Bu makalede ölçü ve denetim süreci döngüsü mimarisine, özelliklerine ve bileşenlerine genel bir bakış sağlanır.
Mimari
Bu mimarinin bir Visio dosyasını indirin.
Ölçü ve denetim döngüsü algılayıcılardan, aktüatörlerden ve denetleyiciden oluşan tek bir cihaz soyutlaması olarak kapsamlandırılır. Bu döngüler , döngüleri analiz etme ve iyileştirme ile tümleştirilebilir ve çok daha büyük bir bağlamda çalışan döngüleri izleyebilir ve yönetebilir .
Özellikler
Ölçü ve denetim döngüsü aşağıdaki özelliklere sahiptir:
- Cihaza yakın veya cihazın içine eklenmiş olarak çalışır.
- IoT senaryosuna bağlı olarak döngü süresi vardır ve bu süreye duyarlı ağ ortamında birkaç milisaniye olabilir.
- Setpoint yapılandırmasına, bilinen son sensör ölçümlerine ve her ölçümün küçük bir zaman serisi geçmişine bağlı olarak giriş ölçümleri alır.
- Setpoint yapılandırmasını ayarlamak için izleme ve yönetme döngülerinden komutları ve aktüatörleri denetlemek için kesinlik temelli komutları kabul eder.
- Setpoint yapılandırması çevresinde cihaz durumunu korumak için çalıştırıcı komutları uygular.
- Düşük döngü süresi ve işletimsel özerklik sağlamak için herhangi bir dış sistemlere bağımlı değildir.
- Denetim sistemleri tarafından kullanılacak telemetriyi yayabilir.
- Algılayıcı ölçümleri ve çalıştırıcı komutları için Modbus, RS485, EtherCAT ve SERCOS gibi alan veri yolu protokollerini kullanır.
- HTTP, MQTT ve AMQP gibi IoT Hub protokolleri aracılığıyla döngüleri izleme ve yönetme gibi denetim sistemleriyle tümleşebilir.
Bileşenler
IoT şeyi (cihaz), algılayıcılardan, aktüatörlerden ve denetleyiciden oluşur. Üç bileşen de cihazın kendi ortamında beklendiği gibi çalıştığından emin olmak için birlikte çalışır. Rüzgar türbinleri, çamaşır makineleri, araba yıkamaları ve gaz depolama tankları örnek cihazlardır. Örnek set noktaları arasında rüzgar türbininin güvenli RPM'si, bir gaz tankının güvenli sıcaklığı ve basıncı ve akıllı kapı kilidinin otomatik olarak açılması için güvenli mesafe bulunur.
Algılayıcılar sürekli olarak geçerli cihaz koşullarını ölçer ve bunları denetleyiciye bildirir. Örnek ölçümler arasında doğal gaz depolama tank sıcaklığı ve basıncı, akıllı ev sıcaklığı ve nem oranı veya rüzgar türbini rotorU RPM'si ve güç üretim hızı sayılabilir. Algılayıcı örnekleme hızı, cihazın işlevine bağlıdır. Büyük gaz tankları gibi yavaş değişen cihazlar düşük frekanslı örneklemeye, rüzgar türbinleri gibi hızlı değişen cihazlar ise yüksek frekanslı örneklemeye ihtiyaç duyar.
Aktüatörler , cihaz durumunu etkileyen fiziksel bileşenlerdir. Buna örnek olarak doğal gaz deposunun giriş vanası, rüzgar türbininin rotorunu yavaşlatan bir fren veya sahip dışarıdayken kilitleyen akıllı ön kapı kilidi verilebilir. Denetleyici, algılayıcı ölçümlerine ve harici uyaranlara göre aktüatörleri tahrik eder. Yalnızca algılamaya yönelik bazı cihazlarda herhangi bir aktüatör olmadığından döngünün bir bölümüne ihtiyaç duyulmaz.
Denetim mantığı , cihaz durumunu tolere edilebilir istenen aralık içinde tutar. Geçerli durum algılayıcı ölçümlerinden hesaplanır. Geçerli durum istenen durumdan saparsa denetleyici, aktüatörlere komutlar göndererek düzeltici eylemde bulunur. Bir doğal gaz tankının vanasını kapatma, ev ısıtıcısını açma veya rüzgar türbini rotoru için fren uygulama gibi düzeltici eylemlere örnek olarak verilebilir. Denetleyici ayrıca telemetri yayar ve izleyiciden dış komutlar alabilir ve döngüleri gerektiği gibi yönetebilir.
Senaryo ayrıntıları
Nesnelerin İnterneti ölçüm ve denetim döngüsü , gerçek zamanlı, kapalı döngülü bir denetim işlemi aracılığıyla ioT cihazını toleranslı ayar noktası yapılandırması aralığında tutar. Cihaz, bir veya daha fazla ağa bağlı cihaz içeren yazılımlar tarafından denetlenen daha büyük bir fiziksel sistemin parçası olabilir.
Dış olaylardan kaynaklanan rahatsızlıklara eğilimli bir IoT cihazı, istenen ayar noktası yapılandırmasına yakın tutmak için kapalı döngü denetim işlemi gerektirir. Ölçü ve denetim döngüsü denetim mantığı, algılayıcı ölçümleri aracılığıyla cihazı gözlemler ve aktüatör eylemleriyle düzeltici önlemler alır.
Olası kullanım örnekleri
Bu çözüm enerji ve çevre endüstrileri için idealdir. Ölçü ve denetim döngülerine örnek olarak şunlar verilebilir:
- Akıllı fare kapanı: Algılayıcılar fare algıladığında tuzak kapatma olayını tetikler.
- Duman algılayıcıları: Birden çok algılayıcıdan duman algılanması üzerine fıskiyeleri tetikler.
- Güç transformatörü: Tahmin edilen şiddetli fırtınanın altında bir transformatörü kapatın.
- Gaz boru hattı monitörü: Basınç düşüşünü telafi etmek için bir vana açın.
- Ev termostat: Oda sıcaklığının setpoint'in altına düştüğünü sezerek ısıtıcı gaz akışını artırın.
- Rüzgar türbini: Uyarı RPM eşiğine ulaşmak üzereyken rotoru yavaşlatmak için frenler uygulayın.
- Güneş panelleri: Güneş ufkun üzerinde hareket ettikçe güneş paneli açısını ayarlayarak üretilen gücü en üst düzeye çıkarın.
Katkıda Bulunanlar
Bu makale Microsoft tarafından yönetilir. Başlangıçta aşağıdaki katkıda bulunanlar tarafından yazılmıştır.
Asıl yazar:
- Hanu Kommalapati | Baş Yazılım Mühendisi
Genel olmayan LinkedIn profillerini görmek için LinkedIn'de oturum açın.