案例分享 | 萬可智能云方案，為數(shù)字化轉(zhuǎn)型的航運(yùn)業(yè)帶來新機(jī)遇
發(fā)布時(shí)間：2019-10-23作者：萬可電子（天津）有限公司
數(shù)據(jù)提供、收集、評(píng)估及應(yīng)用：繼PFC100和PFC200 loT控制器之后，萬可再次推出新型云數(shù)據(jù)控制方案，進(jìn)一步豐富了其數(shù)字化性能產(chǎn)品。憑借這一前沿技術(shù)，即便是那些相對(duì)保守的船舶制造領(lǐng)域也可發(fā)揮更高效的功能。
數(shù)字化趨勢(shì)對(duì)船舶制造及運(yùn)營(yíng)領(lǐng)域提出了一些挑戰(zhàn)：其中包括競(jìng)爭(zhēng)更激烈的國(guó)際市場(chǎng)所面臨的不斷上漲的成本壓力，更具挑戰(zhàn)性的環(huán)保要求以及專門的安全要求。這對(duì)研發(fā)、生產(chǎn)、船舶運(yùn)營(yíng)及港口物流都提出了更具靈活性的要求。
而解決之策雖不簡(jiǎn)單卻極為明智：智能船舶為關(guān)乎未來的數(shù)字化問題提供了眾多答案，可使參與者輕松應(yīng)對(duì)當(dāng)前及未來競(jìng)爭(zhēng)壓力。而前提則是實(shí)現(xiàn)過程及性能的信息透明化。航海過程中雖進(jìn)行大量數(shù)據(jù)收集，但這些數(shù)據(jù)卻通常通過不同的、互不兼容的系統(tǒng)進(jìn)行傳輸，通常并未得到采納和評(píng)估。
云通信技術(shù)的應(yīng)用為航運(yùn)業(yè)網(wǎng)絡(luò)化的實(shí)現(xiàn)帶來新的機(jī)遇，其中尤其針對(duì)船舶運(yùn)行優(yōu)化和港口及物流鏈操作過程安全。自2018年“測(cè)量、報(bào)告及驗(yàn)證”法案生效后，航運(yùn)公司便有義務(wù)對(duì)眾多的關(guān)鍵數(shù)字進(jìn)行監(jiān)控。
而云技術(shù)引進(jìn)的數(shù)據(jù)分析功能可使該法案得到良好實(shí)施。結(jié)果證明，在最佳航線的選擇、燃料消耗及機(jī)器維護(hù)方面，該技術(shù)可提升預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性。
靈活訪問過程數(shù)據(jù)
萬可能夠全面滿足相關(guān)需求，并為船舶運(yùn)營(yíng)商提供特定解決方案。近期引進(jìn)的萬可云數(shù)據(jù)控制，可對(duì)所有萬可PFC控制器及應(yīng)用和數(shù)據(jù)進(jìn)行管理及監(jiān)控，無需考慮時(shí)間或地點(diǎn)。
而且提供門戶網(wǎng)站作為Microsoft Azure云服務(wù)的用戶界面，用戶通過門戶網(wǎng)站訪問云服務(wù)，可獲得以下標(biāo)準(zhǔn)功能：項(xiàng)目、控制器及用戶管理、控制器狀態(tài)監(jiān)控、警報(bào)與email信息發(fā)送。
儀表板會(huì)顯示文本、表格、圖表以及命令按鈕等以便實(shí)現(xiàn)無縫直觀操作。OPC UA協(xié)議可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化層級(jí)與高級(jí)控制系統(tǒng)間的直接通信。
MQTT協(xié)議也可實(shí)現(xiàn)與云端解決方案間的通信，進(jìn)而可通過燃料消耗監(jiān)控或預(yù)防性維護(hù)實(shí)現(xiàn)性能優(yōu)化。因此用戶可在發(fā)生嚴(yán)重?fù)p失及故障前進(jìn)行故障檢測(cè)并啟動(dòng)修復(fù)功能。
輕松打造云解決方案
WAGO-I/O-SYSTEM?750和750?XTR均可與傳感器相連，同時(shí)PFC控制器可將數(shù)據(jù)傳輸至任何云端-最新一代PFC控制器為開箱即用式，并具備一切所需船舶認(rèn)證，以及危險(xiǎn)區(qū)域應(yīng)用認(rèn)證。
通過相關(guān)庫(kù)文件對(duì)應(yīng)用進(jìn)行IEC編程僅需幾步便可將控制器轉(zhuǎn)換為IoT設(shè)備。此外，啟動(dòng)/停止、連接狀態(tài)、設(shè)備信息及IEC程序定義變量等狀態(tài)信息可傳輸至云端并實(shí)現(xiàn)可視化。
IoT控制器通過TLS-加密MQTT協(xié)議可實(shí)現(xiàn)與所選云端服務(wù)的通信。云連接數(shù)據(jù)通過WBM進(jìn)行配置。e!COCKPIT庫(kù)文件也隨貨提供。通過IEC程序?qū)π枰獋鬏數(shù)皆贫说淖兞窟M(jìn)行定義。敏感數(shù)據(jù)可從控制器中安全傳輸至云端。
由此，萬可PFC100和PFC200控制器實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)實(shí)和數(shù)字化世界的互聯(lián)。而且憑借自身的多種接口，也為IoT網(wǎng)關(guān)提供了完美基礎(chǔ)。這些模塊化可拓展控制器可對(duì)幾乎每一現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)進(jìn)行收集，可實(shí)現(xiàn)與幾乎所有常見行業(yè)協(xié)議的通信，并可與無Internet接口的傳感器及執(zhí)行器實(shí)現(xiàn)云連接。
安全緩沖船上數(shù)據(jù)
實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的全球化獲取及云技術(shù)的連續(xù)應(yīng)用的前提是實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)訪問。而當(dāng)在公海發(fā)生訪問中斷或價(jià)值信息丟失時(shí)將會(huì)造成哪些影響呢？
萬可針對(duì)船舶業(yè)專門推出了一項(xiàng)存儲(chǔ)解決方案：
作為中轉(zhuǎn)，從控制器傳輸至云端的數(shù)據(jù)首先存儲(chǔ)于RAM工作存儲(chǔ)器中，隨后繼續(xù)傳輸。如網(wǎng)絡(luò)連接斷開，則傳輸數(shù)據(jù)將積聚在工作存儲(chǔ)器中，一旦網(wǎng)絡(luò)連接恢復(fù)，傳輸將繼續(xù)進(jìn)行。
當(dāng)然，如發(fā)生電路故障，那么RAM中的緩存數(shù)據(jù)依然會(huì)丟失。萬可實(shí)現(xiàn)了中轉(zhuǎn)緩沖的可能性。信息可緩存于SD卡中，通信恢復(fù)后可發(fā)送至云端。
防黑客保護(hù)
隨時(shí)隨地訪問過程數(shù)據(jù)——這聽起來很方便實(shí)用，但安全嗎？萬可將網(wǎng)絡(luò)安全視為數(shù)字化的必要準(zhǔn)則。
PFC100和PFC200 IoT控制器符合最高安全標(biāo)準(zhǔn)，并通過SSL/TLS?1.2安全協(xié)議直接在控制器中進(jìn)行數(shù)據(jù)加密——用戶可根據(jù)需要通過OpenVPN通道的公共通信通道將數(shù)據(jù)安全傳輸至更高一級(jí)系統(tǒng)中。
控制器依托的Linux?平臺(tái)帶有實(shí)時(shí)擴(kuò)展功能，可作為開源操作系統(tǒng)，提供長(zhǎng)期可用性及可拓展性，更新及支持?jǐn)?shù)據(jù)安全及恢復(fù)工具，如Rsync。因此可作為安全網(wǎng)關(guān)發(fā)揮功能。
依托Linux?的萬可控制器不僅是一項(xiàng)長(zhǎng)期的投資，同時(shí)也可提供一體化安全機(jī)制以避免網(wǎng)絡(luò)侵襲。安全不僅是實(shí)現(xiàn)路船通信的重要先決條件，而且對(duì)于數(shù)據(jù)記錄、控制、監(jiān)控及船載子系統(tǒng)電網(wǎng)而言也同樣如此。
其也支持重要安全協(xié)議并確保通過Linux?團(tuán)體實(shí)現(xiàn)持續(xù)更新及改進(jìn)。萬可設(shè)備在設(shè)計(jì)上可支持IT安全功能：所有IT安全機(jī)制均集成在控制器中，不會(huì)因?yàn)槲唇?jīng)授權(quán)的訪問而斷開。
作為萬可集團(tuán)的一員，來自德國(guó)St.Georgen的M&M軟件公司緊密攜手合作伙伴研發(fā)工業(yè)及技術(shù)軟件解決方案。M&M在云連接及物聯(lián)網(wǎng)等數(shù)字化議題上與微軟展開密切合作，依靠Microsoft Azure執(zhí)行相應(yīng)解決方案。
萬可云數(shù)據(jù)控制云計(jì)算平臺(tái)可實(shí)現(xiàn)高度擴(kuò)展，并提供運(yùn)算能力、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、交易、可用性及安全標(biāo)準(zhǔn)等詳細(xì)概覽?？焖僭鲩L(zhǎng)的服務(wù)及工具為過程自動(dòng)化行業(yè)的用戶提供定制化解決方案。
然而，在Microsoft Azure之外，萬可控制器還可根據(jù)用戶需求將數(shù)據(jù)傳輸?shù)紸mazon Web Services或IBM Cloud等其他平臺(tái)。通過標(biāo)準(zhǔn)化MQTT協(xié)議也可實(shí)現(xiàn)與第三方解決方案的連接。
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