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工业物联网

工业物联网时代 智能化可以分阶段快速部署

wlwzx wlwzx 发表于2021-03-15 09:12:04 浏览461 评论0

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现在市场的主力还在消费物联网上,但下一个主力会慢慢转向工业物联网,越是了解工业物联网就感觉到复制且不易,主要是所涉及的技术过于复杂,用户无法理解和扩展,组织也不确定哪种软件最适合他们?

如果把问题当成一个整体想一次到位基本是不可能的,也不现实。但分步骤慢慢地实施其实都是可以的,而且,每一步其实都并不一定会增加特别多的成本。

从发展阶段上看,工业物联网的发展可以分为3大阶段:

阶段1:构建数字化基础。

阶段2:局部性的特定环节和特定领域的优化。

阶段3:整体性的智能化升级。

第一阶段就是增加智能设备收集设备的数据,这是最艰辛也是最基础的阶段。主要是牵扯设备多,通信协议多,信号与系统要融合到一起等等问题。其实,在这个过程中,慢慢地就进入第二阶段,也就是局部开始实现智能化。

比如,企业想节能给每台设备增加智能计量插座,可以实时了解设备用电,用电异常可以远程断电以保护设备。但是如果把实时用电数据通过简单地数据分析就能知道整体用电情况和设备状况,直接就可以根据数据安排生产排期和设备检修。如果有厂房的温度感知设备或是智能摄像头,还可以跟这些智能设备连接,一旦发生火警可以及时断电。

你看,这样就将用电计量和维修管理、安防保护就联系起来,不仅了解设备的用电情况也实现了局部的联动群控,这都是局部的。还有质量的优化、工艺的优化、产品的优化、运营管理的优化…等等其实都是可以局部采用物联网以提升相关领域的管理水平。

如果能将全部的数据都整合到一个平台,将来自生产车间一线的实时数据、自动化/信息化系统的数据、产业链上下游的数据、价值链各环节的数据进行连接和优化,推动全要素生产率的明显提升就能达到全方位的提升。

从阶段分布上来看,根据信通院的数据统计,目前处于阶段1的企业占比接近45%,超过30%的企业在阶段2探索到了价值,少数先行者正在向阶段3迈进。

一般公司有3-5年的规划和耐心基本上可以达到第三阶段,另外,工业物联网的成功实践不是规划出来的,而是演化出来的。

中国拥有全世界最全的工业体系,包含40余个大门类,和几百个小类。每个企业和行业对工业物联网的要求都不一样,目前中国工业物联网应用最大的是工业设备,占比接近50%。比如工程机械、机床、燃气轮机的制造企业,他们使用工业物联网围绕设备进行产品全生命周期的追踪和优化,并且建立新的增值服务模式。

而在网络模式中,首当其冲的是5G,目前工业物联网在5G总体应用中的占比约为30%。

主要是因为5G在场景设计中,不仅就考虑了大连接、低时延等满足工业需求的连接问题,而且5G本身和其他技术可以构成一个更加优化的组合,比如5G和边缘计算、5G和人工智能的结合,都非常契合工业物联网的未来发展。

另外值得关注的就是边缘计算,边缘计算的实际部署位置非常灵活,最靠近用户的边缘就是终端,但并不是每种终端都可以被看成是边缘,这也是蓝奥声重点发展和研究的领域。

除了5G技术外,在其他无线通信技术,这些技术主要分为两类:一类是ZigBee、WiFi、蓝牙等短距离通信技术;另一类是LPWAN(low-power Wide-Area Network),即低功耗广域网通信技术。没有哪一种技术能覆盖全部场景应用,有各自的优势与适用情境。

其中蓝牙的使用场景多,应用范围广而被重视,其优点是不依赖于外部网络、速率快、低功耗,安全性高。只要有手机和智能设备,就能保持稳定的连接,走到哪连到哪。其缺点是不能直接连接云端,传输速度比较慢,组网能力比较弱,而且网络节点少,不适合多点布控。

2016年底正式发布的“蓝牙5”(Bluetooth 5)标准,是蓝牙技术发展史上具备“里程碑”意义的事件,其主要面向互联设备市场,重点包括4倍的传输距离、2倍的传输速度、以及8倍的广播数据传输量的增长。

对于工业物联网来说,蓝牙mesh是从一开始就被设计为真正用于工业级的mesh网络解决方案,其规范完全满足商业建筑和工厂自动化等市场严格的可靠性、可扩展性和安全性要求。

蓝牙mesh具备与生俱来的多路径自我修复能力,可避免因单点故障影响整个网络。虽然大多数mesh解决方案不能扩展到几百个节点之外,但蓝牙mesh可以扩展到超过1,000个节点,并且已经有超过1,000个节点的部署案例代表。

蓝牙mesh的安全级别可达到政府级安全: 添加至网络的设备可预置256位椭圆曲线和带外(Out-of-Band)认证。

尽管使用了忙碌的2.4 GHz ISM频段(它与Wi-Fi和ZigBee等共享),蓝牙仍具有确保消息成功到达目的地的巧妙方法。 自适应跳频有助于确保数据成功通过噪声。各个消息被分解成小的数据包,这些数据包以预定的顺序通过不同的通道发送,只有发送和接收设备才知道。

就算在嘈杂的环境中,有可能将误码误入消息中,它也可以使用所谓的“前向纠错”(FEC)纠正错误。

其中最大的优势还是蓝牙标准是全球性的,由于它在智能手机和其他手持设备中非常常见,因此您可以使用可能已经拥有的设备与支持蓝牙间物联网设备进行交互。

蓝奥声透过蓝牙的二次开发将终端的数据对接到云端网络体系中,打通设备端、边缘云、中心云,实现边缘计算的完整云边协同,使用边缘云计算模式来整合打通自动控制流程的工业物联网生产模式,可以大大地解放双手,极大地提高员工的生产效率。

如果企业有需要还可以通过蓝牙还可以为设备定位,群控联动等更多功能,作用键是企业有没有这方面的需求。

如果利用现有蓝牙在很多设备上的广泛部署,打通蓝牙和WiFi的网络连接就可以实现智能设备的快速部署,从而大大提高企业的物联网程度是最高效的方法。