国际商会2021年发现画廊决赛,感知控制,讨论与沃特福德的持续成功,MI的公共工程
今年2月,我们看着开创性的MQTT倡导项目在沃特福德镇的公共工程,密歇根。由于系统集成商的工作感知控制,沃特福德的项目成为入围了2021点火社区会议发现画廊德赢vwin客户端下载展示了最新的倡导虚拟meetup工作组。最近,我跟进凯文·克勒在感知软件工程师,谈一谈用MQTT在现实世界中。
老化的基础设施
你可能还记得,在沃特福德开始按计划维护变成了一个更加雄心勃勃的改革。弗兰克费希尔、工程负责人、和拉塞尔·威廉姆斯,公共工程总监,变得兴奋的MQTT能帮助他们消除长期存在的系统性缺陷。
超过90的网络控制器,他们使用的连续轮询机制,结合无线网络的带宽有限,意味着每个站点的数据只会更新每隔3 - 5分钟。有时搭车站运行短暂在轮询周期之间,创建空白的报告和抑制运营商准确检测问题,直到警报的能力最终通过。他们为每个I / O点添加到系统中,这只延迟变得更糟。
似乎表明,MQTT report-by-exception行为可以减少带宽使用情况,确保交付重要的系统操作。
沃特福德的新系统概述屏幕特写点火。
MQTT包装你的头
但跳进MQTT项目第一次有一个学习曲线。
“这是我第一次做的东西不是严格的客户机-服务器,”凯文·克勒说。“主题系统以及如何订阅…一个特定的主题非常不同。当你第一次进入MQTT你明白客户连接到代理,但你怎么发送数据吗?…你可以浏览代理,看到它,但理解它是如何运作是很困难的。”
MQTT发布-订阅沟通绝对是一个背离传统的工业协议的行为方式:
- 每个字段设备连接只有中央服务器(代理),不管其数据需要去的地方。
- 代理并不实际请求数据从任何设备。相反,现场设备负责将数据发送到代理。
- report-by-exception意味着设备发送数据只在变化,所以没有必要“发送数据”命令。
幸运的是,点火SCADA系统和groov史诗提供强劲的支持MQTT和倡导,所以即使它伤害了凯文的头一点,实际上建立直接沟通。
“这是自动发生的,”他说。“你基本上定义一些参数(点火)设置代理。和每个史诗的设备很简单。你刚刚点的代理和它开始发送标签。”
“我爱这两个方面支持MQTT,”沃特福德的弗兰克·费舍尔补充说。“这使得无缝的连接。”
倡导,沃特福德成千上万的标签添加到他们的系统几乎没有配置。
建立深度防御
完成,凯文·弗兰克和建立新的基础设施的安全机制。
沃特福德已经完全控制的AWS服务器主机点火,和弗兰克配置防火墙,只允许交通从他的结束groov史诗特定点火控制器和客户在沃特福德和感知的办公室。
然后弗兰克每个史诗上安装一个客户端SSL证书所以点火可以进行身份验证和加密连接,防止中间人攻击,可能使数据或允许未经授权的控制。
当然,每个授权用户需要创建强密码来访问groov史诗控制器或点火端系统中,但在这之上,每个用户登录是跟踪和报告系统。
他们甚至综合物理站点安全点火。每个电梯站实现外门的锁起来,门上和物理开关连接到当地的史诗。点火监视开关状态检测当有人进入,如果用户登录并不是注册在一个特定的时间和特定的访问特权的房间,然后点火生成一个全球警报。
沃特福德的新电梯的特写站控制屏幕。车站的安全面板显示在中间偏左。
投资回报
自2月以来,沃特福德升级所有63年完成的污水提升站和6的12个干净的水。新groovEPIC-Ignition MQTT基础设施减少了从multi-minute字段更新周期次秒级驱动的出版物,以显著减少因为report-by-exception实际数据传输。
在凯文的意见,“超低延迟可能是最大的好处。控制器和点火网关之间的延迟小于200 ms。这是整个蜂窝网络的沟通(史诗)在云服务器。“事实上,大多数网站,这是接近50微秒。
这样的效率意味着沃特福德从不错过一个系统操作或警报通知了,他们可以发布更多的数据比以前。现在,他们还获得通信和控制器诊断,如更新延迟,连接时间戳,消息大小,固件版本,和更多的,它是不可能的。
沃特福德的新基础设施增加了数据更新的速度从分钟不到一秒。
点火利用所有这些数据更用户友好的外观和感觉,突出关键元素,如wetwell水平,运行时,每个电梯站和泵流总量,因此运营商可以快速发现问题指标。其中一些数据之前,但它往往并不准确,因为固有的更新滞后。
重要的是,大量增加的带宽和倡导的低行政要求,沃特福德可以将数据添加到他们的系统很长时间。每一个新的端点只需要连接到MQTT代理在点火/为了生成或使用数据从整个系统。
其基于云的基础设施还允许更大的灵活性和可靠性。他们能够发布控制器更新空气,减少旅行时间和允许他们继续项目开发整个流行有增无减。事实上,最近的一项网络中断的公共工程办公室提供了一个意想不到的考验他们的新系统,它一直不间断地工作。
说:“我们只失去了旧体制,弗兰克费希尔。“我们的内部的东西不能接触,当然,但我们的ipad可以通过Verizon连接…和我能够回来联系。在这种情况下,旧的系统不能发送警报,因为它依赖于一个本地连接。新系统甚至没有注意或护理,因为它不运行任何地方。”
沃特福德的一个新的水箱控制屏幕。
更多的来…
这是一个巨大的跟随沃特福德今年的进步,我们希望看到其他球队步他们的后尘。
当被问及他认为其他工程师需要了解大多数MQTT,凯文·克勒指出“客户机-服务器通信本质上是为他们处理。(大量的代码),之前所有的沟通处理。这是一个大量的工作来维持。现在你只是一个标签标记为公共(groov史诗]这就是为你处理。更少的工作,所以它是更少的钱花在工程时间。”和更少的钱花在工程时间意味着团队可以解决更大的挑战,移动关键基础设施接近一个真正的数字转换。
在他倡导工作组表示,弗兰克说,“我们仍在试图找出我们能做什么。我们有很多其他的仪器,我们希望能够从字段中提取数据并不是真的可行之前…不只是在我们的电梯站和处理厂,但在整个组织。我们在哪里可以和流量计使用它吗?我们在哪里可以使用它在我们所有的资产给我们一个更好的概述?我们刚刚开始这个旅程。”
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感谢凯文和弗兰克与我们分享他们的故事。要了解更多,请访问www.perceptivecontrols.com。