Защита цепи необходима для обеспечения роста IoT

Selective immunoglobulin A deficiency (June 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

Более подключенные устройства создают больше возможностей для сбоя системы, что не является вариантом для постоянно работающих смарт-устройств.

Дэвид Джонсон,
Технический аналитик рынка, Bourns,
www.bourns.com

Internet of Things (IoT) активно продвигается к цели подключения миллиардов интеллектуальных устройств в интеллектуальные системы, предоставляя пользователям эффективные данные реального времени, которые позволяют улучшить принятие решений. Например, на рынке промышленной автоматизации может быть развернуто интеллектуальное и подключенное оборудование, которое контролирует машины на заводе. Проверяя сообщения об ошибках или сообщениях об ошибках, системы IoT позволяют операторам активно управлять проблемами для устранения незапланированного простоев фабрики, что может привести к сокращению доходов. Поэтому, превращение IoT в реальность требует разработки приложений, которые максимизируют эффективность сети, интероперабельность и безопасность. Наряду с недорогими высокоскоростными коммуникационными технологиями, интеллектуальными датчиками и аналитикой данных важна также защита каналов. Чем больше устройств подключено, тем больше возможностей для отказа системы, что может стать серьезной угрозой для постоянно работающих смарт-устройств.

В этой статье представлены все более интегрированные устройства, которые составляют экосистему IoT, и потребуют проверенных решений защиты цепи для поддержания ожидаемой надежности системы от инфраструктуры IoT.

IoT экосистемные устройства

IoT не отодвигается на один сектор или рынок; это тенденция, которая может влиять на все мировые рынки и улучшать каждый аспект жизни людей. Это выходит за рамки того, что мы обычно считаем коммуникационными устройствами, и может включать в себя товары белого цвета, пригодные для носки приспособления для фитнеса, интеллектуальные домашние устройства, медицинское диагностическое оборудование и многое другое. Почти любая машина может быть преобразована из автономного устройства в более умную, более связанную систему (см. Рис.1 ).

Рисунок 1: Ожидается, что IoT повлияет на все мировые рынки и включит такие устройства, как стиральные машины, интеллектуальные домашние устройства и оборудование промышленной автоматизации.

Различные электронные устройства будут составлять миллиарды подключенных устройств, передающих информацию, которые могут использоваться для принятия решений. Датчики используются для связи с локальным центром, центральным местоположением или сервером; программное обеспечение анализирует полученные данные и либо принимает решение на основе запрограммированной логики, либо уведомляет оператора о начале какого-либо действия. Например, ожидается, что IoT будет оптимизирован для автоматизации для мониторинга отдельных машин и обеспечения сообщений об ошибках или сообщениях об ошибках, что позволит поддерживать полевые возможности для устранения проблемы и, таким образом, исключить незапланированное простое заводское время, что может привести к снижению доходов. Оборудование IoT-ready может использоваться для обнаружения неминуемой неисправности путем контроля температуры или вибрации в двигателе и уведомления об обслуживании до катастрофического отказа.

Эффективность сети, интероперабельность и безопасность также являются мандатом IoT, поэтому необходимы устройства передачи данных, которые включают сетевое оборудование, серверы и «Программное обеспечение как услугу» (SaaS). В экосистеме IoT необходимы следующие типы устройств:

  • Конечные точки. Состоит из экологических, физических свойств, местоположения или химических датчиков, которые действуют как точка сбора данных для анализируемой информации. Это компоненты, которые отвечают за системы мониторинга изменений, а также обеспечивают оперативную обратную связь, используемую для внесения корректировок, позволяющих поддерживать системы на оптимальных уровнях.
  • Шлюзы. Предоставляйте ряд функций агрегации данных и анализа в реальном времени в сеть IP и из нее. Они также поддерживают надежные механизмы публикации / подписки и обеспечивают буферизацию данных IoT в ситуациях, когда облако временно недоступно.
  • Концентраторы - шлюзы связи, такие как коммутаторы, маршрутизаторы или модемы, которые облегчают подключение. Простые хабы соединяют конечные точки с более широкими сетями и, интегрируя хабы, могут быть связаны с внешним миром через Интернет. Они предназначены для совместной работы, чтобы обеспечить широкий спектр услуг, которые легко сочетаются друг с другом.
  • Сетевая инфраструктура. Используется для объединения данных из шлюзов и корпоративных источников. Инфраструктура управляет и контролирует информацию об устройствах и услугах, превращая их в разумный интеллект. Надежность - это важная задача для бесперебойной работы сетевой инфраструктуры.
  • Сетевые и облачные сервисы - IoT - это все коммуникации. Передача данных осуществляется через технологию LAN или WAN от концентраторов до серверов; системы могут функционировать как локально, так и удаленно, и могут быть подключены к проводной или беспроводной сети.
  • Расширенные услуги - инициативы Big Data, аналитическое программное обеспечение, серверы данных или облачное хранилище - некоторые из расширенных сервисов, поддерживаемых инфраструктурой IoT. Предлагая наибольшую ценность для бизнеса, информацию необходимо собирать в режиме реального времени и анализировать на производительность компании, требования к техническому обслуживанию, предпочтения продукта и ряд новых интерактивных сервисов.

Почему вопросы защиты цепи

Более подключенные устройства увеличивают вероятность сбоя системы, что, безусловно, не является опцией в обеспечении максимальной надежности для интеллектуальных устройств. Например, интеллектуальная сеть или интеллектуальное транспортное приложение должно выполнять свою работу с предельной надежностью и устранять угрозу подделки данных. Кроме того, многие устройства расположены в отдаленных районах, на улице, в общественных местах или, возможно, носили люди. Переходные процессы, такие как молния, взрыв или электростатический разряд (ОУР), являются постоянной угрозой для устройств в этих ситуациях. Поэтому системы, оптимизированные для IoT, должны быть спроектированы с расширенной защитой от перенапряжений и цепи, чтобы обеспечить надежную работу чувствительных цепей.

По оценкам, широкое внедрение IoT будет коррелировать с растущей потребностью в технологиях защиты цепи. Technavio, независимая специализированная глобальная исследовательская фирма, прогнозирует, что глобальный рынок защиты цепи вырастет на 5, 49% CAGR с 2014 по 2019 год, исходя из растущего спроса на электроэнергию, который, как прогнозируется, будет совпадать с увеличением развертывания IoT.

Решения для защиты цепи включают в себя ряд устройств, включая прочные модули SPD (устройства защиты от перенапряжений) для жестких вычислительных сред и настраиваемые магниты и триммеры, которые поддерживают эффективное управление питанием. Примером может служить продукция Bourns MultiFuse, предназначенная для предотвращения катастрофического отказа путем мониторинга и управления перегревом внутри двигателей и насосов. Устройства с переходными блоками блокировки имеют устройство с низкой проводимостью в цепи. По мере того, как системы IoT продолжают расширяться, системы, интегрированные с этими технологиями защиты цепи, повышают надежность при снижении затрат на материалы (BoM) (см. Рисунок 2 ).

Рисунок 2: Этот пример схемы защиты интерфейса USB - это всего лишь одно из многих приложений на основе IoT, которые необходимо будет обрабатывать рядом решений для защиты от замыканий, таких как датчики положения и магнитные и обрезные потенциометры.

Другая потребность в IoT будет заключаться в поддержке пользователей мобильных устройств, которые используют сенсорные экраны и другие интерфейсы, такие как кнопки, переключатели или разъемы, которые могут создавать события ESD. Защита от отказа ESD требует защитных устройств, таких как подавители ESD или диоды TVS. Когда устройство поддерживает более высокую пропускную способность в диапазоне гигабит в секунду, для защиты от ESD требуется меньшая емкость устройства и более быстрое время отклика. Например, доступны новые устройства защиты от электростатического разряда, которые обеспечивают емкость канала субпикофарад и время отклика наносекунд.

Принятие и рост IoT

Сочетание взрыва недорогих высокоскоростных коммуникационных технологий, интеллектуальных сенсоров и аналитики данных с возможностью обеспечения более высокой надежности устройств с использованием современных технологий защиты цепи - это фундамент, который IoT должен обеспечить для будущего успешного внедрения и роста. Ожидается, что количество соединений IoT продолжит экспоненциальные темпы роста. Новые коммуникационные протоколы и системные архитектуры будут поддерживать пропускную способность и вычислительную производительность, необходимые для продолжения роста. «Интеллектуальные датчики» будут обеспечивать сбор и распространение данных посредством интеграции и связи. Анализ данных, предоставленных IoT, предоставляет важную информацию для улучшения производственных возможностей, снижения потребления энергии и расширения нескольких бизнес-процессов.

Для OEM-производителей, работающих над выполнением обещания IoT, защита цепи должна быть высокоприоритетной в начале цикла проектирования. При эффективной защите цепи устраняется одна проблема с надежностью системы в подключенной работе. Хорошей новостью является то, что у системных дизайнеров широкий выбор проверенных и передовых решений для защиты цепи, которые легко доступны в качестве ключевых компонентов IoT для надежной доставки полезной информации в любое время и в любом месте.

Дэвид Джонсон, технический аналитик рынка, Bourns, www.bourns.com