V industrijskem internetu se pogosto uporabljajo žične komunikacije (npr. industrijski Ethernet, fieldbus) in brezžične komunikacije (npr. Wi-Fi, 5G, namenska industrijska brezžična tehnologija), vendar je posebna izbira odvisna od potreb scene. Sledi analiza tehničnih lastnosti, scenarijev uporabe in trendov razvoja:
I. Žična komunikacija: stabilna in zanesljiva, še vedno jedro industrije
Tehnične lastnosti
Visok{0}}realen čas in zanesljivost:Industrijski Ethernet (npr. PROFINET, EtherCAT) uresničuje mikrosekundno zakasnitev prek trdega operacijskega-časovnega sistema in namenske omrežne kartice, da zadosti zahtevam po natančnem nadzoru.
Močna zmožnost-proti motnjam:prenos kovinske žice ali optičnih vlaken ni izpostavljen elektromagnetnim motnjam, primeren za močna industrijska okolja (npr. taljenje kovin, električna oprema).
Visoka varnost:Fizična izolacija zmanjšuje tveganje uhajanja podatkov in izpolnjuje industrijske varnostne standarde.
Tipični scenariji uporabe
Plast nadzora proizvodnje:podatkovna interakcija-v realnem času med PLC (programabilnim logičnim krmilnikom) ter senzorji in aktuatorji.
Medsebojna povezava sloja opreme:stabilna komunikacija osnovne opreme, kot so industrijski roboti in CNC strojna orodja.
Deterministične mreže:npr. časovno{2}}občutljiva omrežja (TSN) v avtomobilski proizvodnji, proizvodnji polprevodnikov.
Tržni delež
Tržni delež industrijskega Etherneta na področju industrijskega zbiranja podatkov postopoma narašča zaradi visoke hitrosti prenosa (Gigabit / 10 Gigabit), enostavnega povezovanja v omrežje in združljivosti z internetno povezljivostjo.
II. Brezžična komunikacija: prilagodljiva uvedba, postaja pomemben dodatek
Tehnične lastnosti
Prilagodljivost in razširljivost:ožičenje ni potrebno, podpira hitro uvajanje in rekonfiguracijo proizvodne linije ter se prilagaja potrebam prilagodljive proizvodnje.
Stroškovna prednost:Zmanjšajte stroške ožičenja (zlasti pri rekonstrukciji starega obrata), zmanjšajte čas izpada zaradi vzdrževanja.
Hitra tehnološka iteracija:5G, Wi-Fi 6/7 in druge nove tehnologije zagotavljajo večjo pasovno širino in manjšo zakasnitev.
Tipični scenariji uporabe
Komunikacija z mobilno napravo:prenos-podatkov v realnem času za AGV (avtomatsko vodena vozila), inšpekcijske preglede z droni in ročne terminale delavcev.
Daljinsko spremljanje in prediktivno vzdrževanje:Spremljanje stanja -široke opreme prek LoRa, NB-IoT in drugih tehnologij.
Delovanje v nevarnem okolju:kot na primer v rudarskih in kemičnih scenarijih, brezžična tehnologija nadomešča ročne preglede in izboljšuje varnost.
Ključna tehnološka smer
Industrijsko zasebno omrežje 5G:podpirajte uRLLC (ultra{0}}zanesljivo komunikacijo z-zakasnitvijo) in mMTC (komunikacijo masivnega stroja) za uresničitev ekstremnih scenarijev, kot sta operacija na daljavo in avtonomna vožnja.
Časovno{0}}občutljivo omrežje (TSN) in brezžična konvergenca:Uravnotežite brezžično prilagodljivost in žično zanesljivost prek TSN prek 5G/Wi-Fi.
Namenski industrijski brezžični protokoli: kot so WirelessHART, WIA-PA, optimizirani za predelovalno industrijo, z močno zmogljivostjo proti-motenju.
III. sinergija žičnega in brezžičnega: hibridno mreženje v mainstream
Način prekrivanja:prekrijte brezžično povezavo z obstoječim žičnim omrežjem za zbiranje podatkov v ne-realnem-času (npr. spremljanje okolja, upravljanje inventarja).
Konvergenčni način:brezžična povezava postopoma nadomesti del žičnega krmilnega omrežja, na primer prek 5G + robnega računalništva, da se doseže brezžična povezava PLC.
Tipičen primer:
Proizvodnja avtomobilov:industrijski ethernet povezuje osnovno opremo, Wi-Fi 6 podpira razporejanje AGV, 5G se uporablja za nadzor kakovosti na daljavo.
Pametno kmetijstvo:LoRa spremljanje vlažnosti tal, 4G/5G prenos v oblak, žično omrežje za nadzor namakalnega sistema.
IV. prihodnji trend: delež brezžičnega omrežja še narašča, vendar je žično še vedno nenadomestljivo
Rast stopnje prodora brezžične tehnologije:
Pričakuje se, da bo do leta 2027 obseg industrijskega trga brezžičnih komunikacij presegel trg žičnih, zlasti na področju logistike, energetike in pametne proizvodnje.
Stroški industrijskih modulov 5G se znižujejo (iz 1000 $ na 100 $), kar spodbuja obseg uporabe.
Žična tehnologija je še naprej inovativna:
En-ethernetni par (SPE) poenostavi ožičenje, podpira PoE (napajanje prek etherneta) in zmanjša obsežne stroške.
Tehnologija industrijskega optičnega vodila prebija omejitev razdalje prenosa in je primerna za velike-tovarne.
Usklajevanje standardov pospešuje:
OPC UA prek TSN, 5G LAN in drugih protokolov konvergira za reševanje težav z združljivostjo več-protokolov.
Večje industrijske države po vsem svetu (npr. Nemčija, Združene države, Kitajska) so vključile brezžično tehnologijo v svoje industrijske internetne strategije.