Industrial Communication Technology | Everything for industrial networks
来源:中国信息通信研究院
隨著以網際網路、雲計算、大數據、人工智慧等為代表的新一代IT技術,與傳統產業的加速融合,全球新一輪科技革命,和產業變革正蓬勃興起,一系列新的生產方式、組織方式和商業模式不斷湧現。
在此背景下,作為智慧製造關鍵基礎的工業網路應運而生。
工業網路是滿足工業智慧化發展需求,具有低時延、高可靠、廣覆蓋特點的關鍵網路基礎設施,是新一代IT通信技術與先進製造業深度融合,所形成的新興業態與應用模式。
工業網際網路發展適逢其時
隨著以美國為代表的「回歸製造業」,經濟發展理念的提出,以智慧製造為核心的新工業革命,成為各國發展的重要方向,先進國家和主要經濟體,紛紛提出了製造業轉型升級策略,大力發展工業智慧製造。
其中最具代表性的就是德國的「工業4.0」策略,和美國的「先進製造業國家」策略。
對岸的中國高度重視工業網路的發展,2015年以來,他們國家先後發佈了一系列政策文件,鼓勵和推動工業網路在他們國家的發展與應用推廣。
工業生態系統走向智慧高效
工業網路的一個顯著特徵就是,透過建構泛在互聯、低時延高可靠的網路,將工廠內的各種設備、物料、系統、勞動者,以及工廠外的產品、倉儲、物流、用戶等供應鏈的各個環節,連接在一起,實現各環節的泛在互聯與數據順暢流通,從而形成一個智慧高效的工業生態系統。
工業網路的網路連接,離不開各類通信技術。目前,工業領域中使用的絕大多數通信技術,仍然是有線技術,包括各種專用工業乙太網技術和現場總線技術;在一些特殊的工業場景下,無線技術以其良好的移動性,成為有線技術的重要補充。
瑞典工業網路公司HMS,在對2017年全球工業網路市場佔有率統計的基礎上,發佈了2018年全球工業網路市場佔有率預測報告。報告顯示,2018年工業乙太網市場佔有率,將佔到全球工業網路市佔率的52%,現場總線市佔率為42%,工業無線網路將佔整個市佔率的6%。
無線技術是降低工業測控系統成本、擴展應用範疇的革命性技術,透過無線技術傳遞資訊,具有低成本、易使用、靈活度高等優點,更加適合應用在高溫、高噪聲、偏遠地區等不適宜人工操作的環境,能夠大幅提高生產效率。
據艾默生的測算,無線技術可以降低60%的設備成本、減少65%的設備管理時間,並且能夠節省95%的佈線空間。無線技術是對各類工業有線技術的重要補充,已成為工業網際網路連接的一個重要發展方向。
無線技術推動工業網路發展
目前,工業網路應用的無線技術總的來看可以分為兩大類:
一類是短距離通信技術 。短距離通信技術,是目前工業領域應用最廣泛的無線通信技術,主要包括WLAN、藍牙,以及RFID等傳統短距離通信技術,和以WirelessHART、ZigBee、ISA100.11a、WIA-PA等為代表的針對工業應用的專用短距離通信技術。
微功率短距離無線發射設備,一般用於單向或雙向的低功率,短距離通信,具有覆蓋頻率寬、使用範圍廣、設備數量大的特點,同時又具有價格低、移動靈活、易於組網等優點,因此被廣泛應用在,工業生產製造的多個環節。
隨著工業生產製造的自動化水準不斷提升、智慧化需求不斷增加,微功率短距離無線發射設備,在工業網路中的應用,將變得越來越廣泛。
另一類是廣域網通信技術。 隨著工業領域各類無線通信需求的不斷增加,蜂窩行動通信技術,以及基於蜂窩技術的低功耗廣域網技術,也開始應用在工業領域中。
目前已經在工業領域應用的廣域網通信技術,包括2G/3G/4G蜂窩行動通信技術,以及以NB-IoT、eMTC、Multefire、LoRa等為代表的低功耗廣域網技術。低功耗廣域網技術是一種可以實現低頻寬、低功耗、遠距離、大量連接的物聯網通信技術,其最大的特點是實現了遠距離、低功耗。
此外,第五代行動通信技術標準,還規劃了低功耗大連接(mMTC)和低時延高可靠(URLLC)兩類場景,主要是針對未來大規模物聯網和工廠自動化等,對時間敏感及高可靠性的要求,重點解決傳統行動通信技術,無法很好地支持物聯網,及垂直行業應用的問題。
隨著5G技術標準的不斷推進與發展,工業網路可以將5G技術作為通信和連接的手段,借助5G技術的發展浪潮,推動無線技術在工業網路中更加廣泛地應用。
工業網路是提升製造水準,和網路建設的重要基礎,是全面建成現代化製造業的有力支撐。未來隨著工廠IT化和智慧化的發展,將會有越來越多的工業場景,需要採用無線技術和無線設備。無線技術的不斷發展和進步,也將進一步推動製造業的發展,為工業網路的發展帶來新的動力。306181121按此回今日3S Market新聞首頁
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