U industrijskom Internetu široko se koriste i žičana komunikacija (npr. industrijski Ethernet, fieldbus) i bežična komunikacija (npr. Wi-Fi, 5G, namjenska industrijska bežična tehnologija), ali konkretan izbor ovisi o potrebama scene. Slijedi analiza tehničkih karakteristika, scenarija primjene i trendova razvoja:
I. Žičana komunikacija: stabilna i pouzdana, i dalje jezgro industrije
Tehničke karakteristike
Visoko{0}}stvarno vrijeme i pouzdanost:Industrijski eternet (npr. PROFINET, EtherCAT) ostvaruje kašnjenje u mikrosekundama kroz hard real-operativni sistem i namjensku mrežnu karticu kako bi zadovoljio zahtjeve za preciznom kontrolom.
Jaka sposobnost protiv -smetanja:metalna žica ili optički prijenos nije podložan elektromagnetnim smetnjama, pogodan za jaka industrijska okruženja (npr. topljenje metala, električna oprema).
Visoka sigurnost:Fizička izolacija smanjuje rizik od curenja podataka i ispunjava standarde industrijske sigurnosti.
Tipični scenariji primjene
Kontrolni sloj proizvodnje:Interakcija podataka u stvarnom-vremenu između PLC-a (programabilnog logičkog kontrolera) i senzora i aktuatora.
Međusobna povezanost sloja opreme:stabilna komunikacija osnovne opreme kao što su industrijski roboti i CNC alatni strojevi.
Determinističke mreže:npr. vremenski-mreže osjetljive na vrijeme (TSN) u proizvodnji automobila, proizvodnji poluprovodnika.
Tržišni udio
Tržišni udio industrijskog Etherneta u polju industrijskog prikupljanja podataka postepeno se povećava zbog njegove visoke brzine prijenosa (Gigabit / 10 Gigabita), jednostavnog umrežavanja i kompatibilnosti s internet konekcijom.
II. Bežična komunikacija: fleksibilna primjena, postaje važan dodatak
Tehničke karakteristike
Fleksibilnost i skalabilnost:nije potrebno ožičenje, podržava brzu implementaciju i rekonfiguraciju proizvodne linije, prilagođavajući se potrebama fleksibilne proizvodnje.
Prednost cijene:Smanjite troškove ožičenja (posebno za rekonstrukciju starog postrojenja), smanjite zastoje radi održavanja.
Brza iteracija tehnologije:5G, Wi-Fi 6/7 i druge nove tehnologije pružaju veći propusni opseg i manje kašnjenje.
Tipični scenariji primjene
Komunikacija mobilnog uređaja:{0}}prijenos podataka u stvarnom vremenu za AGV (automatizirana vođena vozila), inspekcije dronova i ručne terminale za radnike.
Daljinsko praćenje i prediktivno održavanje:Praćenje statusa opreme-široko područja putem LoRa, NB-IoT i drugih tehnologija.
Rad u opasnom okruženju:kao što su rudarski i hemijski scenariji, bežična tehnologija zamjenjuje ručnu inspekciju i poboljšava sigurnost.
Ključni tehnološki pravac
5G industrijska privatna mreža:podržavaju uRLLC (ultra-pouzdanu komunikaciju sa malim-latencijama) i mMTC (masivnu mašinsku komunikaciju) za realizaciju ekstremnih scenarija kao što su operacije na daljinu i autonomna vožnja.
Mreža{0}}osjetljiva na vrijeme (TSN) i bežična konvergencija:Uravnotežite bežičnu fleksibilnost i žičanu sigurnost putem TSN-a preko 5G/Wi-Fi mreže.
Namjenski industrijski bežični protokoli: kao što su WirelessHART, WIA-PA, optimizirani za procesnu industriju, sa jakom sposobnošću protiv-ometanja.
III. sinergija žičanog i bežičnog: hibridno umrežavanje u mainstream
Način preklapanja:preklapanje bežične veze na postojeću žičanu mrežu za prikupljanje podataka u-stvarnom- vremenu (npr. praćenje životne sredine, upravljanje zalihama).
Način konvergencije:bežični postupno zamjenjuju dio žičane kontrolne mreže, kao što je 5G + edge computing kako bi se postigao PLC bežični.
Tipičan slučaj:
Proizvodnja automobila:industrijski Ethernet povezuje osnovnu opremu, Wi-Fi 6 podržava AGV zakazivanje, 5G se koristi za daljinsku inspekciju kvaliteta.
Pametna poljoprivreda:LoRa praćenje vlažnosti tla, 4G/5G prijenos u oblak, žičana mreža za kontrolu sistema za navodnjavanje.
IV. budući trend: udio bežičnih mreža nastavlja da raste, ali žičani su i dalje nezamjenjivi
Rast stope penetracije bežične tehnologije:
Očekuje se da će do 2027. godine veličina industrijskog tržišta bežičnih komunikacija premašiti tržište žičanih, posebno u području logistike, energetike i pametne proizvodnje.
Cijena industrijskih modula 5G se smanjuje (sa 1000 USD na 100 USD), što promoviše opseg primjene.
Žičana tehnologija nastavlja sa inovacijama:
Jedno-eternet (SPE) pojednostavljuje kabliranje, podržava PoE (Napajanje preko Etherneta) i smanjuje sveobuhvatne troškove.
Tehnologija industrijske optičke sabirnice probija ograničenje udaljenosti prijenosa, pogodno za velike-tvornice.
Usklađivanje standarda ubrzava:
OPC UA preko TSN-a, 5G LAN-a i drugih protokola konvergiraju kako bi riješili probleme kompatibilnosti više-protokola.
Glavne industrijske zemlje širom svijeta (npr. Njemačka, Sjedinjene Države, Kina) uključile su bežičnu tehnologiju u svoje industrijske internet strategije.