Tööstuslikus Internetis kasutatakse laialdaselt nii juhtmega sidet (nt tööstuslik Ethernet, väljasiin) kui ka traadita sidet (nt Wi-Fi, 5G, spetsiaalne tööstuslik traadita tehnoloogia), kuid konkreetne valik sõltub sündmuskoha vajadustest. Järgnevalt analüüsime tehnilisi omadusi, rakendusstsenaariume ja arengusuundi:
I. Juhtmega side: stabiilne ja usaldusväärne, endiselt tööstuse tuum
Tehnilised omadused
Kõrge reaalajas{0}}ja töökindlus:Tööstuslik Ethernet (nt PROFINET, EtherCAT) realiseerib mikrosekundilise viivituse kõva-reaalajas operatsioonisüsteemi ja spetsiaalse võrgukaardi abil, et rahuldada täppisjuhtimise nõudlust.
Tugev häiretevastane{0}}võime:metalltraat või fiiberoptiline ülekanne ei allu elektromagnetilistele häiretele, sobib tugevasse tööstuskeskkonda (nt metallisulatus, jõuseadmed).
Kõrge turvalisus:Füüsiline isoleerimine vähendab andmete lekke ohtu ja vastab tööstusohutuse standarditele.
Tüüpilised rakendusstsenaariumid
Tootmiskontrolli kiht:PLC (programmeeritav loogikakontroller) ning andurite ja täiturmehhanismide vaheline reaalajas{0}}andmeside.
Seadmete kihtide ühendus:stabiilne side põhiseadmetega, nagu tööstusrobotid ja CNC-tööpingid.
Deterministlikud võrgud:nt aja{2}}tundlikud võrgud (TSN) autotööstuses, pooljuhtide tootmises.
Turuosa
Tööstusliku Etherneti turuosa tööstusandmete kogumise valdkonnas kasvab järk-järgult tänu selle suurele edastuskiirusele (Gigabit / 10 Gigabit), lihtsale võrguühendusele ja ühilduvusele Interneti-ühendusega.
II. Traadita side: paindlik juurutamine, muutudes oluliseks täienduseks
Tehnilised omadused
Paindlikkus ja mastaapsus:juhtmeid pole vaja, mis toetab kiiret kasutuselevõttu ja tootmisliini ümberkonfigureerimist, kohanedes paindliku tootmise vajadustega.
Kulude eelis:Vähendage juhtmestiku kulusid (eriti vana tehase rekonstrueerimisel), vähendage hoolduse seisakuid.
Kiire tehnoloogia iteratsioon:5G, Wi-Fi 6/7 ja muud uued tehnoloogiad pakuvad suuremat ribalaiust ja väiksemat latentsust.
Tüüpilised rakendusestsenaariumid
Mobiilseadmete side:Reaalajas andmeedastus AGV-de (Automated Guided Vehicles), droonide kontrollide ja töötajate pihuterminalide jaoks.
Kaugseire ja ennustav hooldus:Lai{0}}seadmete oleku jälgimine LoRa, NB-IoT ja muude tehnoloogiate kaudu.
Ohtliku keskkonna toimimine:Näiteks kaevandamise ja keemiatööstuse stsenaariumides asendab traadita tehnoloogia käsitsi kontrolli ja parandab ohutust.
Tehnoloogia põhisuund
5G tööstuslik privaatvõrk:toetavad uRLLC-d (üli{0}}usaldusväärne madala-latentsusega side) ja mMTC-d (massiivne masinside), et realiseerida äärmuslikke stsenaariume, nagu kaugoperatsioon ja autonoomne sõit.
Ajatundlik{0} võrk (TSN) ja traadita konvergents:Tasakaalustage juhtmevaba paindlikkus ja juhtmega kindlus TSN-i kaudu 5G/Wi-Fi kaudu.
Spetsiaalsed tööstuslikud traadita protokollid: nagu WirelessHART, WIA{0}}PA, optimeeritud töötleva tööstuse jaoks ja millel on tugev segamisvastane-võime.
III. juhtmega ja traadita ühenduse sünergia: hübriidvõrgud peavoolu
Ülekatterežiim:juhtmevaba katmine olemasoleva traadiga võrgu peale mitte-reaalajas-andmete kogumiseks (nt keskkonnaseire, varude haldamine).
Lähenemisrežiim:traadita järk-järgult asendada osa juhtmega juhtimisvõrgust, näiteks 5G + servade andmetöötluse kaudu, et saavutada juhtmevaba PLC.
Tüüpiline juhtum:
Auto tootmine:tööstuslik Ethernet ühendab põhiseadmeid, Wi-Fi 6 toetab AGV ajastamist, 5G-d kasutatakse kvaliteedi kaugkontrolliks.
Arukas põllumajandus:Mulla niiskuse LoRa jälgimine, 4G/5G edastamine pilve, juhtmega võrk niisutussüsteemi juhtimiseks.
IV. tulevikutrend: traadita side osakaal kasvab jätkuvalt, kuid juhtmega on endiselt asendamatu
Juhtmevaba tehnoloogia leviku määra kasv:
Eeldatakse, et 2027. aastaks ületab tööstusliku traadita side turu suurus traadiga oma, eriti logistika, energeetika ja nutika tootmise valdkonnas.
5G tööstusmoodulite maksumus väheneb (1000 dollarilt 100 dollarile), mis suurendab rakenduse ulatust.
Juhtmega tehnoloogia jätkab uuendusi:
Single{0}}pair Ethernet (SPE) lihtsustab kaabeldust, toetab PoE-d (Power over Ethernet) ja vähendab üldkulusid.
Tööstuslik optiline siinitehnoloogia ületab edastuskauguse piirangu, mis sobib suurtele{0}}tehastele.
Standardite ühtlustamine kiirendab:
OPC UA TSN-i, 5G LAN-i ja muude protokollide kaudu lähenevad, et lahendada mitme-protokolli ühilduvusprobleemid.
Suured tööstusriigid üle maailma (nt Saksamaa, USA, Hiina) on traadita tehnoloogia oma tööstuslikesse Interneti-strateegiatesse lisanud.