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工业互联网也好，数字化转型也罢，生产设备的数字化进程是首要条件，不管是已经采用了新型数字化的设备，还是需要经过改造的原非数字化设备。有了这些数字化的设备后，才有企业数字化转型的第一步。本文将介绍一些客户在数字化转型过程中遇到的问题和解决办法。

以下内容为实际客户环境中的简单阐述，并不代表了一定符合读者的预期，如果有类似的需求，可以跟笔者公司联系，获取更多相关信息和解决方案。

现状

数字化设备

标准协议设备

简单理解，那就是你的设备已经可以数字化的数据输出为前提。如果你的设备支持以下一些常见协议，恭喜你，你的设备完全符合了数字化转型的第一步条件。这些协议都是符合工业标准的连接协议，使用我司的数采网关即可完成对接，实现数据的采集。YiGATE-G系列边缘计算网关可以满足要求。

  • PLC
  • DCS
  • OPC-UA
  • Modbus TCP/RTU

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非标准化模拟/数字设备

这里不得不说的是一些串口设备，比如RS232，UART（比较少见），IO信号等，离数字化，只需要简单加工处理即可实现。YiSENSOR 模拟量转数字量。

  • RS232，裸协议，私有化协议，那么，就需要进行一些简单开发，来实现了；
  • UART，直接出现串口TTL协议的设备非常少，因为抗静电能力和抗干扰能力较差，不建议用；
  • IO信号，比如设备可以输出高低电平，有电没电状态，都可以；
  • 4-20mA，0-5V，这些输出接口，需要一个模拟量转数字化的小设备，比如转换成 Modbus 协议。

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非数字化设备

老旧机床，非侵入式改造

遇到最多的老旧机床设备，即使是厂家也不一定能进行数字化改造，非要进行一些数字化改造，通常的做法就是对设备进行一些外围改造，在不影响设备运行的情况下，实现简单的数据采集：

  • 电流、电压、能耗、开关机：加入一个串接的电流表或互感器类设备，即可实现；
  • 温度、震动、噪音检测：外置安装传感器实现；
  • 还可以通过视觉检测的方式，使用 AI 引擎来帮助判断问题。

需要侵入式改造

有一些生产线上，已经工作了很多年，通过上述改造，还是无法完成数字化的情况也非常多，需要进行一些侵入式的改造和升级，才能完成数字化：

  • 压力：管道压力，气体压力等，需要侵入式的加入压力计，要充分评估风险再来改造；
  • 流速：串上一个流速计是不错的选择，需要破环原来的管线，风险也是比较大的，具体要看业务需要；当然，也有一些超声波外置流速计，效果怎么样，各说纷云。

数据采集

根据业务需要，比如：MES，ERP，MRP 等业务系统的要求，数据采集也是一项比较有挑战的工作。主要有以下几个方面：

  • 协议种类：种类繁多，协议复杂，对于采集设备要求会更高，兼容更多的协议是考察一个网关能力指标的重要因素；
  • 采集点位数：对于每个网关而言，所对应的采集点位数是有限制的，比如：512，1024，2048个点位，还得看能保持什么采集频率；
  • 采集频率：绝大部分客户提出来的要求是能够尽快：越快越好，常见的应用环境下，实现亚秒级就能满足要求，很少要求 ms 毫秒；采集点数越多，频率就不能太快，因为网关有一定的性能瓶颈限制。
  • 时效性要求：不仅是采集要达到一定的频率要求，数据转化和传输，也需要一定的时效性要求，那就是综合考虑从采集到传输的总体时间；
  • 变更频次：有些网关，变更采集的信息时，需要改动的配置会比较多，也许需要重启模块或机器，势必会影响采集的稳定性；
  • 北向协议：针对于业务系统对接的协议，也是网关重要的指标之一，支持越广泛，对接成功的概率就越高，当然，如果能灵活二次开发，最好不过了。常见的有：MQTT，HTTP/REST，MQ，Kafka，等。

YiGATE-A 系列边缘 AI 计算网关，具备更高的性能，能够支持常见的工业数据采集协议，能够支持20000个数据点位的秒级数采，即插即用，北向协议丰富，能够满足绝大部分客户的业务需要。当然，还具备了视频采集和 AI 分析的扩展功能。
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典型方案设计

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扩展为边缘自治方案

YiFUSION 边缘智能融合一体机

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满足多种行业应用的一体机方案

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关于 亿琪软件

上海亿琪软件有限公司成立于2016年，专注于 5G 通信、AI 人工智能、边缘计算和大数据网络安全多项技术领域，致力于物联网领域前沿技术的创新，为用户提供全方位、智能化和安全的物联网解决方案。

2023年，公司发布“YiFUSION｜工业边缘智能融合一体机”产品，为工业客户提供一整套的边缘计算+AI能力：高性能数据采集、多类型数据融合、AI算法集成、云端业务对接。在边缘网关的基础上，集成了 IoT 平台的边缘协同能力、本地Web SCADA 和 HMI 功能、本地数据存储、边缘 AI 视频分析、行业应用集成等。

2022年公司推出 “YiCLOUD｜亿琪云”一站式物联网应用解决方案。公司的业务涵盖了智慧城市、智慧农业、智能工厂和智慧园区等多个领域，公司软硬件产品和解决方案获得华为技术认证，得到中国移动OCP认证，公司还是边缘计算产业联盟ECC成员。

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