I industrielt internet er både kablet kommunikation (f.eks. industriel Ethernet, fieldbus) og trådløs kommunikation (f.eks. Wi-Fi, 5G, dedikeret industriel trådløs teknologi) meget brugt, men det specifikke valg afhænger af scenens behov. Det følgende er en analyse af de tekniske karakteristika, anvendelsesscenarier og udviklingstendenser:
I. Kablet kommunikation: stabil og pålidelig, stadig kernen i industrien
Tekniske egenskaber
Høj realtid-og pålidelighed:Industrielt Ethernet (f.eks. PROFINET, EtherCAT) realiserer mikrosekundsforsinkelse gennem et hårdt-realtidsoperativsystem og dedikeret netværkskort for at imødekomme efterspørgslen efter præcisionskontrol.
Stærk anti-interferensevne:metaltråd eller fiberoptisk transmission er ikke udsat for elektromagnetisk interferens, velegnet til stærke industrielle miljøer (f.eks. metalsmeltning, eludstyr).
Høj sikkerhed:Fysisk isolering reducerer risikoen for datalækage og opfylder industrielle sikkerhedsstandarder.
Typiske anvendelsesscenarier
Produktionskontrollag:realtidsdatainteraktion mellem PLC (programmerbar logisk controller) og sensorer og aktuatorer.
Sammenkobling af udstyrslag:stabil kommunikation af kerneudstyr såsom industrirobotter og CNC-værktøjsmaskiner.
Deterministiske netværk:f.eks. tids-følsomme netværk (TSN) i bilfremstilling, halvlederproduktion.
Markedsandel
Markedsandelen for industrielt Ethernet inden for industriel dataindsamling er gradvist stigende på grund af dets høje transmissionshastighed (Gigabit / 10 Gigabit), nemme netværk og kompatibilitet med internetforbindelse.
II. Trådløs kommunikation: Fleksibel implementering, bliver et vigtigt supplement
Tekniske egenskaber
Fleksibilitet og skalerbarhed:der kræves ingen ledninger, hvilket understøtter hurtig implementering og omkonfiguration af produktionslinjen, tilpasset behovene for fleksibel fremstilling.
Omkostningsfordel:Reducer ledningsomkostningerne (især ved genopbygning af gamle anlæg), reducer nedetiden for vedligeholdelse.
Hurtig teknologi iteration:5G, Wi-Fi 6/7 og andre nye teknologier giver højere båndbredde og lavere latenstid.
Typiske anvendelsesscenarier
Mobil enhedskommunikation:realtidsdatatransmission for AGV'er (Automated Guided Vehicles), droneinspektioner og håndholdte arbejderterminaler.
Fjernovervågning og forudsigelig vedligeholdelse:Overvågning af status for bredt-område via LoRa, NB-IoT og andre teknologier.
Drift i farligt miljø:såsom i minedrift og kemiske scenarier erstatter trådløs teknologi manuel inspektion og forbedrer sikkerheden.
Nøgleteknologisk retning
5G industrielt privat netværk:understøtte uRLLC (ultra-reliable low-latency communication) og mMTC (massive machine communication) for at realisere ekstreme scenarier såsom fjernkirurgi og autonom kørsel.
Tids-følsomt netværk (TSN) og trådløs konvergens:Balancer trådløs fleksibilitet og kablet sikkerhed gennem TSN over 5G/Wi-Fi.
Dedikerede industrielle trådløse protokoller: såsom WirelessHART, WIA-PA, optimeret til procesindustrien, med stærk anti-jamming-evne.
III. synergien mellem kablet og trådløst: hybridt netværk ind i mainstream
Overlejringstilstand:overlæg trådløst oven på det eksisterende kablede netværk til ikke-realtids-dataindsamling (f.eks. miljøovervågning, lagerstyring).
Konvergenstilstand:trådløs gradvist udskifte en del af det kablede kontrolnetværk, såsom gennem 5G + edge computing for at opnå PLC trådløs.
Typisk tilfælde:
Bilfremstilling:industrielt Ethernet forbinder kerneudstyr, Wi-Fi 6 understøtter AGV-planlægning, 5G bruges til fjernkvalitetsinspektion.
Smart landbrug:LoRa overvågning af jordfugtighed, 4G/5G transmission til skyen, kablet netværk til styring af kunstvandingssystemet.
IV. den fremtidige tendens: trådløs andel fortsætter med at stige, men kablet er stadig uerstattelig
Vækst i indtrængningshastigheden for trådløs teknologi:
Det forventes, at størrelsen af det industrielle trådløse kommunikationsmarked i 2027 vil overstige størrelsen af kablet, især inden for logistik, energi og smart fremstilling.
Omkostningerne ved 5G industrielle moduler er faldende (fra $1000 til $100), hvilket fremmer omfanget af anvendelse.
Kablet teknologi fortsætter med at innovere:
Enkelt-par Ethernet (SPE) forenkler kabling, understøtter PoE (Power over Ethernet) og reducerer omfattende omkostninger.
Industriel optisk busteknologi bryder gennem transmissionsafstandsbegrænsningen, velegnet til stor-fabrikker.
Standardharmonisering accelererer:
OPC UA over TSN, 5G LAN og andre protokoller konvergerer for at løse problemer med multi-protokolkompatibilitet.
Store industrilande rundt om i verden (f.eks. Tyskland, USA, Kina) har indarbejdet trådløs teknologi i deres industrielle internetstrategier.