حلول إنترنت الأشياء الصناعي
لا يبدأ إنترنت الأشياء الصناعي بربط الجهاز بالإنترنت. فالأنظمة التي تُبنى قبل تحديد البيانات المطلوب جمعها وتكرارها وما سيُفعل بها سرعان ما تتحول إلى لوحة مهملة.
ما يميز نظاماً يعمل في الميدان عن نظام في المكتب هو تكلفة الوصول. فإذا تطلّب الوصول إلى جهاز ما مركبة وطاقماً ووقتاً، وجب معالجة إمكانية إدارته عن بُعد منذ بداية التصميم.
أول الأسئلة التي نطرحها عند بناء المعمارية: ماذا يحدث عند انقطاع الاتصال، وكيف تُحدَّث برمجية الجهاز دون زيارة الميدان، وكيف يُكتشف العطل من المركز. وتحدد إجابات هذه الأسئلة الثلاثة عمر النظام في الميدان.
الأنظمة التي تُبنى قبل تحديد البيانات المطلوب جمعها وما سيُفعل بها سرعان ما تتحول إلى لوحة مهملة.
هل نحن الجهة المناسبة؟
تنجح معظم هذه الأنظمة في جمع البيانات، لكنها تفشل في فعل أي شيء بها. لذلك لا نبدأ العمل من اللوحة، بل من القرار الذي ستُربط به البيانات: أي حد يُطلق أي إجراء، ومن سينفّذ ذلك الإجراء.
نعم، لنتحدث
- توجد عملية تُدار بالتخمين لعدم قياسها ميدانياً
- يمكن ربط البيانات المطلوب جمعها بإجراء: صيانة، تجديد مستلزمات، تخطيط، إيقاف
- الوصول إلى الأجهزة يتطلب مركبة ووقتاً؛ والإدارة عن بُعد ضرورية
لا، هناك من ينفّذها بشكل أفضل
- ستُجمَع البيانات لكن ما سيُفعل بها غير واضح بعد
- القياس يُجرى بالفعل ويمكن الحصول عليه من نظام قائم
- الناتج المتوقع الوحيد لوحة مؤشرات
ماذا نفعل
- تحليل الميدان وتحديد المقادير المطلوب قياسها
- اختيار المستشعرات وعتاد القياس
- جمع البيانات وبرمجية جهاز الطرف
- اختيار بروتوكول الاتصال ومعمارية الشبكة
- توزيع المعالجة بين الطرف والسحابة
- إدارة الأجهزة والتحديث البرمجي عن بُعد
- لوحات المراقبة وقواعد الحدود والتنبيهات
- تخزين البيانات وبنية تحتية للتحليل التاريخي
- التركيب الميداني والتشغيل الفعلي
كيف نمضي قدماً
تحليل الميدان
نقيّم في الموقع المقادير المطلوب قياسها، وظروف الميدان، وإمكانات التغذية والاتصال. وتتغير معظم المعماريات التي تعمل نظرياً عند الوصول إلى الميدان.
قرار المعمارية
نقرر أي معالجة تتم على الجهاز وأيها في المركز. وتوجّه هذا القرار تكلفة الاتصال ومدى تحمّل الانقطاع.
التركيب التجريبي
نُركّب تجربة تجريبية في عدد محدود من المواقع ونشغّلها في الظروف الفعلية. ونتحقق هنا من دقة القياس واستقرار الاتصال.
التوسّع
ننشر البنية المتحقق منها في التجربة التجريبية عبر الميدان. وتُوحَّد إجراءات التركيب وعملية تسجيل الأجهزة في هذه المرحلة.
المراقبة والصيانة المستمرة
نراقب سلامة الأجهزة واستمرارية البيانات وسلوك التنبيهات. وندير تحديثات البرمجيات عن بُعد.
خياراتنا التقنية
- إرسال كل قياس إلى المركز ينتج تكلفة في عرض النطاق والتخزين. ويُحدَّد ما يمثّل تغيّراً ذا معنى على الجهاز نفسه، وتُرسَل بيانات موجزة إلى المركز. وتُحفَظ سجلات محدودة على الجهاز للحالات التي تتطلب البيانات الخام.
- عند انقطاع الاتصال يستمر الجهاز في القياس ويخزن البيانات محلياً. وعند عودة الاتصال تُرسَل السجلات المتراكمة بالترتيب، بحيث لا تبقى فترة الانقطاع فجوة في البيانات.
- تتوفر آلية التحديث منذ الإصدار الأول. ففي نظام لا يمكن تحديث برمجيته دون زيارة الميدان، يتطلب كل تصحيح بسيط زيارة ميدانية؛ وبعد فترة تتوقف التحديثات وتبدأ الأجهزة بالعمل بإصدارات مختلفة.
- يُعرَّف كل جهاز بشكل فريد. ويمكن من المركز رؤية مكان كل جهاز، وإصدار البرمجية التي يشغّلها، وآخر موعد أرسل فيه بيانات.
- عدم وصول البيانات إشارة أيضاً. فالنظام لا يربط التنبيه بتجاوز الحد فقط، بل بعدم وصول البيانات المتوقعة أيضاً. ويمكن لمستشعر توقف بصمت أن يبقى دون ملاحظة لفترة أطول بكثير من مستشعر يقدّم قياسات خاطئة.