2019年8月28日 星期三

.無線技術為工業網際網路注入新動力

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。

瑞典工業網公司HMS,在對2017年全球工業網市場佔有率統計的基礎上,發佈了2018年全球工業網市場佔有率預測報告。報告顯示,2018年工業太網市場佔有率,將佔到全球工業網市佔率的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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