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工业物联网网络有什么样的要求?

2020-09-07 17:50:23 100

从谷歌到苹果,从小小的恒温器到宏观的物联网标准,在人们兴奋地谈论新产品新实验新概念的时候,似乎又有哪里不太对劲儿:对这种新概念将如何改变我们的生活相比,公众似乎更多地将关注点放在了诸如外观设计的产品细节。但是事实上,物联网“物”并不是核心,网(“Internet”),才是物联网的根本。无论是飞利浦的智能灯泡,还是Nest的智能恒温器,事实上他们或多或少都有些 “跑题”,因为对于这场技术革命而言,其核心不是关于到底是Lockitron的智能锁比较安全,还是Wink的中枢平台比较靠谱,没有哪款产品能真正终结所有其它产品,人们的目光越局限在某个牌子的某款产品,他们实际上就离真正的“物联网”又远了一步。

物联网,它只是一种工具,就好比一把力斧,允许我们用它敲开更坚硬的壁垒——去更清晰、准确地传输和聚合信息,而这才是物联网对于人类更重要的意义。

要数据重途径

对于物联网有两大要素必须要提,一是数据,这些由全球上百亿电子设备收集而来的内容,能以真实的内容不断充实虚拟的数字世界;二是途径,只有这些“炫酷且令人畏惧”的大宗数据能被开发者利用,才能真正实现从虚有代码变为真实产品服务的愿望。

工业物联网网络有怎样的要求

参考这一大背景,开放API接口也就显得更加重要:它为打造一个能实现设备与设备“对话”的网络环境奠定了基础,而这种设备间的“对话”则是物联网概念的前提。

有数据的汇合,才能有接下来一系列的反应,也正是出于这一点考虑,越来越多的数字帝国面向自己信任的开发者开放了API接口:先从谷歌地图流量监测开始,再到你驾驶的沃尔沃汽车可以实时探测前方交通情况。API接口的开放范围已经开始渗透到更基本的公共生活领域,再未来它将涉及公共健康医疗、食品生产监测等我们生活的方方面面,而这,才是真正的物联网。

酝酿中的变革

物联网以网为基础,它在工业领域的应用正是当前工业发展的新热潮,因此形成的工业物联网网络也随之不断地发展与完善。目前,虽然专有的通信协议已在工业物联网应用的网络通信中长期占据主导地位,但日益提高的联网能力和物联网网络的高带宽需求,已使以太网成为了取代传统通信协议阻力最小的升级途径。

以太网及TCP/IP通信技术在IT行业获得了很大的成功,成为IT行业应用中首选的网络通信技术。近年来,由于国际现场总线技术标准化工作没有达到人们理想中的结果控制工程网版权所有,以太网及TCP/IP技术逐步在工业自动化中得到应用,并发展成为一种技术潮流。

以太网在工业自动化中的应用应该区分为两个层次的问题。一是工厂自动化技术与IT技术结合与互连网Internet技术结合,成为未来可能的制造业电子商务技术、网络制造技术雏形。大多数专家们对自动化技术这种发展趋势给予肯定的评价。另一个方面,即以太网能否在工业过程控制底层,也就是设备层或称为现场层广泛应用?能否成为甚至取代现有的现场总线技术成为统一的工业物联网网络标准?这些问题实为目前自动化行业专家们争论的热点。

为了充分满足这些需求,下一代以太网技术必须发展演进,并为以下三项关键功能提供原生支持:

1)可靠性和确定性性能

2)精确的授时和同步

3)安全性

我们将关注为什么这些功能是必不可少的,以及它们将如何帮助以太网应对未来工业物联网网络将面临的一些主要挑战。

一个风险游戏:工业物联网网络要求可靠性和确定性性能

在工业物联网中,采用的自治、对等(peer-to-peer)分布控制,远比任何消费性物联网的要求更高。数据采集、记录和分析不断且实时发生。利用能够比人类更快地处理任务的系统,在无需人工干预的情况下,可靠和安全地运行是至关重要。例如仓库中物料搬运设备可感知沿着传送带移动的包裹。它通过RFID标签或条形码辨认物料,并基于该信息相应引导该物料到下条传送带。通信故障可能潜在性地导致成本增加或威胁人员安全的风险。

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