wi-Fiまたは5Gネットワ​​ークでカバーされ、サーバーがクラウド内または近くの空調された制御室にあるプロセスプラントでは、RTUが重要な資産に関する情報を収集します。グリッドに障害が発生した場合、RTUを使用すると、オペレーターは資産の監視を継続して、中断のない継続的な運用を保証できます。

RTUは、資産の状態を理解すれば、効率的に管理し、変化に迅速に対応できるという単純な前提で機能します。最近では、風力タービンタワーに配備され、それぞれの消費量ではなく生産量を監視しています。

RTUには、各発電塔で必要とされる限られた数の入出力（I / O）ポイントを管理するのに十分な容量が必要です。製造業では、産業用IoT（IIoT）が、ポンプ、バルブ、コンプレッサー、さらには鉄道や飲料水など、さまざまな機器に同様のメリットをもたらします。しかし、課題があります。1つはサイバーセキュリティです。

サイバーセキュリティとRTU

多くの産業用途は、人や危険物の輸送、または人間が消費する食品、飲料、医薬品の製造などの公共の安全に関係しています。制御システムへの外部アクセスのリスクにより、IoTのコアドライバーであるオープン接続が妨げられる可能性があります。

もう1つの課題は、データ量の増加であり、メインサーバーとそれに接続する通信ネットワークの両方の負荷が増加します。

RTUは、離れた場所にあるセンサーからデータを収集し、それを処理して即時のローカル応答を実現します。中央サーバーにデータを送信し、中央サーバーが応答するのを待つのに待ち時間はありません。また、メインサーバーへのリンクがない場合の停止の問題も解決します。 RTUは自律的であり、監督者による監視なしに長期間ローカル制御を維持できます。

これらはデータコンセントレーターでもありますが、すべてのデータサンプルをメインサーバーに送信すると、通信リンクがすぐに過負荷になります。代わりに、RTUは、必要なものだけにデータを集中させることにより、輻輳を最小限に抑えます。

より高速で低遅延の応答

RTUは、警報と制御の目的で1秒間に数回、水タンクのレベルまたは列車の電力線の電圧をサンプリングし、主要な詳細のみをメインサーバーに送信できます。

これにより、通信トラフィックが最小限に抑えられます。たとえば、1秒ごとのサンプルではなく、1時間ごとにデータポイントの最小、最大、平均、合計、および標準偏差を送信すると、通信トラフィックが99.9％減少します。これにより、RTUは、使用可能な帯域幅がほとんどない場合に、リモートシステムへの洞察を提供できます。

分析ツールとして、RTUはローカルセンサーからデータを収集し、分析してから変更に対応します。現在使用されている一般的なアルゴリズムは、プログラマブルロジックコントローラー（PLC）と同様に、プロセス制御に関連しています。 IIoTが進化するにつれて、より多くのさまざまな機能が開発されています。

たとえば、キングフィッシャー CP-35は、1GHzプロセッサでLinuxオペレーティングシステムを実行します。

これは、単一の場所からのデータの分析に専念する、現場で利用可能なかなりのレベルの処理能力です。ネットワーク全体でこのようなRTUが100台ある場合、100GHzの処理能力が得られます。 SCADAの最初のルールは、通信が失敗することです。 RTUは、自律型コントローラーであることに加えて、データロガーである必要があります。

オフラインの間、RTUは中央サーバーに送信する必要のあるデータのストアを維持し、リンクが復元されると後でアップロードします。最新のRTUは、数十万、場合によっては数百万のイベントを保存できます。これを概観すると、100,000のイベントは、30のリモートセンサーからの1時間あたりの平均で約140日分に相当します。

IoTでは、エッジコンピューターの役割は、データを前処理し、データがメインサーバーに渡される前に動作することです。これにより、より高速で低遅延の応答が可能になり、中央サーバーとエッジ間のトラフィックが最小限に抑えられます。

これはまさに、RTUがIIoTで果たすことができる役割です。適切な保護機能と安全機能により、これらの輻輳ミニマイザーは、通信が可能な限り失敗するというSCADAの最初のルールを守ることができます。

著者は、Ovarroのアジア地域のセールスマネージャーであるCraigAbbotです。 。