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工業(yè)4.0下的物聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議到底是什么?

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什么是工業(yè)4.0?小編先為大家解釋一下,“工業(yè)4.0”的本質是產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。“互聯(lián)網(wǎng)+制造”的融合,這是一場時代的革命,是顛覆和自我顛覆。實際上在過去的15年當中,見證了自動化到互聯(lián)網(wǎng)化,還洞察了萬物互聯(lián)所帶來的技術變遷。“工業(yè)4.0”是人類社會最后一次工業(yè)革命,引用工信部部長苗圩的一句原話:“互聯(lián)網(wǎng)+”是一個巨大的概念,“互聯(lián)網(wǎng)+制造”最具備條件,“工業(yè)4.0”也將成為“互聯(lián)網(wǎng)+”的最先突破的一個領域。



以上是官方的定義,但將現(xiàn)有機器和工業(yè)設備轉換成連接的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)有多可行?將設備連接到物聯(lián)網(wǎng)的好處有很多,但就像采用新技術的任何步驟一樣,重要的是要了解那些決定產(chǎn)品成功或失敗的關鍵因素。由于物聯(lián)網(wǎng)連接是整個工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IIOT)系統(tǒng)的主干,因此在選擇將要使用的物聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議類型時,應該格外小心。

盡早確定正確的數(shù)據(jù)集成協(xié)議對于構建成功的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)至關重要。

在實施物聯(lián)網(wǎng)時,關于如何傳輸數(shù)據(jù)的決策通常非常復雜。幸運的是,工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)連接的標準化,以及模擬工具的進步,使得在數(shù)據(jù)連接和集成方面做出更好、更明智的決策變得更加容易。



物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)集成清單

在考慮將哪種協(xié)議用于您的工業(yè)4.0數(shù)據(jù)集成時,該清單中包括的6個最重要考慮因素需要牢記。

1、范圍

它是什么?

范圍描述物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中設備之間傳輸數(shù)據(jù)的距離。

為什么重要?

如果您想要的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡需要遠距離傳輸數(shù)據(jù),那么使用專為短距離通信而設計的協(xié)議將不會起作用。范圍也可以作為一種安全措施,通過使用具有特別短范圍的協(xié)議,進而限制數(shù)據(jù)的移動。

2、帶寬

它是什么?

在規(guī)定的時間段內可以傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量。

為什么重要?

每個協(xié)議都根據(jù)定義的數(shù)據(jù)包大小傳輸數(shù)據(jù)。典型傳輸中的數(shù)據(jù)量應與所選協(xié)議能夠容納的數(shù)據(jù)包大小相匹配。使用比需要發(fā)送的數(shù)據(jù)大得多的數(shù)據(jù)包是低效的。另一方面,將大塊數(shù)據(jù)分割成許多較小的數(shù)據(jù)包進行傳輸會導致不必要的處理。

3、功耗

它是什么?

設備傳輸數(shù)據(jù)所需的電量。

為什么重要?

在設計依賴電池供電的產(chǎn)品時,這是一個特別重要的考慮因素。數(shù)據(jù)傳輸過程的功率效率將影響設備的電池壽命,進而影響運行成本。

4、安全

它是什么?

在傳輸?shù)母鱾€階段和存儲過程中為保護數(shù)據(jù)而采取的措施。

為什么重要?

當數(shù)據(jù)從一個設備移動到另一個設備時,它會變得很脆弱且易受攻擊。安全性是希望為其產(chǎn)品引入數(shù)據(jù)連接的公司的主要關注點之一。幸運的是,有許多技術可以實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的安全連接,包括端口保護、認證和加密。

5、連接控制

它是什么?

設備在典型用例中處于連接狀態(tài)的時間和行為。

為什么重要?

當設備連接時,它會消耗電量并消耗帶寬。因此,有些設備可以控制它們何時連接以及何時處于脫機狀態(tài)。這種對連接的控制也與物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)健性密切相關,即設備在應用時保持連接,而不會意外脫離網(wǎng)絡。

6、互操作性

它是什么?

一個連網(wǎng)的設備、傳感器或應用程序與另一個(通常來自不同的制造商、主機或供應商)通信的能力。

為什么重要?

在某些情況下,建立一個最佳且靈活的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡將需要集成許多并非來自同一供應商的元素。或者,技術的進步可能會導致用戶希望切換到更好的設備來替換現(xiàn)有物聯(lián)網(wǎng)設置中的舊元素。互操作性方面的能力是物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品價值的核心。

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IIoT)協(xié)議一覽

目前,三種最常見的物聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議是MQTT、AMQP和COAP。

▲MQTT——消息隊列遙測傳輸

MQTT以前被稱為“SCADA協(xié)議”,它是一種易于實現(xiàn)、輕量級、經(jīng)ISO批準的消息傳遞協(xié)議,特別適用于遠程通信和帶寬受限的情況。MQTT的發(fā)布訂閱、低功耗、小尺寸和通過最小化數(shù)據(jù)包的高效數(shù)據(jù)分發(fā)使其成為工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)部署和移動應用的最佳選擇。

▲AMQP——高級消息隊列協(xié)議

AMQP是一種開放標準的、功能豐富的消息隊列協(xié)議,它提供可靠和安全的消息隊列、路由和定向。AMQP提供了高度的互操作性,允許各種各樣的通信模式和消息傳遞應用。

▲CoAP——受限應用協(xié)議

CoAP專門用于連接資源受限的設備,如有限的電源或小內存。對CoAP的新擴展允許將幾個CoAP資源作為一個組來定義和處理,并減少了傳輸時間。

如何選擇

那么,您應該從哪里開始呢?根據(jù)上面的6點清單,您可以首先根據(jù)6個因素中的每一個來分解產(chǎn)品的數(shù)據(jù)連接要求,然后,選擇最符合這些要求的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)連接協(xié)議。

總結,工業(yè)4.0是物聯(lián)網(wǎng)介入下的工業(yè)發(fā)展的新動向,是新一代工業(yè)革命。

標簽:滄州 丹東 崇左 臨夏 福州 遼寧 荊州 定西

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