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无线技术推动工业互联网发展

文章来源:中国工业新闻网 作者:【*】 点击:次 时间:2019/9/23 8:57:20

无线技术推动工业互联网发展

工业互联网的一个显著特征就是,通过构建泛在互联、低时延高可靠的网络,将工厂内的各种设备、物料、系统、劳动者以及工厂外的产品、仓储、物流、用户等供应链的各个环节连接在一起,实现各环节的泛在互联与数据顺畅流通,从而形成一个智能高效的工业生态系统。

工业互联网的网络连接离不开各类通信技术。目前,工业领域中使用的绝大多数通信技术仍然是有线技术,包括各种专用工业以太网技术和现场总线技术;在一些特殊的工业场景下,无线技术以其良好的移动性成为有线技术的重要补充。瑞典工业网络公司HMS在对2017年全球工业网络市场份额统计的基础上,发布了2018年全球工业网络市场份额预测报告。报告显示,2018年工业以太网市场份额将占到全球工业网络市场份额的52%,现场总线市场份额为42%,工业无线网络将占整个市场份额的6%。

无线技术是降低工业测控系统成本、扩展应用范畴的革命性技术,通过无线技术传递信息具有低成本、易使用、灵活度高等优点,更加适合应用在高温、高噪声、偏远地区等不适宜人工操作的环境,能够大幅提高生产效率。据艾默生的测算,无线技术可以降低60%的设备成本、减少65%的设备管理时间并且能够节省95%的布线空间。无线技术是对各类工业有线技术的重要补充,已成为工业互联网网络连接的一个重要发展方向。

目前,工业互联网应用的无线技术总的来看可以分为两大类:

一类是短距离通信技术。短距离通信技术是目前工业领域应用最广泛的无线通信技术,主要包括WLAN、蓝牙以及RFID等传统短距离通信技术和以WirelessHART、ZigBee、ISA100.11a、WIA-PA等为代表的面向工业应用的专用短距离通信技术。

微功率短距离无线发射设备一般用于单向或双向的低功率短距离通信,具有覆盖频率宽、使用范围广、设备数量大的特点,同时又具有价格低、移动灵活、易于组网等优点,因此被广泛应用在工业生产制造的多个环节。随着工业生产制造的自动化水平不断提升、智能化需求不断增加,微功率短距离无线发射设备在工业互联网中的应用将变得越来越广泛。

另一类是广域网通信技术。随着工业领域各类无线通信需求的不断增加,蜂窝移动通信技术以及基于蜂窝技术的低功耗广域网技术也开始应用在工业领域中。

目前已经在工业领域应用的广域网通信技术包括2G/3G/4G蜂窝移动通信技术,以及以NB-IoT、eMTC、Multefire、LoRa等为代表的低功耗广域网技术。低功耗广域网技术是一种可以实现低带宽、低功耗、远距离、大量连接的物联网通信技术,其最大的特点是实现了远距离、低功耗。

此外,第五代移动通信技术标准还规划了低功耗大连接(mMTC)和低时延高可靠(URLLC)两类场景,主要是面向未来大规模物联网和工厂自动化等对时间敏感及高可靠性的要求,重点解决传统移动通信技术无法很好地支持物联网及垂直行业应用的问题。随着5G技术标准的不断推进与发展,工业互联网可以将5G技术作为通信和连接的手段,借助5G技术的发展浪潮,推动无线技术在工业互联网中更加广泛地应用。

工业互联网是推进制造强国和网络强国建设的重要基础,是全面建成小康社会和建设社会主义现代化强国的有力支撑。未来随着工厂信息化和智能化的发展,将会有越来越多的工业场景需要采用无线技术和无线设备。无线技术的不断发展和进步,也将进一步推动制造业的发展,为工业互联网的发展带来新的动力。

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