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為工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)助力

2017-08-31

  在制造業(yè)中,及早的識別出工藝或產(chǎn)品上的差異便可以盡早進行修正,從而減少缺陷并提高生產(chǎn)效率。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IIoT)提供了一種新的途徑來發(fā)現(xiàn)和降低可變性。需要溫度、壓力和粘度這類可變參數(shù)的工藝,或者要求準確放置各種組件的行業(yè),例如自動化行業(yè)等,正在從數(shù)量不斷增長的傳感器部署以及隨著這些傳感器產(chǎn)生的數(shù)據(jù)而來的深入洞察力中獲益。

  舉例來說:

  商業(yè)運輸企業(yè)使用車輛上產(chǎn)生的傳感器流數(shù)據(jù)來識別潛在的故障并執(zhí)行預防性維護和預測性維護。

  農(nóng)業(yè)和礦山企業(yè)采用傳感器網(wǎng)絡來協(xié)調(diào)設備在現(xiàn)場的運動、開發(fā)無人駕駛車隊、改善車隊的維護,并且增強安全性。

  汽車制造商使用車載診斷數(shù)據(jù)來探測設備故障、安全風險及缺陷。

  對于油氣行業(yè)的生產(chǎn)商和精煉廠來說,生產(chǎn)停機是一項重大的問題,因此該行業(yè)正在使用越來越多的傳感器、網(wǎng)絡和分析功能來生成針對設備性能和預測性維護的預見性的洞察力。

  工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的演進

  如以上幾例所示,工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)正在迅速的演進,從簡單的概念變?yōu)楝F(xiàn)實,并且還在推動著超低功率(ULP)無線技術的成長,將確保傳感器陣列和其他設備之間網(wǎng)絡互連的超高效率的數(shù)據(jù)通信。對于ULP無線協(xié)議的選擇,將會產(chǎn)生多個候選選項,而哪種技術將成為主流目前尚不明確。

  實現(xiàn)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)功能的無線平臺以標準和定制的射頻同軸連接器、線纜組件以及天線為基礎。此外,工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)還需要各種獨特的解決方案,例如包含了蜂窩、UMTS、Wi-Fi、藍牙、GPS等等在內(nèi)的通信技術。

  盡管很多為工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)助力的技術并未完全成熟,傳感器則已存在了很多年,達到了一定的成熟度。以上提到的兩種傳感器,即溫度傳感器和壓力傳感器,現(xiàn)在已經(jīng)整合到了海量的設備當中。加速度計現(xiàn)已成為移動設備的一種必備功能,使顯示界面可以“翻轉”,隨著屏幕方向的更改而有所變化。另外,磁力計可以提供電子羅盤功能,而陀螺儀則可使運動保持穩(wěn)定–例如,可以用于攝像頭。

  多功能融合式傳感器

  許多之前獨立的功能現(xiàn)在都被整合到了多功能的、或者“融合式”的傳感器中,我們可以看到這一可以節(jié)省空間與成本的趨勢正在加速發(fā)展。這類融合式的傳感中心將用于整個物聯(lián)網(wǎng)(IoT)行業(yè)以及工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)領域。

  此外,傳感器還將獲得來自新的工業(yè)協(xié)議的協(xié)助,例如IO-Link等。這類傳感器可以提高傳感器的智能性、提供更多的傳感功能,并且實現(xiàn)內(nèi)部的診斷和維護信息共享功能–同時,還會保持較低的互連成本。工廠車間或其他工業(yè)應用中安裝的基礎設施正在從專用、串行的現(xiàn)場總線過渡到更新的以太網(wǎng)網(wǎng)絡,例如PROFINET或EtherNet/IP等,從而提供這些新功能所需的更大的數(shù)據(jù)量?;A設施自身也在從無源介質(zhì)遷移到有源的控制和監(jiān)控,以便分散數(shù)據(jù)管理功能,提高數(shù)據(jù)的可用性。

  技術融合

  盡管這些協(xié)議具有至關重要的作用,需要牢記的重要一點是,工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)這一愿景是由技術融合來實現(xiàn)的。融合過程中的一個主要方面就是新一代傳感器芯片的發(fā)展,例如溫度傳感器和壓力傳感器等。第二個因素是 IPv6 尋址功能的實現(xiàn),使數(shù)量幾乎不受限制的人員和設備可以通過互聯(lián)網(wǎng)來通信。第三,我們已經(jīng)看到,在超低功率 (ULP) 無線連接方面有多個協(xié)議在競爭中發(fā)展,使得基于傳感器的網(wǎng)絡僅需消耗極少一部分的功率。

  如上所述的一些技術在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)以及物聯(lián)網(wǎng)的其他領域迅速的發(fā)展、成長,使得可以開發(fā)幾乎無限數(shù)量的各種新應用,增進效率。這些技術將成為極大的推動因素,產(chǎn)生顯著的創(chuàng)新機會。然而,工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的部署依然面對著來自傳統(tǒng)思維的懷疑,并且對于安全性也存在著一定的顧慮。這些問題必須先得以解決,然后工廠中的工業(yè)設備與機器才能向互聯(lián)網(wǎng)敞開,充分受益于這些充滿潛力的新技術。


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