Số thiết bị nối mạng trong công nghiệp tăng nhanh hơn tốc độ nâng cấp đường truyền. Hệ quả là mô hình dồn toàn bộ dữ liệu về một trung tâm dần mất hiệu quả, và máy chủ biên Advantech đặt ngay cạnh thiết bị trở thành lớp xử lý bắt buộc trong nhiều dự án.
Bài này bàn phần hạ tầng tính toán: dữ liệu nên dừng ở đâu, máy đặt tại chỗ cần đạt những gì và dòng máy nào của hãng làm được vai trò đó.
Vì sao dồn hết dữ liệu về một trung tâm không còn hợp
Ba lý do kỹ thuật, độc lập với quy mô doanh nghiệp.
- Băng thông không tăng kịp: một camera kiểm tra sinh lượng dữ liệu lớn hơn nhiều lần toàn bộ tín hiệu tủ điện của cùng dây chuyền.
- Độ trễ quyết định kết quả: lệnh loại sản phẩm lỗi phải ra trong vài chục mili giây, không thể chờ một vòng đi và về qua đường truyền công cộng.
- Mất mạng vẫn phải chạy: dây chuyền không dừng theo đường truyền, nên phần tính toán tối thiểu phải nằm trong nhà máy.
Ba mức xử lý dữ liệu và chi phí đi kèm
| Mức | Việc máy làm | Chi phí và rủi ro |
|---|---|---|
| Trong tủ điện | Lọc, quy đổi, tính chỉ số theo ca, giữ đệm khi mất mạng | Chi phí thấp nhất, phải chọn máy chịu được nhiệt và bụi trong tủ |
| Phòng máy tại nhà máy | Lưu lịch sử dài, chạy phần mềm giám sát cho nhiều người xem | Cần phòng có điều hoà và nguồn dự phòng, quản trị tập trung dễ hơn |
| Ngoài nhà máy | Gom số liệu nhiều địa điểm, làm báo cáo cho ban điều hành | Chi phí đường truyền và rủi ro bảo mật cao nhất, chỉ mở khi thật cần |
Phần lớn dự án dừng ở hai mức đầu. Mức thứ ba chỉ xuất hiện khi doanh nghiệp có nhiều nhà máy và cần một bảng số liệu chung.
Yêu cầu kỹ thuật của một máy đặt tại hiện trường
| Tiêu chí | Mức cần đạt | Vì sao |
|---|---|---|
| Nguồn cấp | Dải rộng một chiều, ví dụ 9–36 V | Nguồn trong tủ thường dao động theo tải của thiết bị khác |
| Tản nhiệt | Không quạt | Quạt hút bụi xưởng và là bộ phận hỏng trước tiên |
| Ổ lưu trữ | Ổ công nghiệp có công bố lượng ghi cho phép | Máy ghi dữ liệu liên tục, tuổi thọ ghi quyết định chu kỳ thay |
| Cổng kết nối | Nhiều cổng mạng và cổng nối tiếp | Máy vừa nối mạng thiết bị vừa nối mạng quản lý, không dùng chung một cổng |
| Nguồn dự phòng | Hai đầu vào nguồn hoặc bộ lưu điện | Mất điện đột ngột trong lúc ghi dễ hỏng dữ liệu |
Dòng máy Advantech dùng làm máy chủ biên
| Model | Đặc điểm chính | Hợp với |
|---|---|---|
| UNO-3085G | Hai khay ổ tháo trước hỗ trợ RAID 0 và RAID 1, hai đầu vào nguồn, hai cổng mạng Gigabit, hai cổng nối tiếp | Máy gom dữ liệu cần lưu lịch sử ngay tại tủ |
| ARK-3520P | Bộ xử lý Intel Core, bộ nhớ tối đa 32 GB, nguồn vào 9–36 V, khe mở rộng PCI hoặc PCIe, tám cổng nối tiếp | Máy biên phải chạy tác vụ nặng hoặc gắn thêm card |
| AIIS-5410P | Bốn cổng mạng cấp nguồn qua cáp cho camera, nguồn vào 9–36 V, dải nhiệt làm việc từ –20 đến 60 độ C | Cụm kiểm tra bằng camera, xử lý ảnh ngay tại chuyền |
| HPC-7242 | Vỏ máy chủ 2U, bốn khay ổ thay nóng cho cấu hình RAID, hỗ trợ bộ nguồn dự phòng | Phòng máy trong nhà máy, nơi cần dung lượng lớn |
Các dòng máy chủ biên đóng sẵn của hãng cũng đi theo hướng này. Bản mức khởi điểm có ở bài máy chủ biên EIS-D110, bản cấu hình cao hơn ở bài máy chủ biên EIS-D150.
Khi nào cần máy chủ rack thay vì máy đặt trong tủ
Ba dấu hiệu cho thấy một máy không quạt trong tủ không còn đủ: lịch sử phải giữ trên một năm với hàng nghìn điểm đo, có nhiều phần mềm phải chạy song song, hoặc yêu cầu ổ đĩa thay được khi máy vẫn chạy.
Khi đó phần lưu trữ chuyển về phòng máy, còn máy trong tủ hạ vai trò xuống làm nơi thu và đệm dữ liệu. Cách chia hai lớp này giữ được ưu điểm của cả hai: dây chuyền không phụ thuộc phòng máy, còn báo cáo dài hạn vẫn có chỗ lưu tử tế.
Ví dụ một doanh nghiệp ba nhà máy
Ba nhà máy cùng ngành, mỗi nơi khoảng bốn mươi điểm đo và hai cụm camera kiểm tra ngoại quan.
- Mỗi chuyền đặt một máy không quạt gom tín hiệu tủ điện, tính sản lượng và thời gian dừng theo ca.
- Cụm camera dùng máy riêng có cổng cấp nguồn qua cáp mạng, xử lý ảnh tại chỗ và chỉ gửi đi kết quả đạt hoặc không đạt kèm ảnh mẫu lỗi.
- Mỗi nhà máy có một máy chủ trong phòng máy giữ lịch sử một năm và chạy phần mềm giám sát cho người xem nội bộ.
- Một đường truyền duy nhất từ mỗi nhà máy về trụ sở, chỉ mang số liệu tổng hợp theo ngày.
Lưu lượng ra ngoài nhờ vậy nhỏ hơn nhiều so với phương án đẩy toàn bộ dữ liệu thô, còn phần phản ứng nhanh vẫn nằm trong nhà máy.
Chọn máy chủ biên Advantech theo khối lượng dữ liệu
Máy đặt trong tủ chọn ở danh mục máy tính không quạt cấu hình mạnh, máy vỏ rack ở danh mục máy tính công nghiệp lắp rack. Bối cảnh so sánh cấu hình theo tải xử lý có ở trang máy tính công nghiệp Advantech trên IPC247.
Khi đã ước lượng số điểm đo, số camera và thời gian phải giữ lịch sử, lọc model bằng công cụ chọn máy theo yêu cầu, gửi kèm ba con số đó để bên tư vấn tính dung lượng ổ và số cổng.
Câu hỏi thường gặp về máy chủ biên Advantech
Máy chủ biên khác máy chủ đặt ở phòng máy thế nào?
Khác ở vị trí và điều kiện làm việc. Máy chủ biên đặt gần thiết bị, thường trong tủ điện, nhận nguồn một chiều dải rộng và chạy không quạt. Máy chủ phòng máy đặt trong tủ rack có điều hoà, ưu tiên dung lượng và khả năng thay nóng ổ đĩa.
Khi nào nên xử lý dữ liệu tại chỗ thay vì gửi hết đi?
Khi lưu lượng lớn hoặc khi phản ứng phải xảy ra trong vài chục mili giây. Ảnh từ camera kiểm tra và tín hiệu rung tốc độ cao là hai trường hợp điển hình, gửi nguyên dữ liệu thô đi xa thường vừa chậm vừa tốn đường truyền.
Máy chủ biên cần cấu hình mạnh tới mức nào?
Tuỳ tác vụ. Gom số liệu và tính chỉ số vận hành chỉ cần bộ xử lý tầm trung. Xử lý ảnh hoặc chạy mô hình nhận dạng mới cần cấu hình cao và khe mở rộng cho card đồ hoạ, khi đó nên tính cả phần tản nhiệt.
Mất mạng thì dữ liệu ở máy biên có mất không?
Không, nếu máy có bộ nhớ đệm tại chỗ. Dữ liệu ghi tiếp vào ổ trong máy và đồng bộ lại khi đường truyền phục hồi. Đây là yêu cầu tối thiểu khi chọn máy, không phải tính năng tuỳ chọn.
Có cần dùng máy chủ rack cho một nhà máy đơn lẻ không?
Chỉ khi khối lượng lưu trữ lớn hoặc phải chạy nhiều máy ảo. Một nhà máy đơn lẻ với vài chục điểm đo thường chỉ cần một máy không quạt đặt trong tủ, chi phí và công lắp đặt thấp hơn nhiều.
Đọc thêm về thiết bị: toàn bộ máy tính công nghiệp Advantech cùng các hãng khác trên ipc247.com.
