در اینترنت صنعتی، هم ارتباطات سیمی (مانند اترنت صنعتی، فیلدباس) و هم ارتباط بی سیم (مثلاً Wi{4}}Fi، 5G، فناوری بی سیم صنعتی اختصاصی) به طور گسترده استفاده می شود، اما انتخاب خاص به نیازهای صحنه بستگی دارد. در زیر تجزیه و تحلیل مشخصات فنی، سناریوهای کاربردی و روند توسعه است:
I. ارتباطات سیمی: پایدار و قابل اعتماد، هنوز هسته اصلی صنعت
مشخصات فنی
زمان واقعی-و قابلیت اطمینان بالا:اترنت صنعتی (مثلاً PROFINET، EtherCAT) با تأخیر میکروثانیه ای از طریق سیستم عامل{2}}زمان واقعی و کارت شبکه اختصاصی برای پاسخگویی به تقاضا برای کنترل دقیق، متوجه می شود.
توانایی ضد تداخل قوی:-سیم فلزی یا انتقال فیبر نوری در معرض تداخل الکترومغناطیسی نیست، مناسب برای محیط های صنعتی قوی (مانند ذوب فلز، تجهیزات برق).
امنیت بالا:جداسازی فیزیکی خطر نشت داده ها را کاهش می دهد و استانداردهای ایمنی صنعتی را برآورده می کند.
سناریوهای کاربردی معمولی
لایه کنترل تولید:تعامل داده های زمان واقعی بین PLC (کنترل کننده منطقی قابل برنامه ریزی) و حسگرها و محرک ها.
اتصال لایه تجهیزات:ارتباط پایدار تجهیزات اصلی مانند ربات های صنعتی و ماشین ابزار CNC.
شبکه های قطعی:به عنوان مثال، شبکه های حساس به زمان (TSN) در خودروسازی، تولید نیمه هادی.
سهم بازار
سهم بازار اترنت صنعتی در زمینه جمعآوری دادههای صنعتی به دلیل سرعت بالای انتقال (گیگابیت/10 گیگابیت)، شبکهسازی آسان و سازگاری با اتصال به اینترنت به تدریج در حال افزایش است.
II. ارتباطات بی سیم: استقرار انعطاف پذیر، تبدیل شدن به یک مکمل مهم
مشخصات فنی
انعطاف پذیری و مقیاس پذیری:هیچ سیم کشی مورد نیاز نیست، پشتیبانی از استقرار سریع و پیکربندی مجدد خط تولید، سازگار با نیازهای تولید انعطاف پذیر.
مزیت هزینه:کاهش هزینه های سیم کشی (به ویژه برای بازسازی کارخانه قدیمی)، کاهش زمان خرابی برای تعمیر و نگهداری.
تکرار سریع فناوری:5G، Wi{1}}Fi 6/7 و سایر فناوریهای جدید پهنای باند بالاتر و تأخیر کمتری را ارائه میکنند.
سناریوهای کاربردی معمولی
ارتباط دستگاه همراه:انتقال دادههای-در زمان واقعی برای AGV (خودروهای هدایت شونده خودکار)، بازرسی هواپیماهای بدون سرنشین و پایانههای دستی کارگر.
نظارت از راه دور و نگهداری پیش بینی شده:نظارت بر وضعیت تجهیزات منطقه وسیع-از طریق LoRa، NB-IoT و سایر فناوریها.
عملیات محیطی خطرناک:مانند سناریوهای معدنی و شیمیایی، فناوری بی سیم جایگزین بازرسی دستی شده و ایمنی را بهبود می بخشد.
جهت فناوری کلیدی
شبکه خصوصی صنعتی 5G:از uRLLC ({0}}ارتباط با تأخیر فوقالعاده مطمئن{{1}) و mMTC (ارتباطات عظیم ماشینی) برای تحقق سناریوهای شدید مانند جراحی از راه دور و رانندگی مستقل پشتیبانی کنید.
شبکه حساس به زمان (TSN) و همگرایی بیسیم:انعطاف پذیری بی سیم و اطمینان سیمی را از طریق TSN از طریق 5G/Wi{1}}Fi متعادل کنید.
پروتکلهای بیسیم صنعتی اختصاصی: مانند WirelessHART، WIA{0}}PA، بهینهسازی شده برای صنعت فرآیند، با قابلیت ضد{1}}جمع قوی.
III. هم افزایی سیمی و بی سیم: شبکه های ترکیبی در جریان اصلی
حالت همپوشانی:پوشش بی سیم در بالای شبکه سیمی موجود برای جمع آوری داده های غیرواقعی-(مثلاً نظارت محیطی، مدیریت موجودی).
حالت همگرایی:بی سیم به تدریج بخشی از شبکه کنترل سیمی را جایگزین می کند، مانند از طریق 5G + محاسبات لبه برای دستیابی به بی سیم PLC.
مورد معمولی:
خودروسازی:اترنت صنعتی تجهیزات اصلی را به هم متصل میکند، Wi-Fi 6 از زمانبندی AGV پشتیبانی میکند، 5G برای بازرسی کیفیت از راه دور استفاده میشود.
کشاورزی هوشمند:نظارت LoRa بر رطوبت خاک، انتقال 4G/5G به ابر، شبکه سیمی برای کنترل سیستم آبیاری.
IV. روند آینده: نسبت بی سیم همچنان در حال افزایش است، اما سیمی هنوز غیر قابل تعویض است
رشد نرخ نفوذ فناوری بی سیم:
پیش بینی می شود که تا سال 2027، اندازه بازار ارتباطات بی سیم صنعتی، به ویژه در زمینه لجستیک، انرژی و تولید هوشمند، از بازار ارتباطات سیمی فراتر رود.
هزینه ماژول های صنعتی 5G در حال کاهش است (از 1000 دلار به 100 دلار)، که مقیاس کاربرد را ارتقا می دهد.
فناوری Wired به نوآوری خود ادامه می دهد:
اترنت تک-جفتی (SPE) کابلکشی را ساده میکند، از PoE (توان بر روی اترنت) پشتیبانی میکند و هزینههای جامع را کاهش میدهد.
فناوری گذرگاه نوری صنعتی محدودیت فاصله انتقال را از بین میبرد که برای کارخانههای-مقیاس بزرگ مناسب است.
هماهنگ سازی استانداردها سرعت می بخشد:
OPC UA روی TSN، 5G LAN و پروتکلهای دیگر برای حل مشکلات سازگاری چند پروتکلی همگرا میشوند.
کشورهای صنعتی بزرگ در سراسر جهان (به عنوان مثال، آلمان، ایالات متحده، چین) فناوری بی سیم را در استراتژی های اینترنت صنعتی خود گنجانده اند.