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机遇与挑战并存:工业物联网向以太网转型

导读: 工业是物联网的重要应用领域。基于物联网的智能工业模式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。

   工业是物联网的重要应用领域。基于物联网的智能工业模式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,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方面问题,或者说两个层次的问题。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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