無線技術推動工業互聯網發展
[無線技術推動工業互聯網發展]:無線技術推動工業互聯網發展工業互聯網的一個顯著特征就是,通過構建泛在互聯、低時延高可靠的網絡,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...
工業互聯網的一個顯著特征就是,通過構建泛在互聯、低時延高可靠的網絡,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,從而形成一個智能高效的工業生態系統。
工業互聯網的網絡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,包括各種專用工業以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。瑞典工業網絡公司HMS在對2017年全球工業網絡市場份額統計的基礎上,發布了2018年全球工業網絡市場份額預測報告。報告顯示,2018年工業以太網市場份額將占到全球工業網絡市場份額的52%,現場總線市場份額為42%,工業無線網絡將占整個市場份額的6%。
無線技術是降低工業測控系統成本、擴展應用范疇的革命性技術,通過無線技術傳遞信息具有低成本、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%的設備管理時間并且能夠節省95%的布線空間。無線技術是對各類工業有線技術的重要補充,已成為工業互聯網網絡連接的一個重要發展方向。
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等為代表的面向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于單向或雙向的低功率短距離通信,具有覆蓋頻率寬、使用范圍廣、設備數量大的特點,同時又具有價格低、移動靈活、易于組網等優點,因此被廣泛應用在工業生產制造的多個環節。隨著工業生產制造的自動化水平不斷提升、智能化需求不斷增加,微功率短距離無線發射設備在工業互聯網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,蜂窩移動通信技術以及基于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蜂窩移動通信技術,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帶寬、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,第五代移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,主要是面向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,重點解決傳統移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,工業互聯網可以將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互聯網中更加廣泛地應用。
工業互聯網是推進制造強國和網絡強國建設的重要基礎,是全面建成小康社會和建設社會主義現代化強國的有力支撐。未來隨著工廠信息化和智能化的發展,將會有越來越多的工業場景需要采用無線技術和無線設備。無線技術的不斷發展和進步,也將進一步推動制造業的發展,為工業互聯網的發展帶來新的動力。