雖然物聯(lián)網(wǎng)的概念被市場津津樂道已經(jīng)有一段時間了，但隨著工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展及其在工業(yè)環(huán)境中優(yōu)化*作、生產(chǎn)力和效率的前景，其正受到越來越廣泛的關(guān)注。現(xiàn)在有了更多的方式去連接工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，全球工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)市場預(yù)計(jì)2025年將達(dá)到近1萬億美元。

物聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)

雖然工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)從技術(shù)上看是屬于更大的物聯(lián)網(wǎng)概念的子類別，但它主要涉及在工業(yè)環(huán)境中使用的數(shù)字設(shè)備，如儀表、傳感器、執(zhí)行器和控制器，通過智能技術(shù) (通常稱為工業(yè)4.0) 為自動化系統(tǒng)打造基礎(chǔ)。

從網(wǎng)絡(luò)的角度來看，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備通常與*作技術(shù) (OT) 網(wǎng)絡(luò)相關(guān)聯(lián)，這些網(wǎng)絡(luò)通過工業(yè)以太網(wǎng)處理面向機(jī)器的監(jiān)視、控制和管理數(shù)據(jù)。相比之下，物聯(lián)網(wǎng)已成為與信息技術(shù) (IT) 網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的商業(yè)和消費(fèi)設(shè)備的同義詞，這些網(wǎng)絡(luò)主要通過商業(yè)以太網(wǎng)處理面向商業(yè)和消費(fèi)者的數(shù)據(jù)。雖然IT和OT網(wǎng)絡(luò)在共享數(shù)據(jù)以優(yōu)化流程方面正在融合，但物聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的通信方式、所需帶寬和使用的組件之間仍存在一些根本性的差異。

雖然物聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備都利用以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀向聯(lián)網(wǎng)設(shè)備發(fā)送和接收數(shù)據(jù)包，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備需要時間網(wǎng)絡(luò) (TSN) 。與此不同的是，商業(yè)以太網(wǎng)由于沖突機(jī)制 (即，當(dāng)傳輸數(shù)據(jù)時發(fā)現(xiàn)另一個設(shè)備也在嘗試傳輸就需要等待) 而無法確定給定數(shù)據(jù)包到達(dá)目的地所需的時間，而工業(yè)設(shè)備之間的通信不能有延遲，需要通過特定的工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議進(jìn)行優(yōu)先級排序和時間同步機(jī)制。

跟很多物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備需要1 Gb/s或更高的高速數(shù)據(jù)速率來傳輸更多的數(shù)據(jù) (如高清視頻) 不一樣，大多數(shù)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備是低速的，只需要低于100 Mb/s的數(shù)據(jù)傳輸速率。許多工業(yè)以太網(wǎng)應(yīng)用使用總線拓?fù)?，多個設(shè)備共享一個公共鏈路，而商業(yè)以太網(wǎng)幾乎總是配置成星形拓?fù)?，其中每個設(shè)備都有自己的鏈路。工業(yè)設(shè)備通常還需要更長的鏈路長度，才能有效地將制造空間延伸到更遠(yuǎn)的位置。

還需要注意的是，用于連接工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的布線組件通常需要受到保護(hù)，以防受到惡劣環(huán)境因素的影響，如機(jī)械力 (如擠壓和振動) 、液體和灰塵的進(jìn)入、化學(xué)或氣候問題 (如溫度和腐蝕性溶劑) 以及電磁干擾 (EMI) 。這就是為什么許多工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備連接需要加固的電纜和接插件。

新的連接方式

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的部分驅(qū)動力來自于新興的應(yīng)用，這些應(yīng)用將比傳統(tǒng)的現(xiàn)場總線通信協(xié)議 (用于控制和自動化系統(tǒng)中的工業(yè)設(shè)備) 具有顯著的優(yōu)勢。許多傳統(tǒng)的現(xiàn)場總線系統(tǒng)需要各種不同長度的介質(zhì)和不同連接器接口，這些介質(zhì)通常是專有的，不通用。這不僅使得部署成本更高、更復(fù)雜，而且大大限制了工業(yè)設(shè)備在OT和IT網(wǎng)絡(luò)間有效傳輸和共享信息的的輸入/輸出等級。

商業(yè)企業(yè)中使用的傳統(tǒng)4對以太網(wǎng)應(yīng)用對于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備連接來說成本過高。這就是為什么IEEE為單對以太網(wǎng) (SPE) 開發(fā)了802.3cg 10BASE-T1L標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)支持通過少1000米的平衡單對電纜傳輸10 Mb/s以太網(wǎng)，并使用IEEE 802.3數(shù)據(jù)線供電 (PoDL) 技術(shù)傳輸直流電。

SPE的出現(xiàn)實(shí)際上提供了一個融合的通信應(yīng)用，它解決了使用非專有類別的布線來支持高達(dá)10Mb/s的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)連接的需要，同時也為IT/OT融合提供了一個通用的網(wǎng)絡(luò)平臺。

另一個用于連接工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的新興應(yīng)用是新一代Wi-Fi 6/6E，它提供了大于5 Gb/s的實(shí)際數(shù)據(jù)傳輸速率、更長的設(shè)備電池工作時間、連接更多設(shè)備的能力以及改進(jìn)的性，從而使連接無線工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備成為可能。這對于連接位于偏遠(yuǎn)工業(yè)環(huán)境和難以到達(dá)區(qū)域的無線傳感器和設(shè)備，以及移動工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備 (例如用于庫存管理和資產(chǎn)跟蹤和監(jiān)控的設(shè)備) *有利。事實(shí)上，Guidehouse Insights發(fā)表的一份名為“Wi-Fi 6和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)”的新報(bào)告研究了工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)和Wi-Fi基礎(chǔ)設(shè)施如何用于工業(yè)場地，并預(yù)計(jì)工業(yè)Wi-Fi基礎(chǔ)設(shè)施市場將從2021年的17億美元增長到2030年的69億美元，年復(fù)合增長率為16.8%。該報(bào)告的摘要可在Guidehouse Insights網(wǎng)站上免費(fèi)下載。

5G蜂窩網(wǎng)絡(luò)具有更高頻率的無線電波，可提供高達(dá)10 Gb/s的速度和更低的延遲，因此也有很大潛力連接到工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，特別是用于分布式遙測應(yīng)用、遠(yuǎn)程采礦、挖掘、智能電網(wǎng)/變電站以及軌道交通應(yīng)用的設(shè)備。雖然Wi-Fi是位于建筑物內(nèi)的無線工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的理想選擇，但分布式天線系統(tǒng) (DAS) 可以將5G信號擴(kuò)展到建筑物內(nèi)，從而有效地支持需要在設(shè)施內(nèi)外運(yùn)行的移動工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的無縫無線通信。例如，被用來跟蹤和監(jiān)測新的COVID-19疫苗運(yùn)輸和溫度的傳感器，這些疫苗必須保持在零下70度°C以保證有效性。

我們強(qiáng)有力的支持

隨著建筑物和工廠通過物聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)變得更加智能和高效，以及IT和OT網(wǎng)絡(luò)的不斷融合，您需要部署正確的基礎(chǔ)設(shè)施來支持這一切。無論您是將設(shè)備連接到IT網(wǎng)絡(luò)還是OT網(wǎng)絡(luò)，在商業(yè)環(huán)境還是工業(yè)環(huán)境中，西蒙都為您提供了豐富的弱電布線系統(tǒng)選擇，以支持設(shè)備的直接SPE和4對有線以太網(wǎng)連接，以及Wi-Fi接入點(diǎn)和DAS節(jié)點(diǎn)的連接。