AWS IoT SiteWise
采集、结构化和可视化工业设备传感器数据,实现设备运行状态和异常检测实时监控的工业 IoT 服务
概述
AWS IoT SiteWise 是一项工业 IoT 服务,可从工厂、发电站等工业设施大规模采集传感器数据,以资产模型的形式进行结构化存储和可视化。通过支持 OPC-UA 协议的 SiteWise Edge 网关,可直接从现有工业控制系统 (SCADA/PLC) 获取数据。资产模型定义设备的层级结构 (工厂 → 产线 → 设备 → 传感器),并配置计算公式和告警,实现设备综合效率 (OEE) 的自动计算和阈值超限时的即时通知。
资产建模与数据结构化
SiteWise 的资产模型以数字孪生的方式表达工业设备的物理层级结构。资产模型由三种属性类型组成:测量值 (Measurement) 是从传感器直接采集的原始数据 (温度、压力、转速等),变换 (Transform) 是对测量值的即时计算 (华氏转摄氏、单位换算等),指标 (Metric) 是时间窗口内的聚合 (小时均值、日最大值等)。将资产模型定义为模板后,在实例化多台同型设备时可复用模型,高效管理数千台同型机器。通过资产间的关联关系 (父子关系),可声明式定义级联计算,例如从各产线 OEE 自动汇总为整个工厂的 OEE。
SiteWise Edge 与本地数据采集
SiteWise Edge 网关是运行在 AWS IoT Greengrass 上的软件组件,部署在工厂网络内从 OPC-UA 服务器采集数据。OPC-UA 是工业自动化的标准协议,Siemens、Rockwell、三菱电机等主流 PLC 厂商均已支持。网关在边缘侧执行数据缓冲和过滤,在节省网络带宽的同时将数据传输到云端。在网络连接不稳定的环境中,数据会在本地存储中累积,连接恢复后自动同步到云端。边缘侧也可进行告警评估,无需云端往返延迟即可实现现场即时响应。此外还新增了 Modbus TCP/IP 协议支持,可从传统工业设备采集数据。
SiteWise Monitor 可视化与异常检测
SiteWise Monitor 是一款无需编码即可构建传感器数据仪表板的 Web 应用。现场操作员和设备管理人员可通过浏览器实时查看设备运行状态,并对告警设备进行下钻分析以定位原因。通过与 IAM Identity Center 集成,可按工厂或产线负责人控制可访问的资产。在异常检测方面,SiteWise 的告警功能支持静态阈值 (温度超过 80°C 时告警) 和复合条件 (温度上升且振动增大) 两种模式。此外,与 IoT Events 联动可构建基于状态机的复杂告警逻辑,实现分级升级 (警告 → 严重 → 紧急停机) 的自动化,这在实际生产运营中非常有效。还可将积累的数据用 SageMaker 进行分析,构建预测性维护模型来检测故障前兆。