Tàu chở khách hiện đại di chuyển nhanh chóng dọc theo đường ray bên cạnh cảnh quan nông nghiệp

IoT trong Đường sắt

Tìm hiểu cách công nghệ IoT có thể giúp các nhà lãnh đạo vận tải chuyển đổi hoạt động đường sắt của họ trở nên hiệu quả, an toàn và bảo mật hơn trong khi mang lại trải nghiệm nâng cao cho tài xế và hành khách.

Những thông điệp chính

  • Công nghệ IoT giúp đường sắt quản lý thành công an toàn hành khách, hiệu quả hoạt động và trải nghiệm hành khách.

  • Cảm biến thông minh có thể được sử dụng để theo dõi các tài sản quan trọng, quản lý quy trình hành khách và cho phép bảo trì dự đoán.

  • Công nghệ và chuyên gia Intel® có thể thu hẹp khoảng cách giữa các thành phần khác nhau để tạo ra giải pháp thống nhất cho đường sắt.

author-image

Bởi

Đường sắt hỗ trợ IoT là gì?

Đường sắt là phương tiện vận tải thiết yếu cho mọi người trên khắp thế giới trong nhiều thế kỷ. Chúng rất quan trọng đối với cuộc cách mạng công nghiệp và đóng vai trò quan trọng trong việc tạo ra xã hội đổi mới và thịnh vượng.

Ngày nay, đường sắt trở nên quan trọng hơn bao giờ hết khi chính quyền quốc gia và thành phố đang được yêu cầu tìm ra những cách đổi mới để quay lại kinh doanh an toàn sau COVID, đáp ứng nhu cầu thay đổi của người dân, giải quyết vấn đề gia tăng dân số đô thị và giảm tác động môi trường.

Để đáp ứng những thách thức này và định vị bản thân để thành công trong tương lai, nhiều chính phủ và nhà khai thác đường sắt có tư duy tiến bộ đang tìm kiếm công nghệ IoT thông minh để hiện đại hóa đường sắt của họ.

Công nghệ cho Đường sắt Kết nối

Có nhiều loại thiết bị thông minh cho phép IoT trong đường sắt, chẳng hạn như cảm biến rung và nhiệt độ, camera phương tiện và trạm, bảng hiệu kỹ thuật số, thư viện học máy, hệ thống an ninh và nhiều loại thiết bị khác. Khi các thiết bị thông minh này hoạt động cùng nhau trong một giải pháp đầu cuối, nhà khai thác đường sắt có thể:

 

  • Biến dữ liệu thành thông tin chi tiết có thể hành động. Với điện toán biên, nhà khai thác đường sắt có thể xử lý và phân tích dữ liệu gần hơn với nơi thu thập để cho phép đưa ra quyết định và phản hồi gần như thời gian thực. Sức mạnh điện toán độ trễ thấp này giúp cho phép các giải pháp như nhận dạng chướng ngại vật đường sắt, bảng hiệu kỹ thuật số động và nội dung quầy tương tác và giám sát lưu lượng hành khách.
  • Tối đa hóa giá trị của các hệ thống hiện có. Thu hẹp chia rẻ giữa IT/OT và đạt được sự hội tụ, đó là tích hợp công nghệ thông tin (IT) với công nghệ vận hành (OT), giúp nhà khai thác tận dụng, tổng hợp và phân tích dữ liệu trên toàn bộ hệ thống đường sắt. Thông tin mới này có thể giúp hợp lý hóa các quy trình kinh doanh, tạo ra thông tin chi tiết có thể thúc đẩy các giải pháp và dịch vụ đổi mới và giảm thời gian ngừng hoạt động.
  • Định vị bản thân để thành công trong tương lai. Các nhà khai thác khác biệt về công nghệ, chẳng hạn như học sâu và AI, có thể giúp người vận hành chuẩn bị cho tương lai và đạt được lợi thế cạnh tranh so với các phương thức vận tải khác. AI có thể được sử dụng để dự đoán sự chậm trễ đường sắt để tăng công suất mà không cần xây dựng cơ sở hạ tầng mới, cộng với học sâu có thể giám sát chính xác hơn lưu lượng hành khách để phân tích nâng cao trong việc quy hoạch trạm và ra quyết định hoạt động.

Lợi ích của ứng dụng IoT trong Đường sắt

Bằng cách tận dụng công nghệ IoT, nhà khai thác đường sắt có thể nhằm mục đích cung cấp trải nghiệm đường sắt thông minh, kết nối, hiệu quả, an toàn và thuận tiện hơn cho mọi người trong khi cũng nhận ra những lợi ích sau:

 

  • Tăng hiệu quả: Tắc nghẽn và quá tải tạo ra sự thiếu hiệu quả trong quá trình hoạt động. Sử dụng học sâu và AI thông qua thị giác máy tính, người vận hành có thể giám sát quy trình hành khách và thu thập dữ liệu cho phân tích nâng cao để giúp đưa ra quyết định sáng suốt hơn về nhân sự và an toàn.
  • Giảm thời gian ngừng hoạt động: Cảm biến, camera và máy tính trong phương tiện giúp người vận hành đường sắt giám sát dữ liệu chẩn đoán của đội xe để giảm thiểu sự cố, dự đoán sửa chữa bảo trì và tối ưu hóa lịch trình phục vụ để giữ cho tàu hoạt động và di chuyển.
  • An toàn nâng cao: Thị giác máy tính và camera thông minh hỗ trợ AI giúp tự động hóa cảnh báo an toàn khi có sự cố tràn nước, cháy và khói hoặc tai nạn tiềm ẩn. Chúng cũng có thể được sử dụng để giúp xác định vị trí trẻ em mất tích trong đám đông hoặc phát hiện nếu ai đó leo lên băng tải hành lý, rơi xuống thang cuốn hoặc lên đường ray hoặc vào khu vực hạn chế.
  • Tăng sự hài lòng của hành khách: Công nghệ IoT cung cấp cho người vận hành vô số khả năng để tạo ra các giải pháp và dịch vụ mới để đáp ứng mong đợi của hành khách. Nhà vận hành có thể cá nhân hóa chuyến đi của hành khách cá nhân bằng việc thu thập và phân tích dữ liệu gần thời gian thực hoặc cung cấp Wi-Fi mạnh mẽ và đáng tin cậy để hành khách có thể kết nối trong suốt hành trình của họ.

Tình huống sử dụng đường sắt có hỗ trợ IoT

Các nhà khai thác đường sắt trên toàn cầu đang triển khai các giải pháp hỗ trợ IoT để tạo ra đường sắt thông minh, kết nối hiện nay. Từ các ứng dụng phân tích nâng cao đến bảng hiệu kỹ thuật số và bảo trì dự đoán, công nghệ IoT đang được sử dụng theo những cách đổi mới trong cả đường sắt hiện có và đường sắt mới đang được xây dựng. Dưới đây là một số tình huống sử dụng IoT phổ biến nhất hiện nay:

Bảo trì theo dự đoán

Bảo trì dự đoán là công cụ an toàn và hiệu quả chi phí, quan trọng cho nhà khai thác đường sắt. Chuyển từ bảo trì phản ứng sang bảo trì dự đoán giúp cho người vận hành can thiệp trước khi thời gian ngừng hoạt động xảy ra và tạo nền tảng để cải tiến liên tục. Nó tự động hóa giám sát thiết bị thời gian thực bằng cách sử dụng cảm biến thông minh và camera, điều khiển thị giác máy để thu thập dữ liệu từ đường ray, đầu máy, tàu hỏa và thiết bị. Với điện toán biên, dữ liệu được phân tích gần nơi thu thập trong thời gian gần như thực và cảnh báo có thể được kích hoạt nếu phát hiện các vấn đề. Học máy có thể được sử dụng ở biên hoặc trong đám mây để phân tích dữ liệu thu thập giúp hiểu rõ hơn về các lỗi thiết bị trong quá khứ và giúp dự đoán khả năng xảy ra các yêu cầu ngừng hoạt động và bảo trì trong tương lai. Những mô hình này có thể được đào tạo liên tục để giúp cải thiện độ chính xác của dự đoán bảo trì. Việc sử dụng bảo trì dự đoán cuối cùng nhằm mục đích trao quyền cho người vận hành:

 

  • Lập kế hoạch và lên lịch chu kỳ bảo trì.
  • Tối ưu hóa lịch trình phục vụ.
  • Giảm thiểu sự cố và thất bại.

Với lịch trình phục vụ và bảo trì có thể dự đoán được nhiều hơn và ít sự cố hơn, nhà vận hành đường sắt được hưởng lợi từ chi phí bảo trì thấp hơn và kéo dài vòng đời của đường ray, tàu hỏa và thiết bị. Hành khách được hưởng lợi từ độ tin cậy được cải thiện của hoạt động đường sắt và trải nghiệm tổng thể tốt hơn.

Cảm biến an toàn

Giữ an toàn cho hành khách và nhân viên đường sắt là ưu tiên hàng đầu của nhà vận hành. Triển khai cảm biến an toàn trên tất cả các bộ phận của đường sắt là một cách mà nhà vận hành có thể cung cấp trải nghiệm đường sắt an toàn hơn cho mọi người trong hành trình vận tải của họ.

Cảm biến an toàn có thể được thêm vào các thành phần quan trọng của tàu, chẳng hạn như bộ thắng và bánh xe, để giúp cảnh báo người vận hành về bất kỳ vấn đề nào. Các giải pháp thị giác máy tính có thể giúp kích hoạt sân ga và hệ thống cửa chắn sân ga một cách tự động và an toàn, hoặc giúp phát hiện khi hành khách trượt ngã.

Giám sát tài sản

Đường sắt xử lý một số lượng tài sản gần như không thể quản lý hàng ngày, bao gồm đường ray, thiết bị, trạm và hành khách, chẳng hạn như hành lý. Biết tất cả các tài sản ở đâu mọi lúc là điều bắt buộc để giúp mọi người an toàn và hoạt động hiệu quả. Sử dụng thị giác máy tính để theo dõi các tài nguyên trong thời gian gần như thực có thể giúp giảm thời gian dừng của đầu máy xe lửa cố định và tăng hiệu quả hoạt động.

Lưu lượng hành khách

Một trong những thách thức lớn nhất mà nhà vận hành phải đối mặt là đưa hành khách từ nơi này đến nơi khác. Tắc nghẽn, quá tải và khả năng nảy sinh tội phạm dẫn đến hoạt động không hiệu quả, mất doanh thu và cuối cùng là hành khách không hài lòng. Sử dụng camera trong nhà ga và trên tàu, học sâu và AI thông qua thị giác máy tính, người vận hành có thể đo lường và phân tích lưu lượng hành khách để giúp cải thiện việc ra quyết định hoạt động và quy hoạch trạm.

Nâng cao Trải nghiệm Hành khách

Với rất nhiều lựa chọn di chuyển sẵn sàng cho hành khách, đường sắt cũng phải tập trung vào việc mang lại trải nghiệm nâng cao, không ma sát và thuận tiện giúp hành khách quay trở lại du lịch trong tương lai. Bảng hiệu kỹ thuật số, quầy kết nối, 5G và các công nghệ hỗ trợ IoT khác có thể được tận dụng để giúp hành khách lấy thông tin và giải trí tốt trước và trong quá trình vận chuyển.

Biển báo kỹ thuật số và quầy kết nối

Bảng hiệu kỹ thuật số và quầy kết nối rất thông minh, thuận tiện, phản hồi và thay đổi trải nghiệm hành khách. Chúng có thể hiển thị thông tin cập nhật tàu và khởi hành gần với thời gian thực; cung cấp các ưu đãi được cá nhân hóa và quảng cáo kỹ thuật số; cung cấp máy quét thẻ lên tàu để truy cập nhanh bất kỳ thời gian khởi hành, công cụ tìm đường hoặc tốc độ đi bộ; hoặc tối ưu hóa dòng người và tìm đường. Khi được trang bị cảm biến, camera và bộ gia tốc thông minh, quầy có nhiều khả năng hơn, bao gồm phản hồi cử chỉ không chạm hoặc tự động kích hoạt cảnh báo an toàn hoặc khẩn cấp dựa trên những gì đang xảy ra trong nhà ga, chẳng hạn như hỏa hoạn. Thông thường, quầy và bảng hiệu kỹ thuật số có thể tự trả tiền khi nhà vận hành cho phép nhà quảng cáo và nhà bán lẻ kiếm tiền từ truyền thông hình ảnh, thu hút hành khách và tăng doanh thu.

Để giữ hành khách luôn cập nhật thời gian đến và bất kỳ thay đổi lịch trình nào, Hệ thống Vận tải Đô thị San Diego (MTS) đã hợp tác với Cisco và Davra Networks để triển khai giải pháp dựa trên kiến trúc Intel® sử dụng trí thông minh biên để xử lý dữ liệu vị trí từ thiết bị trên tàu. Lập lịch thông tin về bảng hiệu kỹ thuật số tại nhà ga và trên tàu sau đó được cập nhật tự động trong thời gian gần như thực dựa trên việc thay đổi các biến.

Khả năng kết nối

Với công nghệ 5G hiện đã trở thành thực tế trên toàn cầu, người vận hành có thể mang lại trải nghiệm Wi-Fi tốt hơn cho mọi người. Các ga đường sắt được trang bị cơ sở hạ tầng 5G có thể cung cấp Wi-Fi 5G cho hành khách thông qua các quầy công cộng nằm trong nhà ga. Đối với hành khách, điều đó có nghĩa là tốc độ tải xuống nhanh hơn, độ trễ thấp hơn và sẵn sàng chia sẻ dữ liệu. Khi người vận hành muốn cung cấp Wi-Fi mạnh mẽ hơn trên tàu, máy chủ kết nối không dây có thể giúp cung cấp cho hành khách với cùng mức tốc độ và độ tin cậy mà họ có được như ở nhà.

Để cung cấp cho hành khách thông tin giải trí Wi-Fi không bị gián đoạn, Glacier Express và Bernina Express ở Thụy Sĩ, được điều hành bởi Đường sắt Rhaetian (RhB), đã chuyển sang nền tảng Advantech Passengera. Nền tảng được lưu trữ trên máy chủ Advantech tuân thủ đường sắt được hỗ trợ bởi công nghệ Intel® và bao gồm hệ thống ăng ten nâng cao. Passengera cho phép hành khách mong đợi một chuyến đi ngắm cảnh sử dụng điện thoại thông minh và/hoặc máy tính bảng của họ để xem nội dung video và âm thanh được sản xuất đặc biệt mô tả cảnh quan và điểm nổi bật dựa trên vị trí của tàu. Nó cũng cung cấp cho nhà vận hành đường sắt dữ liệu nhân khẩu học hành khách chính để phát triển chương trình khuyến mãi mục tiêu và tăng lượng người xem với nội dung chất lượng cao.

Thu phí Tự động Bán vé Thông minh

Bằng cách triển khai đèn hiệu cảm biến, điện toán biên, AI và công nghệ dựa trên đám mây, người vận hành có thể loại bỏ hàng đợi tại máy bán vé. Sử dụng các cảm biến trên sân ga hoặc tàu, hệ thống này được thiết kế để phát hiện một ứng dụng điện thoại thông minh cụ thể khi hành khách vào ga hoặc tàu và tự động tính đúng mức phí. Điều này không chỉ hợp lý hóa quy trình cho cả hành khách và nhà vận hành mà còn có thể đơn giản hóa quản lý thanh toán và doanh thu phụ trợ, đồng thời thu thập hành vi sử dụng nhằm để lên kế hoạch dài hạn.

Công nghệ Intel® cho Đường sắt

Danh mục công nghệ của Intel, nhiều năm chuyên môn, tài nguyên chuyên gia và hệ sinh thái đối tác năng động của chúng tôi là chìa khóa để phát triển thành công các giải pháp đường sắt cho tương lai. Các chuyên gia của chúng tôi sẵn sàng cung cấp hướng dẫn và hỗ trợ trong hành trình của bạn đến đường sắt kết nối, hỗ trợ IoT trong tương lai.

Các công cụ phần mềm của chúng tôi bao gồm bản phân phối Intel® của bộ dụng cụ OpenVINO™, Intel® Media SDKIntel® oneAPI giúp tăng tốc thời gian đưa ra thị trường cho các ứng dụng đường sắt và cho phép các nhà phát triển tối đa hóa hiệu năng trên một khung chung.

Danh mục sản phẩm video toàn diện của chúng tôi bao gồm các công nghệ phần cứng quan trọng, chẳng hạn như bộ xử lý Intel®, công nghệ Intel® Optane™Intel® Vision Accelerators, cần thiết cho đường sắt thông minh và kết nối. Ngoài ra, tất cả các dịch vụ phần cứng của chúng tôi cũng bao gồm công nghệ nhúng có giá trị như tiêu chuẩn an toàn chức năng, Mạng nhạy cảm Thời giancông nghệ nền Intel vPro®.
Bên cạnh công nghệ, sản phẩm và cấu trúc của chúng tôi là nhóm đối tác hệ sinh thái rộng lớn. Chúng tôi làm việc với các đối tác trên toàn cầu để giúp tăng tốc phát triển và tạo ra các giải pháp với hiệu suất và giá trị tối đa.

Giải pháp Đường sắt Kết nối

Các đối tác hệ sinh thái Intel cung cấp các giải pháp sẵn sàng cho thị trường để giúp biến đường sắt thông minh, kết nối của bạn thành hiện thực. Khám phá các giải pháp có sẵn hiện nay để giải quyết những thách thức đường sắt cấp bách nhất của bạn:

 

  • Đường sắt Kết nối Cisco tập hợp trung tâm dữ liệu, công nghệ mạng có dây và không dây, bảo mật và phần mềm để tạo thành một giải pháp mạng hội tụ cho phép hiện đại hóa các cơ quan vận tải.
  • Giải pháp Vận tải Kết nối Klas TRX R6 cung cấp mô hình cấu trúc mở giúp đơn giản hóa cách kết nối tàu, trạm và hệ thống vận tải lớn hơn. Nền tảng TRX kết hợp các giải pháp phần cứng và phần mềm chạy KlasOS Keel, cho phép hỗ trợ nhiều ứng dụng trên một nền tảng được quản lý và tối ưu hóa băng thông duy nhất.
  • Zotera Radius Gateway là nền tảng an toàn hơn được triển khai ở biên, tích hợp công nghệ vận hành (OT) và công nghệ thông tin (IT) vào một hệ thống duy nhất. Cổng Zotera cho phép thu thập, xử lý, phân tích và lưu trữ dữ liệu ở biên đường sắt để đưa ra quyết định thời gian thực.

Kích hoạt Đường sắt Thế hệ Tiếp theo

Cam kết liên tục đổi mới của Intel đang tạo ra các giải pháp và cơ hội mới thú vị cho chính phủ và nhà vận hành để thay đổi đường sắt của họ để nâng cao trải nghiệm hành khách, giúp cải thiện an toàn, cho phép bảo trì dự đoán và cuối cùng tạo ra tương lai thành công. Với danh mục công nghệ mạnh mẽ, nhiều năm chuyên môn và hệ sinh thái đối tác năng động, Intel sẵn sàng hỗ trợ ngành đường sắt tiến lên.