Az ipari internetben mind a vezetékes kommunikációt (pl. ipari Ethernet, terepi busz), mind a vezeték nélküli kommunikációt (pl. Wi-}Fi, 5G, dedikált ipari vezeték nélküli technológia) széles körben alkalmazzák, de a konkrét választás a helyszín igényeitől függ. Az alábbiakban a műszaki jellemzők, az alkalmazási forgatókönyvek és a fejlesztési trendek elemzése olvasható:
I. Vezetékes kommunikáció: stabil és megbízható, továbbra is az ipar magja
Műszaki jellemzők
Nagy valós idejű-és megbízhatóság:Az ipari Ethernet (pl. PROFINET, EtherCAT) mikroszekundumos késleltetést valósít meg a kemény valós idejű operációs rendszer és a dedikált hálózati kártya révén, hogy megfeleljen a precíziós vezérlés iránti igényeknek.
Erős anti{0}}interferencia képesség:a fémhuzalos vagy száloptikai átvitel nem kitéve elektromágneses interferenciának, alkalmas erős ipari környezethez (pl. fémolvasztás, erősáramú berendezések).
Magas biztonság:A fizikai elkülönítés csökkenti az adatszivárgás kockázatát, és megfelel az ipari biztonsági előírásoknak.
Tipikus alkalmazási forgatókönyvek
Gyártásellenőrző réteg:valós idejű adatinterakció a PLC (programozható logikai vezérlő) és az érzékelők és működtetők között.
Berendezési réteg összekapcsolása:az alapvető berendezések, például az ipari robotok és a CNC szerszámgépek stabil kommunikációja.
Determinisztikus hálózatok:pl. időérzékeny hálózatok (TSN) az autógyártásban, félvezetőgyártásban.
Piaci részesedés
Az ipari Ethernet piaci részesedése az ipari adatgyűjtés területén fokozatosan növekszik, köszönhetően a magas átviteli sebességnek (Gigabit / 10 Gigabit), az egyszerű hálózatkezelésnek és az internetkapcsolattal való kompatibilitásnak.
II. Vezeték nélküli kommunikáció: Rugalmas telepítés, fontos kiegészítővé válik
Műszaki jellemzők
Rugalmasság és méretezhetőség:nincs szükség vezetékezésre, amely támogatja a gyors telepítést és a gyártósor újrakonfigurálását, alkalmazkodva a rugalmas gyártás igényeihez.
Költségelőny:Csökkentse a vezetékezési költségeket (különösen a régi üzem rekonstrukciója esetén), csökkentse a karbantartási állásidőt.
Gyors technológiai iteráció:Az 5G, a Wi-Fi 6/7 és más új technológiák nagyobb sávszélességet és alacsonyabb késleltetést biztosítanak.
Tipikus alkalmazási forgatókönyvek
Mobileszköz kommunikáció:Valós idejű adatátvitel AGV-k (automatizált irányított járművek), drónvizsgálatok és dolgozói kézi terminálok számára.
Távfelügyelet és prediktív karbantartás:A berendezések állapotának széleskörű-figyelése LoRa, NB-IoT és más technológiák segítségével.
Veszélyes környezeti működés:például a bányászati és vegyipari forgatókönyvekben a vezeték nélküli technológia helyettesíti a kézi ellenőrzést és javítja a biztonságot.
Kulcs technológiai irány
5G ipari magánhálózat:támogatja az uRLLC-t (ultra{0}}megbízható alacsony-késleltetésű kommunikáció) és az mMTC-t (masszív gépi kommunikáció) az olyan szélsőséges forgatókönyvek megvalósításához, mint a távoli műtét és az autonóm vezetés.
Idő{0}}érzékeny hálózat (TSN) és vezeték nélküli konvergencia:Egyensúlyozza a vezeték nélküli rugalmasságot és a vezetékes biztonságot az 5G/Wi{1}} TSN-en keresztül.
Dedikált ipari vezeték nélküli protokollok: például WirelessHART, WIA{0}}PA, a feldolgozóipar számára optimalizálva, erős zavarásgátló-képességgel.
III. a vezetékes és a vezeték nélküli szinergiája: a hibrid hálózatok a fősodorba
Fedvény mód:vezeték nélküli átfedés a meglévő vezetékes hálózatra a nem -valós{1}}idejű adatgyűjtéshez (pl. környezetfigyelés, készletkezelés).
Konvergencia mód:vezeték nélküli fokozatosan cserélje ki a vezetékes vezérlőhálózat egy részét, például az 5G + éles számítástechnikán keresztül a PLC vezeték nélküli elérése érdekében.
Tipikus eset:
Gépjárműgyártás:az ipari Ethernet az alapvető berendezéseket köti össze, a Wi-Fi 6 támogatja az AGV ütemezést, az 5G pedig a távoli minőségellenőrzésre szolgál.
Intelligens mezőgazdaság:Talajnedvesség LoRa figyelése, 4G/5G átvitel a felhőbe, vezetékes hálózat az öntözőrendszer vezérléséhez.
IV. a jövő trendje: a vezeték nélküli hálózat aránya tovább növekszik, de a vezetékes még mindig pótolhatatlan
A vezeték nélküli technológia penetrációjának növekedése:
Várhatóan 2027-re az ipari vezeték nélküli kommunikációs piac mérete meghaladja a vezetékes piacét, különösen a logisztika, az energia és az intelligens gyártás területén.
Az 5G ipari modulok költsége csökken (1000 dollárról 100 dollárra), ami elősegíti az alkalmazás mértékét.
A vezetékes technológia folyamatosan újít:
Az egy{0}}páros Ethernet (SPE) leegyszerűsíti a kábelezést, támogatja a PoE-t (Power over Ethernet), és csökkenti az átfogó költségeket.
Az ipari optikai busztechnológia áttöri az átviteli távolságra vonatkozó korlátozást, és alkalmas nagyméretű{0}}gyárak számára.
A szabványok harmonizációja felgyorsul:
Az OPC UA over TSN, 5G LAN és más protokollok konvergálnak a több-protokoll kompatibilitási problémák megoldása érdekében.
A világ nagy ipari országai (pl. Németország, az Egyesült Államok, Kína) beépítették ipari internetstratégiáikba a vezeték nélküli technológiát.