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工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展到現(xiàn)在,網(wǎng)絡連接這塊一直是個關(guān)鍵問題。傳統(tǒng)的有線網(wǎng)絡雖然穩(wěn)定,但布線成本高、施工周期長,而且很多場景根本沒法布線。消費級的無線路由器呢,功能是有了,但可靠性達不到工業(yè)標準,用在生產(chǎn)環(huán)境里總讓人不太放心。
SR820工業(yè)級5G CPE就是為了解決這些痛點設計的。這款設備把4G/5G無線網(wǎng)絡、VPN、多種隧道技術(shù)集成在一個小體積的盒子里,既保證了工業(yè)級的可靠性,又提供了足夠的靈活性。下面我們詳細聊聊這個產(chǎn)品的方方面面。
5G NR(New Radio)是5G的標準空口技術(shù),它帶來的不僅僅是速度提升。在工業(yè)應用中,5G NR的低延遲特性特別重要。比如工業(yè)機器人的遠程控制,延遲降低到毫秒級別,控制的精準度就能大幅提升。
SR820對5G NR的支持是完整的,設備可以充分利用5G網(wǎng)絡的大帶寬。在視頻監(jiān)控場景,多路高清視頻同時回傳也不成問題。在設備數(shù)據(jù)采集場景,高頻率的數(shù)據(jù)上傳也能得到保障。這種能力在4G時代是很難實現(xiàn)的。
不過5G NR也有它的問題,就是功耗相對較高,而且在有些場景下,其實用不上那么高的帶寬。這時候RedCap就派上用場了。
RedCap是3GPP在R17版本引入的一個重要特性,全稱是Reduced Capability,翻譯過來就是"降低能力"。這個名字聽起來好像是閹割版,但實際上它是針對特定場景優(yōu)化的解決方案。
RedCap通過降低帶寬需求、減少天線數(shù)量等方式,顯著降低了設備的功耗和成本。但它保留了5G的低延遲特性,這對很多物聯(lián)網(wǎng)應用來說已經(jīng)完全夠用了。比如環(huán)境監(jiān)測設備,每分鐘上傳一次數(shù)據(jù),幾KB的數(shù)據(jù)量,用5G NR有點大材小用,RedCap反而更合適。
SR820同時支持這兩種模式,用戶可以根據(jù)實際需求選擇。這種靈活性在實際部署中價值很大,因為不同的應用場景對網(wǎng)絡的需求差異確實很大。
雙運營商備份聽起來簡單,其實里面的門道不少。最基本的,就是兩張不同運營商的SIM卡,一個是主用,一個是備用。但怎么判斷什么時候該切換?切換的速度能有多快?這些都影響著實際使用效果。
SR820的雙網(wǎng)備份機制支持多種切換策略??梢曰谛盘枏姸惹袚Q,當主卡信號弱于某個閾值時自動切換到備用卡。也可以基于網(wǎng)絡可用性切換,通過不斷ping測試服務器,一旦發(fā)現(xiàn)主網(wǎng)絡不通就立即切換。還可以設置定時切換,比如在某些時段固定使用某張卡,實現(xiàn)流量均衡。
切換的速度也很關(guān)鍵。如果切換過程要等十幾秒,對于一些實時性要求高的應用就不太合適了。SR820的切換機制優(yōu)化得比較好,在大部分情況下可以做到秒級切換,有些場景下甚至可以做到無縫切換。
不同運營商的網(wǎng)絡確實有差異。有的運營商在城市里信號好,到了郊區(qū)就差一些。有的運營商在某些工業(yè)園區(qū)專門做了網(wǎng)絡優(yōu)化,信號特別強。還有些運營商的套餐資費有優(yōu)勢,但覆蓋可能稍微差一點。
雙卡備份讓用戶可以把不同運營商的優(yōu)勢結(jié)合起來。比如主卡選覆蓋好的運營商,備用卡選資費便宜的運營商。平時用主卡,到了主卡信號不好的地方自動切換到備用卡。這樣既保證了網(wǎng)絡可用性,又能在一定程度上控制通信成本。
在一些跨區(qū)域的應用場景,這個功能的價值更明顯。比如物流車輛,在不同省份移動,不同地方的網(wǎng)絡情況可能差別很大。雙卡配置可以讓車輛在全國范圍內(nèi)都能保持穩(wěn)定的網(wǎng)絡連接。

SR820提供的4個以太網(wǎng)端口,看起來不多,但對于一個小體積的工業(yè)CPE來說已經(jīng)很實用了。這4個端口的配置非常靈活,可以適應各種網(wǎng)絡拓撲需求。
最常見的配置是1個WAN口+3個LAN口。WAN口可以連接其他網(wǎng)絡設備,比如另一個路由器或者有線網(wǎng)絡。3個LAN口可以連接本地設備,組建一個小型局域網(wǎng)。這種配置適合大部分應用場景。
但如果你的需求不是這樣呢?比如你需要2個WAN口做冗余,2個LAN口連設備,這也是可以配置的?;蛘?個口全部配置成LAN口,用5G/4G網(wǎng)絡作為唯一的上行鏈路,這樣可以給更多本地設備提供網(wǎng)絡接入。
端口還支持VLAN劃分,這在一些需要網(wǎng)絡隔離的場景特別有用。比如你有監(jiān)控系統(tǒng)和生產(chǎn)控制系統(tǒng),它們需要通過同一個CPE上網(wǎng),但又不希望它們之間能互相訪問。通過VLAN劃分,可以把它們隔離在不同的虛擬網(wǎng)絡中,即使物理上連接在同一個設備上,邏輯上也是完全獨立的。
以太網(wǎng)端口的性能直接影響數(shù)據(jù)傳輸效率。SR820的端口支持自適應速率,可以根據(jù)連接設備的能力自動協(xié)商到最佳速率。這個功能在實際使用中很方便,不需要手動配置,插上網(wǎng)線就能用。
端口的MDI/MDIX自適應也是個實用的功能。以前用以太網(wǎng)線的時候,還要分直通線和交叉線,連錯了就不通?,F(xiàn)在的設備一般都支持自適應,不管什么線都能用,減少了連接錯誤的可能性。
在一些高負載的應用場景,比如多路視頻監(jiān)控,對端口的吞吐能力要求比較高。雖然每個攝像頭的帶寬需求可能不大,但多個攝像頭同時傳輸數(shù)據(jù),累加起來帶寬需求就上去了。SR820的端口設計考慮了這種場景,可以支持多個設備同時高速傳輸數(shù)據(jù)。
GRE(Generic Routing Encapsulation)是一種通用的隧道封裝協(xié)議,可以把各種網(wǎng)絡層協(xié)議的數(shù)據(jù)包封裝在IP隧道中傳輸。GRE TAP則是GRE的一個變種,它工作在數(shù)據(jù)鏈路層,可以傳輸以太網(wǎng)幀。
這個技術(shù)在實際應用中的價值在于,它可以讓遠程的設備看起來就像在本地局域網(wǎng)里一樣。比如你在北京有個數(shù)據(jù)中心,在上海有個工廠,工廠里的設備通過SR820建立GRE TAP隧道連接到數(shù)據(jù)中心。這時候,數(shù)據(jù)中心的系統(tǒng)可以直接訪問工廠的設備,就像它們在同一個局域網(wǎng)里一樣。
GRE TAP對于一些需要廣播的協(xié)議特別有用。有些工業(yè)設備用的是老協(xié)議,需要通過廣播來發(fā)現(xiàn)設備或者交換信息。在普通的IP網(wǎng)絡上,廣播包是不能跨網(wǎng)段傳輸?shù)?。但通過GRE TAP隧道,廣播包可以被封裝后傳輸?shù)竭h端,然后在遠端解封裝,實現(xiàn)跨地域的廣播通信。
Vxlan(Virtual Extensible LAN)是一種網(wǎng)絡虛擬化技術(shù),它通過在UDP數(shù)據(jù)包中封裝以太網(wǎng)幀,實現(xiàn)大二層網(wǎng)絡的擴展。這個技術(shù)最初是為數(shù)據(jù)中心設計的,但在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)領域也有它的用武之地。
傳統(tǒng)的VLAN技術(shù)只支持4096個VLAN ID,在大規(guī)模的網(wǎng)絡環(huán)境中可能不夠用。Vxlan使用24位的VNI(Vxlan Network Identifier),理論上可以支持1600多萬個虛擬網(wǎng)絡,完全不用擔心數(shù)量限制。
在工業(yè)應用中,Vxlan可以用來構(gòu)建跨地域的虛擬網(wǎng)絡。比如一個企業(yè)在全國有幾十個工廠,每個工廠有自己的局域網(wǎng)。通過Vxlan,可以把這些分散的局域網(wǎng)組織成一個邏輯上的大二層網(wǎng)絡,統(tǒng)一管理。設備的部署和遷移也變得更靈活,不需要考慮物理位置的限制。
DNN(Data Network Name)是5G網(wǎng)絡中的一個重要概念,它指定了UE(用戶設備)要連接的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡。在5G專網(wǎng)環(huán)境下,企業(yè)可以申請專屬的網(wǎng)絡切片,每個切片有自己的DNN。
SR820支持多DNN功能,這意味著設備可以同時建立多個PDU會話,連接到不同的DNN。這個功能在一些特殊場景下特別有用。比如一個工廠既有普通的辦公網(wǎng)絡需求,又有對時延和安全性要求很高的生產(chǎn)控制網(wǎng)絡需求。通過多DNN,可以讓辦公流量走公共互聯(lián)網(wǎng),生產(chǎn)控制流量走專屬的5G專網(wǎng),兩者完全隔離,互不影響。
多DNN的配置可以根據(jù)流量特征自動選擇。比如可以設置目的地址的規(guī)則,訪問某些特定服務器的流量走專網(wǎng)DNN,其他流量走普通DNN。也可以基于VLAN標簽來選擇,不同VLAN的流量走不同的DNN。這種靈活的策略路由能力,讓設備可以適應復雜的網(wǎng)絡需求。
現(xiàn)代智能工廠的網(wǎng)絡架構(gòu)越來越復雜。車間里有各種各樣的設備:PLC控制器、機器人、傳感器、HMI人機界面、視覺檢測系統(tǒng)等等。這些設備原本可能通過工業(yè)以太網(wǎng)互聯(lián),形成一個封閉的工廠網(wǎng)絡。
但隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,這些設備需要和云端的MES系統(tǒng)、ERP系統(tǒng)、數(shù)據(jù)分析平臺等對接。這就需要把工廠網(wǎng)絡連接到廣域網(wǎng)。SR820在這個場景中可以作為工廠網(wǎng)絡和5G網(wǎng)絡之間的橋梁。
具體的部署方式可以是這樣:SR820安裝在車間的配電柜里,通過以太網(wǎng)口連接工廠的交換機。工廠內(nèi)部的設備通過交換機互聯(lián),需要訪問外網(wǎng)的流量通過SR820的5G鏈路上行。這樣既保持了工廠內(nèi)部網(wǎng)絡的原有架構(gòu),又實現(xiàn)了與云端的連接。
雙網(wǎng)備份在這個場景中非常重要。工廠的生產(chǎn)流程往往是連續(xù)的,網(wǎng)絡中斷可能導致生產(chǎn)停頓,損失會很大。有了雙網(wǎng)備份,即使一個運營商的網(wǎng)絡出問題,生產(chǎn)也不會受影響。

工業(yè)設備的維護一直是個老大難問題。設備出故障了,要么是設備廠商的工程師趕到現(xiàn)場,要么是本地的維護人員在電話指導下操作。前者時間成本高,后者效果往往不理想。
有了SR820這樣的5G連接設備,遠程維護就變得容易多了。設備廠商可以通過VPN連接到客戶現(xiàn)場的設備,就像在本地操作一樣??梢宰x取設備的運行參數(shù)、查看日志、甚至下載程序進行調(diào)試。很多問題可以遠程解決,不需要派人到現(xiàn)場。
這種遠程維護能力在一些特殊場景下價值更大。比如海上風電場,設備部署在海上平臺,每次派人去現(xiàn)場成本都很高。通過5G網(wǎng)絡建立遠程連接,大部分維護工作可以遠程完成,只有必須現(xiàn)場操作的時候才派人去。
安全性是遠程維護必須考慮的問題。SR820支持的VPN和隧道技術(shù)可以保證連接的安全性。而且可以配置訪問控制策略,限定哪些IP地址可以連接,哪些設備可以被訪問,最大程度降低安全風險。
工業(yè)大數(shù)據(jù)是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的基礎。要做數(shù)據(jù)分析、預測性維護、工藝優(yōu)化,首先得把生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集上來。傳統(tǒng)的方式是在工廠部署數(shù)據(jù)采集服務器,定期把數(shù)據(jù)上傳到云端。但這種方式有延遲,而且增加了本地服務器的部署和維護成本。
通過SR820,生產(chǎn)設備可以直接把數(shù)據(jù)實時上傳到云端。5G的大帶寬可以支持高頻率的數(shù)據(jù)采集,低延遲保證了數(shù)據(jù)的實時性。云端的數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)可以實時處理這些數(shù)據(jù),一旦發(fā)現(xiàn)異常可以立即告警。
數(shù)據(jù)安全是個需要關(guān)注的問題。生產(chǎn)數(shù)據(jù)往往涉及企業(yè)的核心技術(shù),不能明文在公網(wǎng)上傳輸。SR820支持的加密隧道可以保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?。而且多DNN功能可以讓數(shù)據(jù)流量走企業(yè)專屬的5G專網(wǎng),和公共互聯(lián)網(wǎng)完全隔離。
現(xiàn)代的公交車、地鐵列車上有越來越多的聯(lián)網(wǎng)設備。車載視頻監(jiān)控系統(tǒng)要實時回傳視頻,GPS定位系統(tǒng)要上報位置信息,乘客信息發(fā)布系統(tǒng)要從云端獲取內(nèi)容,車載WiFi要為乘客提供上網(wǎng)服務。這些應用對車載網(wǎng)絡設備提出了很高的要求。
SR820的小體積設計特別適合車載環(huán)境。車輛上的空間本來就有限,各種設備都要爭奪安裝位置。一個小巧的CPE可以輕松安裝在車內(nèi)的設備箱里,不會占用太多空間。
車輛在城市里移動,網(wǎng)絡環(huán)境一直在變化。進了地下通道信號就弱,到了高樓密集的地方可能會出現(xiàn)信號遮擋。雙網(wǎng)備份可以提高連接的可靠性,當一個網(wǎng)絡信號不好時自動切換到另一個網(wǎng)絡。
物流行業(yè)對車輛的實時監(jiān)控需求很強。貨物的位置、車輛的狀態(tài)、冷鏈運輸?shù)臏囟葦?shù)據(jù)等,都需要實時上報。而且很多貨物價值高,需要全程視頻監(jiān)控,防止貨物損失或被盜。
SR820可以為物流車輛提供穩(wěn)定的網(wǎng)絡連接。4個以太網(wǎng)口可以連接多個車載設備:GPS定位終端、行車記錄儀、溫度傳感器、車載冰箱等。這些設備通過SR820上網(wǎng),數(shù)據(jù)實時回傳到物流公司的監(jiān)控中心。
跨區(qū)域運輸是物流行業(yè)的常態(tài)。一輛貨車可能從北京出發(fā),經(jīng)過河北、山東、江蘇,最后到上海。沿途經(jīng)過不同省份,不同運營商的網(wǎng)絡覆蓋情況差異很大。雙卡配置可以保證全程的網(wǎng)絡可用性,不管在哪個省份都能保持連接。
車載環(huán)境對設備的可靠性要求很高。溫度變化大,振動多,灰塵多,這些都是車載設備需要面對的挑戰(zhàn)。SR820作為工業(yè)級設備,在硬件設計上考慮了這些因素,可以在惡劣的車載環(huán)境中長期穩(wěn)定運行。
智能網(wǎng)聯(lián)汽車是汽車行業(yè)的發(fā)展方向。車輛不僅需要聯(lián)網(wǎng),還需要具備一定的計算能力,實現(xiàn)邊緣智能。SR820可以作為車輛的網(wǎng)絡接入設備,為車載計算平臺提供穩(wěn)定的網(wǎng)絡連接。
車輛產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量是巨大的。各種傳感器、攝像頭每秒產(chǎn)生大量數(shù)據(jù),如果全部上傳到云端,帶寬成本會很高。邊緣計算的思路是在車端進行初步處理,只把有價值的數(shù)據(jù)上傳到云端。SR820的5G連接能力可以支持這種應用模式,既保證了必要數(shù)據(jù)的實時上傳,又通過邊緣處理降低了帶寬需求。
車聯(lián)網(wǎng)的V2X應用對網(wǎng)絡延遲要求很高。車輛之間的通信、車輛與路側(cè)設施的通信,都需要低延遲的網(wǎng)絡支持。5G的低延遲特性為V2X應用提供了基礎,SR820作為車載的5G終端,可以支持這些實時性要求高的應用。

光伏電站、風電場這類新能源設施往往分布在偏遠地區(qū),沒有固定寬帶接入。但這些設施需要實時監(jiān)控,發(fā)電數(shù)據(jù)要上報給電網(wǎng)調(diào)度中心,設備狀態(tài)要實時監(jiān)測。5G/4G無線網(wǎng)絡成為這類場景的理想選擇。
SR820可以部署在電站的控制室或者配電柜里,通過以太網(wǎng)連接逆變器、環(huán)境監(jiān)測儀等設備。設備的運行數(shù)據(jù)通過SR820實時上傳到云端監(jiān)控平臺。電站的運維人員可以通過手機APP或者電腦隨時查看電站的運行狀態(tài),不需要每天跑到現(xiàn)場去。
一些大型的光伏電站或風電場,可能有幾十臺甚至上百臺逆變器。如果每臺設備都配一個聯(lián)網(wǎng)模塊,成本會很高。更實際的做法是在現(xiàn)場部署一個或幾個SR820,通過局域網(wǎng)連接所有設備,統(tǒng)一接入外網(wǎng)。這樣既降低了成本,又便于統(tǒng)一管理。
偏遠地區(qū)的網(wǎng)絡環(huán)境往往不太穩(wěn)定??赡苣硞€運營商在這個地方信號還不錯,但另一個地方就不行了。雙網(wǎng)備份可以提高連接的可靠性,保證監(jiān)控數(shù)據(jù)的持續(xù)上傳。電站一旦出現(xiàn)故障,能夠第一時間發(fā)現(xiàn)和處理,減少發(fā)電損失。
傳統(tǒng)的輸配電網(wǎng)絡監(jiān)控主要依靠人工巡檢,效率低、成本高,而且很難及時發(fā)現(xiàn)問題。智能電網(wǎng)的建設需要對輸配電設施進行智能化改造,實現(xiàn)遠程監(jiān)控和智能調(diào)度。
變電站、配電房這類設施一般都有固定場所,可以安裝各種監(jiān)控設備。但很多輸電線路上的設施,比如桿塔、分支箱等,就只能通過無線方式聯(lián)網(wǎng)了。SR820這樣的小體積5G CPE特別適合這類場景。
設備可以安裝在桿塔上的防護箱里,通過太陽能板供電,實現(xiàn)無人值守的長期運行。監(jiān)控設備采集的數(shù)據(jù)通過SR820上傳到電網(wǎng)公司的監(jiān)控中心。一旦發(fā)現(xiàn)異常,比如溫度過高、電流異常等,系統(tǒng)可以立即告警,調(diào)度人員可以及時處理。
電力行業(yè)對數(shù)據(jù)安全的要求很高,電網(wǎng)的運行數(shù)據(jù)屬于關(guān)鍵基礎設施信息,必須嚴格保護。SR820支持的VPN和加密隧道可以滿足這個要求。而且5G專網(wǎng)的應用在電力行業(yè)也在推廣,通過專網(wǎng)可以實現(xiàn)更高級別的安全隔離。
環(huán)境監(jiān)測站通常部署在郊區(qū)或者山區(qū),監(jiān)測空氣質(zhì)量、水質(zhì)、噪聲等環(huán)境參數(shù)。這些監(jiān)測站大多是無人值守的,需要通過網(wǎng)絡把監(jiān)測數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)江h(huán)保部門的監(jiān)控中心。
SR820可以為監(jiān)測站提供穩(wěn)定的網(wǎng)絡連接。監(jiān)測設備通過以太網(wǎng)口連接到SR820,數(shù)據(jù)自動上傳到云端平臺。監(jiān)測站的運維人員不需要經(jīng)常去現(xiàn)場,只需要定期檢查設備狀態(tài)和校準傳感器就可以了。
有些監(jiān)測站部署在比較偏遠的地方,電力供應可能不太穩(wěn)定。SR820的低功耗設計延長了在電池或太陽能供電下的運行時間。而且設備支持遠程重啟、遠程配置等功能,即使設備出現(xiàn)問題,也可以嘗試遠程恢復,減少現(xiàn)場維護的次數(shù)。
監(jiān)測數(shù)據(jù)的可靠傳輸很重要,因為這些數(shù)據(jù)可能會用于環(huán)境評估、污染源追蹤等工作。雙網(wǎng)備份保證了即使一個網(wǎng)絡出問題,數(shù)據(jù)也能通過備用網(wǎng)絡上傳。防水防塵的設計讓設備可以在室外環(huán)境長期穩(wěn)定運行。
在自然災害、突發(fā)事件等場景下,通信網(wǎng)絡可能會受損,需要快速建立應急通信系統(tǒng)。傳統(tǒng)的應急通信車功能全面,但部署成本高,而且受地形限制大。SR820這樣的小型化設備提供了另一種選擇。
應急救援隊可以攜帶幾臺SR820,快速在現(xiàn)場建立臨時通信網(wǎng)絡。設備通過5G/4G網(wǎng)絡連接到指揮中心,現(xiàn)場的救援人員可以通過WiFi或者有線方式接入網(wǎng)絡,實現(xiàn)與指揮中心的實時通信。視頻、語音、數(shù)據(jù)都可以通過這個網(wǎng)絡傳輸。
設備的小體積和輕便性在應急場景中很有價值。救援人員可以輕松攜帶設備到達現(xiàn)場,即使是徒步進入的地方也能快速建立通信。而且設備的功耗低,用車載電源或者便攜式電池都能供電,不需要復雜的電力保障。
在一些特殊的應急場景,比如山區(qū)救援、海上救援等,固定通信設施可能完全不可用。這時候無線網(wǎng)絡就成了唯一的選擇。SR820的雙網(wǎng)備份功能在這種場景下也有價值,因為不同運營商的網(wǎng)絡在同一地點的覆蓋情況可能差異很大,多一個備份就多一份保障。
SR820的小體積設計帶來了安裝方式的多樣性。設備可以壁掛安裝,通過背面的安裝孔用螺絲固定在墻上或者機柜上。也可以桌面放置,設備底部有防滑墊,放在平面上也很穩(wěn)固。
在一些工業(yè)場景,導軌安裝是更常用的方式。很多工業(yè)控制柜都采用標準的DIN導軌,各種控制設備、接線端子都通過導軌固定。SR820如果提供導軌安裝選件,就可以很方便地集成到這類控制柜中。
設備的接口布局也考慮了實際安裝的便利性。電源接口、網(wǎng)口、天線接口等通常會集中在設備的一側(cè)或者兩側(cè),這樣在空間受限的環(huán)境中也能方便地插拔線纜。天線的連接方式也很重要,有些場景需要外置天線,需要天線延長線和固定支架。
散熱設計是工業(yè)設備必須考慮的問題。SR820雖然體積小,但工業(yè)級的設計保證了足夠的散熱能力。設備外殼通常采用金屬材質(zhì),既能增強結(jié)構(gòu)強度,又能輔助散熱。在一些高溫環(huán)境,還需要注意設備的安裝位置,避免陽光直射或者熱源附近。

設備安裝好之后,需要進行初始配置才能正常工作?,F(xiàn)代的工業(yè)CPE一般都提供Web配置界面,通過瀏覽器就能完成配置,不需要專業(yè)的配置工具。
首先是網(wǎng)絡接入配置。插入SIM卡后,設備會自動識別運營商信息,大多數(shù)情況下可以自動完成APN等參數(shù)的配置。如果使用的是物聯(lián)網(wǎng)卡或者專網(wǎng)卡,可能需要手動配置APN、用戶名、密碼等參數(shù)。雙卡的情況下,還需要配置主備關(guān)系和切換策略。
以太網(wǎng)接口的配置也是重要的一步。需要確定哪個口做WAN口,哪些口做LAN口。LAN口的IP地址、DHCP服務器等參數(shù)需要根據(jù)本地網(wǎng)絡的實際情況配置。如果需要做VLAN劃分,還要配置各個VLAN的參數(shù)。
VPN和隧道的配置相對復雜一些。需要填寫對端的地址、認證信息、加密方式等參數(shù)。不同的VPN協(xié)議配置方法有差異,IPsec、GRE、L2TP等各有各的參數(shù)。配置完成后需要測試連通性,確保隧道能夠正常建立。
WiFi功能如果啟用的話,也需要配置SSID、密碼、加密方式等參數(shù)。在工業(yè)場景,WiFi通常不是主要的接入方式,但可以作為一個補充,方便手機、平板等移動設備接入。
配置完成后,需要進行全面的連通性測試。首先測試5G/4G網(wǎng)絡是否正常連接,可以通過ping外網(wǎng)地址、打開網(wǎng)頁等方式驗證。如果配置了雙卡,需要分別測試兩張卡的連接情況,以及主備切換是否正常。
局域網(wǎng)內(nèi)部的連通性也要測試。連接到各個以太網(wǎng)口的設備能否互相訪問,能否訪問外網(wǎng),DHCP是否正常工作,這些都需要逐一驗證。如果配置了VLAN,還要測試VLAN之間的隔離是否生效。
VPN和隧道的測試比較關(guān)鍵。隧道建立后,需要測試通過隧道能否訪問對端的網(wǎng)絡資源。可以嘗試ping對端的設備,訪問對端的服務器,傳輸一些測試數(shù)據(jù),驗證隧道的穩(wěn)定性和傳輸速度。
在實際部署前,最好進行一定時間的穩(wěn)定性測試。讓設備在接近實際負載的情況下運行幾天,觀察是否有異常情況。比如網(wǎng)絡是否有斷線、重連,數(shù)據(jù)傳輸是否有丟包,設備溫度是否正常等。提前發(fā)現(xiàn)問題,避免部署后出現(xiàn)故障。
工業(yè)設備的分布往往比較分散,如果每個設備都要派人去現(xiàn)場維護,成本會很高。遠程監(jiān)控平臺可以集中管理所有設備,大大降低運維成本。
現(xiàn)代的工業(yè)CPE一般都支持云平臺管理。設備上線后會自動注冊到云平臺,管理員可以通過Web界面或者手機APP查看所有設備的狀態(tài)。設備的在線情況、網(wǎng)絡連接狀態(tài)、流量使用情況、信號強度等信息都能實時查看。
云平臺還可以進行批量配置管理。如果需要修改某個參數(shù),可以在平臺上創(chuàng)建配置模板,然后推送到一批設備上,不需要逐個登錄設備配置。配置的版本管理也很重要,可以記錄每次配置變更的內(nèi)容,必要時還能回退到之前的配置。
告警功能是監(jiān)控平臺的重要組成部分??梢栽O置各種告警規(guī)則,比如設備離線超過一定時間就告警,流量使用超過閾值就告警,信號強度持續(xù)低于某個值就告警。告警可以通過短信、郵件、APP推送等方式通知相關(guān)人員,及時處理問題。
設備在實際使用中難免會遇到一些問題。掌握常見故障的排查方法,可以快速定位和解決問題。
網(wǎng)絡無法連接是最常見的問題。首先要檢查SIM卡是否正常,可以把SIM卡插到手機上測試一下能否上網(wǎng)。然后檢查信號強度,如果信號太弱可能導致連接不穩(wěn)定。還要檢查APN等配置參數(shù)是否正確,特別是使用物聯(lián)網(wǎng)卡的情況,參數(shù)錯誤會導致無法連接。
設備頻繁重啟可能是電源問題。工業(yè)現(xiàn)場的電力環(huán)境可能不太穩(wěn)定,電壓波動、瞬間斷電等都可能導致設備重啟??梢钥紤]增加UPS或者穩(wěn)壓電源。設備過熱也可能導致重啟,需要檢查散熱是否正常,周圍環(huán)境溫度是否過高。
數(shù)據(jù)傳輸速度慢可能有多種原因。網(wǎng)絡信號不好是一個常見原因,可以嘗試調(diào)整天線位置或者更換運營商。本地網(wǎng)絡的瓶頸也可能導致速度慢,比如連接的交換機性能不足,網(wǎng)線質(zhì)量不好等。還要檢查設備的流量使用情況,某些運營商套餐在流量超過一定額度后會限速。
VPN或隧道無法建立通常是配置問題。需要仔細檢查兩端的配置參數(shù)是否匹配,特別是認證信息、加密方式等。網(wǎng)絡環(huán)境也可能影響VPN連接,有些網(wǎng)絡會封鎖VPN協(xié)議,需要嘗試其他協(xié)議或者端口。
設備固件的及時升級很重要,可以修復已知的bug,增加新功能,提高安全性。廠商一般會定期發(fā)布固件更新,建議關(guān)注更新通知,及時升級。
固件升級一般通過Web界面或者云平臺進行??梢允謩由蟼鞴碳募?,也可以通過云平臺遠程推送升級。升級過程中設備會重啟,會有一段時間的服務中斷,需要選擇合適的時間窗口進行升級,避免影響業(yè)務。
對于大批量部署的場景,可以分批進行固件升級。先選擇少量設備進行升級測試,確認新固件穩(wěn)定后再逐步推廣到所有設備。這樣即使新固件有問題,影響面也比較有限。
配置備份是重要的維護操作。定期導出設備的配置文件保存,萬一設備出現(xiàn)故障需要更換,可以快速恢復配置。云平臺一般都有配置備份功能,但本地保存一份配置文件也是個好習慣。
設備的默認配置適用于大多數(shù)場景,但在某些特定應用下,通過調(diào)整參數(shù)可以獲得更好的性能。
信號強度和網(wǎng)絡選擇策略的優(yōu)化很重要。設備一般會自動選擇信號最強的網(wǎng)絡,但有時候信號強的網(wǎng)絡不一定速度快。可以嘗試手動指定網(wǎng)絡模式,比如優(yōu)先使用5G,或者鎖定特定的頻段。在信號邊緣區(qū)域,調(diào)整網(wǎng)絡重選的閾值可以減少頻繁的網(wǎng)絡切換。
TCP參數(shù)的調(diào)整可以提高數(shù)據(jù)傳輸效率。增大TCP窗口大小可以提高長距離傳輸?shù)乃俣?,調(diào)整TCP擁塞控制算法可以適應不同的網(wǎng)絡環(huán)境。不過這些高級參數(shù)的調(diào)整需要一定的網(wǎng)絡知識,不建議隨意修改。
QoS(Quality of Service)配置可以保證關(guān)鍵業(yè)務的網(wǎng)絡質(zhì)量??梢越o不同的流量設置優(yōu)先級,確保重要的數(shù)據(jù)優(yōu)先傳輸。比如在一個同時傳輸視頻監(jiān)控和設備數(shù)據(jù)的場景,可以給設備控制數(shù)據(jù)設置高優(yōu)先級,保證控制指令的實時性。
網(wǎng)絡安全越來越重要,設備的安全配置需要重視。默認配置通常比較寬松,在實際部署時應該根據(jù)安全要求進行強化。
首先是修改默認密碼。設備的管理界面、WiFi密碼等都應該修改成強密碼,避免被他人破解。定期更換密碼也是個好習慣,特別是在有員工離職的情況下。
防火墻規(guī)則的配置可以限制網(wǎng)絡訪問??梢栽O置只允許特定IP地址訪問設備的管理界面,拒絕其他來源的訪問。對于轉(zhuǎn)發(fā)的流量,也可以設置過濾規(guī)則,只允許必要的端口和協(xié)議通過。
VPN的使用可以大大提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?。即使在使用公?G網(wǎng)絡的情況下,通過VPN加密,數(shù)據(jù)在傳輸過程中也是安全的。建議所有涉及敏感數(shù)據(jù)的應用都使用VPN連接。
定期查看日志也是安全維護的重要內(nèi)容。設備的系統(tǒng)日志、訪問日志可以發(fā)現(xiàn)異常的訪問嘗試,及時發(fā)現(xiàn)潛在的安全威脅。如果發(fā)現(xiàn)可疑的登錄嘗試或者異常流量,需要立即排查原因,必要時修改密碼或者調(diào)整安全策略。
在評估SR820這類工業(yè)CPE時,不能只看設備的采購價格,還要考慮整個生命周期的總成本。
設備采購成本是最直觀的部分。工業(yè)級設備的價格通常比消費級產(chǎn)品高,但考慮到可靠性和使用壽命,單位時間的成本其實可能更低。而且批量采購往往有價格優(yōu)惠,大規(guī)模部署時實際的單臺成本會降低。
通信費用是持續(xù)的成本。5G/4G的流量費用根據(jù)使用量和運營商套餐而定。雙卡配置下,可以靈活選擇套餐組合,主卡選擇流量較大的套餐,備用卡可以選擇基礎套餐,在保證可用性的同時控制費用。物聯(lián)網(wǎng)卡通常比普通手機卡便宜,適合大批量應用。
安裝部署成本也需要考慮。SR820的小體積和簡單的安裝方式可以降低安裝成本。不需要復雜的施工,一個技術(shù)人員半天可以安裝調(diào)試好幾臺設備。如果是有線寬帶的話,布線施工的時間和費用都會高很多。
運維成本在設備的全生命周期中占比不小。遠程管理能力可以大大降低運維成本,很多工作不需要派人到現(xiàn)場就能完成。設備的高可靠性意味著更低的故障率,減少了維修和更換的費用。
有線寬帶在速度和穩(wěn)定性上通常有優(yōu)勢,但它有明顯的局限性。首先是覆蓋范圍的限制,很多地方根本沒有有線寬帶接入。即使有寬帶的地方,開通也需要時間,少則幾天,多則幾周。
布線施工是有線寬帶的一大成本。特別是在工業(yè)現(xiàn)場,布線往往需要穿管、走橋架,工程量不小。而且一旦布好線,網(wǎng)絡拓撲就比較固定,后續(xù)調(diào)整不方便。相比之下,SR820這樣的無線設備部署靈活得多,設備位置可以隨時調(diào)整。
費用方面,有線寬帶的包月費用通常比較固定,適合流量需求穩(wěn)定的場景。但如果流量需求不高,或者使用時間不長(比如臨時項目),無線方案可能更經(jīng)濟。而且無線方案沒有初裝費、沒有合約期限制,更靈活。
在一些特殊場景,無線方案是唯一的選擇。比如移動的車輛、臨時的工地、偏遠的監(jiān)測點,這些地方根本不具備布線條件。即使在有條件布線的場所,無線方案也可以作為有線網(wǎng)絡的備份,提高整體的可靠性。
消費級的4G/5G路由器價格便宜,功能也在不斷豐富。但它們和工業(yè)級設備還是有本質(zhì)區(qū)別的。
可靠性是最大的差異。消費級產(chǎn)品主要面向家庭用戶,間歇使用,對可靠性要求不高。工業(yè)級設備需要7x24小時長期運行,對元器件的選擇、電路設計、散熱設計都有更高要求。使用壽命上,工業(yè)級設備通常能用5年以上,消費級產(chǎn)品可能2-3年就需要更換。
工作環(huán)境適應性也有差異。消費級產(chǎn)品通常在室內(nèi)常溫環(huán)境使用,工業(yè)級設備需要適應更寬的溫度范圍、更惡劣的電磁環(huán)境。在高溫、低溫、高濕、振動等條件下,消費級產(chǎn)品可能無法正常工作。
功能和接口配置也不同。SR820提供的多DNN、高級隧道協(xié)議、靈活的端口配置等功能,消費級產(chǎn)品通常不具備。管理功能上,工業(yè)級設備支持的遠程管理、批量配置、詳細的日志等,也是消費級產(chǎn)品所欠缺的。
當然,對于一些要求不高的場景,消費級產(chǎn)品也能滿足需求。關(guān)鍵是要根據(jù)實際應用的要求來選擇。如果是關(guān)鍵業(yè)務,或者部署在惡劣環(huán)境,還是應該選擇工業(yè)級設備。
SR820這類設備帶來的價值不僅僅是提供了網(wǎng)絡連接,更重要的是提升了整體的運營效率。
遠程監(jiān)控和管理減少了現(xiàn)場巡檢的次數(shù)。以前可能需要每周派人去現(xiàn)場檢查設備,現(xiàn)在通過遠程監(jiān)控,可以實時了解設備狀態(tài),只有在必要時才去現(xiàn)場。這節(jié)省了大量的人力和交通成本。
故障響應時間的縮短降低了損失。設備出現(xiàn)問題,通過遠程診斷可以快速定位原因,很多問題可以遠程解決。即使需要現(xiàn)場維修,也能提前準備好配件和工具,一次性解決問題。這比過去反復往返現(xiàn)場、慢慢排查要高效得多。
數(shù)據(jù)的實時采集和分析帶來了新的商業(yè)價值。通過分析設備的運行數(shù)據(jù),可以發(fā)現(xiàn)運營中的問題,優(yōu)化工藝流程。預測性維護可以在設備真正出故障前就進行保養(yǎng),避免了非計劃停機帶來的損失。
雙網(wǎng)備份、高可靠性設計等特性降低了業(yè)務中斷的風險。對于一些關(guān)鍵業(yè)務,網(wǎng)絡中斷可能導致嚴重后果。生產(chǎn)線停機、監(jiān)控盲區(qū)、控制失效,這些都可能造成很大損失。投資一個可靠的網(wǎng)絡設備,就是為這些風險買一份保險。
數(shù)據(jù)安全的保障也有很大價值。工業(yè)數(shù)據(jù)泄露可能導致技術(shù)機密外泄、商業(yè)利益受損。通過VPN、加密隧道等技術(shù)保護數(shù)據(jù)安全,這個價值雖然不容易量化,但在實際中非常重要。
合規(guī)性的滿足也是一種價值。一些行業(yè)有明確的法規(guī)要求,比如數(shù)據(jù)必須加密傳輸、關(guān)鍵設施必須有備份連接等。使用符合要求的設備,可以避免合規(guī)風險帶來的罰款或者業(yè)務限制。
5G技術(shù)還在不斷發(fā)展中。3GPP每年都會發(fā)布新的版本,引入新的特性和功能。SR820這類設備需要能夠跟上技術(shù)發(fā)展的步伐。
網(wǎng)絡切片技術(shù)是5G的重要特性,但目前還在逐步落地的過程中。未來隨著5G專網(wǎng)的普及,網(wǎng)絡切片將在工業(yè)應用中發(fā)揮更大作用。SR820的多DNN支持為網(wǎng)絡切片的應用提供了基礎,未來可能會支持更復雜的切片選擇策略。
5G的上行增強技術(shù)也在發(fā)展中。工業(yè)應用往往有大量數(shù)據(jù)需要上傳,上行帶寬的需求很高。后續(xù)版本的5G標準會引入更多的上行增強技術(shù),提高上行速率和容量。設備需要通過固件升級來支持這些新特性。
邊緣計算與5G的結(jié)合是另一個重要方向。未來的5G網(wǎng)絡會在邊緣部署更多的計算資源,應用可以把一部分處理放在網(wǎng)絡邊緣,降低延遲、減少帶寬需求。SR820這類設備可能需要與邊緣計算節(jié)點更緊密地集成。
工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)領域有各種各樣的協(xié)議。傳統(tǒng)的工業(yè)協(xié)議如Modbus、Profinet,新興的物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議如MQTT、CoAP,這些協(xié)議在不同場景下都有應用。
設備未來可能需要支持更多的協(xié)議,或者至少能夠方便地與這些協(xié)議對接。比如內(nèi)置MQTT客戶端,可以直接把設備數(shù)據(jù)發(fā)送到MQTT服務器?;蛘咧С謪f(xié)議轉(zhuǎn)換,把Modbus數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成MQTT消息。
協(xié)議的標準化也在推進中。OneM2M、OPC UA等標準試圖在不同的協(xié)議之間建立統(tǒng)一的框架。遵循這些標準的設備將更容易實現(xiàn)互操作,降低系統(tǒng)集成的復雜度。
邊緣智能是未來的趨勢。設備不僅僅是傳輸數(shù)據(jù),還需要具備一定的數(shù)據(jù)處理和分析能力。比如簡單的數(shù)據(jù)過濾、異常檢測、規(guī)則引擎等功能,可以在設備端實現(xiàn),減少不必要的數(shù)據(jù)傳輸,降低云端的處理壓力。
隨著工業(yè)設備聯(lián)網(wǎng)程度的提高,安全威脅也在增加。未來的設備需要具備更強的安全防護能力。
硬件安全模塊(HSM)的應用可以提供更高級別的安全保障。密鑰、證書等敏感信息存儲在專門的安全芯片中,即使設備被物理攻破,也無法獲取這些信息。
零信任架構(gòu)的理念也在向邊緣設備擴展。不再基于網(wǎng)絡位置來判斷是否可信,而是對每一次訪問都進行身份驗證和授權(quán)。設備需要支持更細粒度的訪問控制,實現(xiàn)零信任架構(gòu)的要求。
安全啟動、固件簽名驗證等技術(shù)可以防止設備被植入惡意代碼。設備啟動時會驗證固件的完整性,只有經(jīng)過簽名的固件才能運行。固件升級時也會驗證升級包的簽名,防止被篡改的固件被安裝。
AI技術(shù)在網(wǎng)絡設備中的應用也在探索中。未來的設備可能會具備一些智能化的功能。
智能故障診斷可以通過分析設備的運行數(shù)據(jù),自動發(fā)現(xiàn)潛在問題。比如檢測到信號強度持續(xù)下降,可能是天線接觸不良;檢測到流量異常增長,可能是有設備被入侵。AI算法可以從海量數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)這些異常模式。
自適應的網(wǎng)絡優(yōu)化可以根據(jù)實際使用情況自動調(diào)整參數(shù)。比如在不同時間段,網(wǎng)絡負載不同,可以動態(tài)調(diào)整QoS策略,保證關(guān)鍵業(yè)務的質(zhì)量。在移動場景,可以預測網(wǎng)絡切換,提前做好準備,減少切換過程的延遲。
預測性維護不僅適用于被監(jiān)控的設備,也適用于網(wǎng)絡設備本身。通過分析設備的溫度、電源電壓、內(nèi)存使用等參數(shù),可以預測設備可能出現(xiàn)的故障,提前進行維護或更換。
SR820工業(yè)級5G CPE是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)時代的一個典型產(chǎn)品。它在小體積的封裝下,集成了豐富的網(wǎng)絡功能,滿足了工業(yè)應用對可靠性、靈活性、安全性的要求。
從技術(shù)角度看,5G NR和RedCap的雙重支持、雙運營商備份、4個以太網(wǎng)端口、GRE TAP/Vxlan/多DNN等高級功能,讓設備能夠適應各種復雜的應用場景。無論是工業(yè)自動化、智能交通、能源監(jiān)控,還是環(huán)境監(jiān)測、應急通信,SR820都能提供穩(wěn)定可靠的網(wǎng)絡連接。
從部署角度看,小體積設計、靈活的安裝方式、簡便的配置過程,降低了部署門檻和成本。遠程管理能力減少了后續(xù)的運維投入。雙網(wǎng)備份、工業(yè)級可靠性設計,降低了業(yè)務中斷的風險。
從成本角度看,雖然工業(yè)級設備的初始投資較高,但考慮到長期使用的穩(wěn)定性、運維成本的降低、風險的減少,總體擁有成本是合理的。而且?guī)淼男侍嵘托碌纳虡I(yè)價值,往往能夠在較短時間內(nèi)實現(xiàn)投資回報。
展望未來,隨著5G技術(shù)的持續(xù)演進、物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)的完善、AI技術(shù)的應用,工業(yè)CPE設備會具備更強的能力。SR820的技術(shù)架構(gòu)為這些發(fā)展預留了空間,可以通過軟件升級來支持新的功能和應用。
對于企業(yè)來說,選擇合適的網(wǎng)絡接入設備是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)建設的重要一環(huán)。SR820這類產(chǎn)品提供了一個可靠的選擇,幫助企業(yè)在數(shù)字化轉(zhuǎn)型的道路上走得更穩(wěn)、更遠。