Đại dịch COVID-19 đã làm chậm việc triển khai công nghệ Internet vạn vật (IIoT) tại các nhà máy và nhà kho trong ngành công nghiệp vì một số lý do, bao gồm gián đoạn chuỗi cung ứng, thiếu chip và giảm chi tiêu kinh doanh do một số quan ngại về kinh tế. Tuy nhiên, đại dịch cũng có thể sẽ là chất xúc tác cho sự tăng trưởng trong việc áp dụng công nghệ IIoT khi các công ty tìm cách tối đa hóa hiệu quả của dây chuyền và cơ sở sản xuất, đồng thời theo dõi sức khỏe và sự an toàn của nhân viên.

IIoT, đôi khi còn được gọi là Công nghiệp 4.0, chứa đựng nhiều giá trị tiềm năng trong hầu hết các nhà máy và nhà kho hiện đại. Gartner dự đoán rằng đến năm 2025, 50% doanh nghiệp sẽ sử dụng nền tảng IIoT để cải thiện hoạt động. Chuyên viên nghiên cứu và phân tích thị trường dự đoán công nghệ sản xuất thông minh sẽ tăng từ 181,3 tỷ USD vào năm 2020 lên 220,4 tỷ USD vào năm 2025, tốc độ tăng trưởng hàng năm kép (CAGR) là 4%.

IIoT kết nối các cảm biến, thiết bị, điều khiển và nền tảng máy tính công nghiệp để cung cấp khả năng hiển thị, kiểm soát các thiết bị và quy trình mà nhà kho, nhà máy phụ thuộc vào để hoạt động hiệu quả. Các cảm biến và ứng dụng này tạo ra khối lượng lớn dữ liệu cần phân tích trong thời gian thực để có thể định hướng và ra quyết định khi vận hành nhà máy.

IIoT hỗ trợ vận hành nhà máy ở thời gian thực

Điều này đòi hỏi một kiến ​​trúc điện toán có độ trễ thấp, do đó chỉ được thực hiện độc quyền dựa trên điện toán đám mây. Triển khai điện toán biên cục bộ có thể giải quyết thách thức này, nhưng các công ty trong lĩnh vực sản xuất muốn triển khai công nghệ IIoT ở cấp độ cao nhất phải tiến hành thận trọng, vì những môi trường này luôn có những thách thức riêng.

Cho dù trong nhà máy, nhà kho hay trung tâm thực hiện vi mô, tính toán biên hỗ trợ IIoT không được hưởng các điều kiện được kiểm soát chính xác của một trung tâm dữ liệu. Trên thực tế, máy tính này thường hoạt động trong các điều kiện đặc biệt khắc nghiệt và việc không tính đến các thách thức về điện năng, môi trường và quản lý cụ thể tồn tại trong các môi trường có thể dẫn đến giảm hiệu suất mạng và bao gồm cả sự cố thiết bị và thời gian ngừng hoạt động kéo dài.

Dưới đây là một số yếu tố cần xem xét khi triển khai tính toán biên trong môi trường công nghiệp khắc nghiệt, cũng như các phương pháp hay nhất để giải quyết những thách thức này.

Sự thay đổi nguồn điện : Với bất kỳ vị trí nào, dự phòng nguồn điện chuyên dụng là điều cần thiết để ngăn chặn sự gián đoạn nguồn điện gây ảnh hưởng đến tính khả dụng của hệ thống, nhưng trong môi trường sản xuất và nhà kho tự động, điều hòa nguồn điện có thể còn quan trọng hơn. Máy móc hoạt động trong các cơ sở này có thể tạo ra tiếng ồn điện có khả năng làm gián đoạn hoạt động của thiết bị CNTT. Các loại hệ thống lưu điện UPS khác nhau sử dụng các cách tiếp cận khác nhau để điều hòa nguồn điện và do đó, loại hệ thống UPS được chọn sẽ xác định mức độ hiệu quả của UPS trong việc loại bỏ các nhiễu điện khác nhau.

Đảm bảo nguồn điện dự phòng trong nhà máy

Điều kiện môi trường : Hầu hết trong các môi trường nhà máy không thể duy trì nhiệt độ và độ ẩm trong phạm vi cần thiết để thiết bị CNTT hoạt động đáng tin cậy. Vì vậy cần một hệ thống làm mát chuyên dụng để loại bỏ nhiệt. Cụ thể, nên loại bỏ nhiệt trực tiếp trong không gian nhà xưởng, thông qua hệ thống điều hòa không khí (HVAC) thông thường hoặc được dẫn trực tiếp ra khỏi tòa nhà.

 

Chất lượng không khí : Hầu hết môi trường nhà máy cũng có nồng độ bụi và hạt trong không khí cao hơn so với một trung tâm dữ liệu chuyên dụng. Những chất gây ô nhiễm này có thể ảnh hưởng đến độ tin cậy và tuổi thọ của thiết bị CNTT nếu chúng bị bay vào thiết bị. Bảo vệ thiết bị CNTT yêu cầu giá đỡ hoặc vỏ bọc CNTT để chống bụi hoặc bọc kín để ngăn không khí bên ngoài chưa được lọc tiếp cận với thiết bị. Với hệ thống làm mát chuyên dụng được tích hợp trong vỏ bọc, cùng một môi trường sạch sẽ được kiểm soát nhiệt độ và độ ẩm, bất kể chất lượng không khí bên ngoài có bị ô nhiễm cũng có thể bảo vệ được thiết bị CNTT. 

 

Bảo mật vật lý : Triết lý cốt lõi của điện toán biên là đặt máy tính và hệ thống lưu trữ gần với con người và thiết bị mà nó hỗ trợ. Trong sản xuất, điều đó thường có nghĩa là có thiết bị CNTT ở nơi mà nhân viên không có thẩm quyền vẫn dễ dàng truy cập được. Tủ có khóa có thể giúp ngăn chặn truy cập trái phép. Một phương pháp khác hay nhất là triển khai các cảm biến trên cửa sẽ kích hoạt cảnh báo khi cửa mở.

 

Khả năng hiển thị của cơ sở hạ tầng mạng : Hầu hết các trang web máy tính biên đều nằm trong môi trường khan hiếm tài nguyên kỹ thuật chuyên dụng. Khả năng giám sát từ xa cung cấp cho các chuyên gia CNTT tập trung hiển thị về hiệu suất thiết bị và điều kiện môi trường, cho phép họ đảm bảo thiết bị đang hoạt động trong phạm vi do nhà sản xuất quy định và hệ thống bảo vệ nguồn đang hoạt động như dự kiến. Khi các trang web được trang bị thêm cảm biến, giám sát từ xa có thể tạo ra cảnh báo cho các tình huống.

 

Với rất nhiều ngành công nghiệp khác đang áp dụng chuyển đổi kỹ thuật số để vượt qua đại dịch và những thay đổi lớn khác trên thị trường, dường như không thể tránh khỏi việc nhiều công ty công nghiệp sẽ hướng tới IIoT để theo dõi tốt hơn nhân sự, máy móc và quy trình của họ nhằm cải thiện hiệu quả và năng suất. Nhưng nếu không có quy trình hoặc biện pháp bảo vệ thích hợp, việc triển khai cạnh những môi trường công nghiệp có thể khó thực hiện và gây hại cho thiết bị CNTT của công ty, vì vậy tốt nhất là bạn nên làm việc với một đối tác đáng tin cậy.

Theo Manufacturing