隨著工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)在制造業(yè)行業(yè)的廣泛應用，越來越多的制造業(yè)企業(yè)正通過5G工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)建新的生產模式，保證在經(jīng)濟下行時，實現(xiàn)生產成本的大幅度降低；在經(jīng)濟上行時，實現(xiàn)企業(yè)經(jīng)濟效益的最大化，獲得更多的利潤。
那么，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)究竟是什么？又是如何與5G通訊技術進行深度融合，賦能制造業(yè)轉型？
一、5G工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)概述
工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是由三層結構組成：感知層、網(wǎng)絡層和應用層。在網(wǎng)絡層中，以5G為代表的新一代信息通信技術，打造新型工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)基礎設施，新建或改造產線級、車間級、工廠級等生產現(xiàn)場，形成生產單元廣泛連接、信息（IT）運營（OT）深度融合、數(shù)據(jù)要素充分利用、創(chuàng)新應用高效賦能的先進工廠。
在生產現(xiàn)場，不同的生產的設備，采用不同的工業(yè)協(xié)議，如PROFIBUS、Modbus、CAN、HART、EtherCAT、EthernetIP、Modbus/TCP、PROFINET、OPC UA，以及大量的廠商私有協(xié)議。這種狀況的存在，主要因為工業(yè)軟硬件系統(tǒng)存在較強的封閉性和復雜性。要實現(xiàn)所有設備的互聯(lián)，需要對各種協(xié)議做解析并進行數(shù)據(jù)轉換，這是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)存量改造項目開展時最先遇到的問題。
二、5G工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)解決方案的發(fā)展
在復雜多樣的工業(yè)場景中，要把產線的相關數(shù)據(jù)呈現(xiàn)在基于互聯(lián)網(wǎng)的用戶界面，按照傳統(tǒng)的做法，大致需要如此的操作：
1）在產線配置工控機時，安裝專用的數(shù)據(jù)采集軟件，例如Kepware、IOServer等；
2）整理配置PLC控制器數(shù)據(jù)標簽，在工控機中配置對應驅動、輪詢周期、點位信息，完成對現(xiàn)場設備的數(shù)據(jù)采集，然后將數(shù)據(jù)存儲于本地工控機數(shù)據(jù)庫；
3）借助網(wǎng)絡將工控機數(shù)據(jù)通過OPC通訊協(xié)議匯聚到SCADA，完成工廠級數(shù)據(jù)匯聚；
4）完成SCADA系統(tǒng)與信息化系統(tǒng)對接，將數(shù)據(jù)傳送到IT部門的數(shù)據(jù)庫上；
5）經(jīng)過數(shù)據(jù)處理，最終呈現(xiàn)在生產主管的界面上。
最終網(wǎng)絡拓撲如下圖所示：
圖 一：傳統(tǒng)有線網(wǎng)絡架構
如上圖所示：受限于工控機系統(tǒng)能力，該系統(tǒng)一般采用分布式結構，由產線工控機完成就近多臺設備的數(shù)據(jù)集中和監(jiān)控，然后再由網(wǎng)絡將數(shù)據(jù)匯聚到中心機房SCADA，最終完成數(shù)據(jù)的集中和呈現(xiàn)。
5G數(shù)據(jù)采集的實現(xiàn)，需要通過5G專網(wǎng)為工廠的快速信息化提供一張低時延、大帶寬、廣連接的無線網(wǎng)絡，大大簡化工廠專網(wǎng)建設的成本和工程量，為物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的建設提供極大的便利。
在5G網(wǎng)絡推廣的初期，5G工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)建設多數(shù)以試點或者小規(guī)模的應用為主，系統(tǒng)邏輯設計相對簡單，把產線工控機使用的數(shù)據(jù)采集軟件系統(tǒng)IOServer簡單的部署到5G MEC服務器上來，完成物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的設備連接和數(shù)據(jù)采集，然后完成SCADA系統(tǒng)以及數(shù)字化應用平臺的建設。
系統(tǒng)拓撲結構如下：
圖 二：5G+ IOServer架構
從上圖可以看出，簡單的把“圖二”的系統(tǒng)中的本地SCADA系統(tǒng)部署在MEC邊緣節(jié)點側，即可實現(xiàn)按設定周期，輪詢采集現(xiàn)場控制器數(shù)據(jù)的功能。
但是這種做法并不適合大規(guī)模應用到5G工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)建設中，究其原因主要是：
1.流量浪費。MEC云端IOServer周期性全量的數(shù)據(jù)采集，流量消耗過大。例如：現(xiàn)場單臺PLC@1000點/S的采集頻率，每月需要約50G的通訊流量，此時只要邊緣端設備具備數(shù)據(jù)采集、篩選、過濾、變化上傳等策略，就可以大幅度降低網(wǎng)絡流量開銷。這種做法基本沿襲傳統(tǒng)有線網(wǎng)絡的做法，在本地提供支持5G傳輸、具備IOServer系統(tǒng)功能的設備。
2.斷網(wǎng)數(shù)據(jù)丟失。5G無線網(wǎng)絡斷開時, 數(shù)據(jù)連接中斷，斷網(wǎng)期間的生產過程數(shù)據(jù)則無法獲取，底層PLC等數(shù)據(jù)不緩存數(shù)據(jù)，應用系統(tǒng)業(yè)務將會受到影響，此時邊緣端能夠儲存斷點就顯得尤為關鍵。
3.算力占用、系統(tǒng)穩(wěn)定性問題。云端集中輪詢采集，占用大量的系統(tǒng)資源（包括線程計算資源和網(wǎng)絡連接資源）。如果對于硬件系統(tǒng)的配置提出更高的要求， 就會提升建設成本。同時整個系統(tǒng)的正常運行強依賴于中心化的IOServer，出現(xiàn)任何運行問題，都會導致系統(tǒng)的業(yè)務停滯。
通過以上分析，核心網(wǎng)集中輪詢采集的方式，存在諸多弊端，不是一個最優(yōu)的解決方案。隨著技術的迭代，邊緣采集脫穎而出。捷創(chuàng)技術自主研發(fā)的JENET 5G智能工業(yè)網(wǎng)關就是通過圖中所示的5G 接入設備的方式，集成IOServer的邊緣采集系統(tǒng)，來完成OT到IT數(shù)據(jù)解耦，這就是新興的“5G邊緣計算網(wǎng)關”。
圖三：JENET 5G/4G智能工業(yè)網(wǎng)關
5G邊緣計算網(wǎng)關相較之前的5G DTU、5G CPE，重點在于5G+邊緣計算。5G給傳輸帶來前所未有的高帶寬、低時延的網(wǎng)絡特性，邊緣計算一改之前的中心匯聚計算的模式，提倡去中心化應用。把感知層大量的數(shù)據(jù)先做有效的過濾和計算，提煉出有效的數(shù)據(jù)和計算結果再上發(fā)給中心進行更高效的計算和統(tǒng)籌，這樣可以大大提高數(shù)據(jù)運算效率和存儲資源的利用。
5G邊緣計算網(wǎng)關的出現(xiàn)讓傳統(tǒng)行業(yè)應用得以信息化升級換代，大量應用于智慧工廠、智能電網(wǎng)、交通運輸、智慧農業(yè)、水利信息化、冶金信息化等行業(yè)。
使用5G邊緣計算網(wǎng)關完成5G工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)建設的方案如下：
圖 四：5G+ IIoT架構
如上圖系統(tǒng)中，使用到的JENET 5G邊緣計算網(wǎng)關是由捷創(chuàng)技術面向工業(yè)及商業(yè)場景推出的新一代智能網(wǎng)關，主要具有如下技術特征：
1）支持南向多種通訊接口的接入：以太網(wǎng)、RS485、RS232、IO等；
2）支持南向多種工業(yè)協(xié)議數(shù)據(jù)解析：EthernetIP、S7、Melsec、Hostlink、Modbus等；
3）數(shù)據(jù)時標功能：數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的采集數(shù)據(jù)貼上精確時間標簽；
4）支持北向多協(xié)議兼容：MQTT、HTTP、Restful、OPC UA等；
5）支持斷點續(xù)傳功能：存儲斷網(wǎng)無法傳輸成功的數(shù)據(jù)，網(wǎng)絡恢復后完成記錄數(shù)據(jù)傳輸；
6）支持多規(guī)則計算：周期性調整、報警上報、數(shù)據(jù)。
此類邊緣產品構建的解決方案，可以很好的彌補以上提出的系統(tǒng)的弱點，為5G深入全連接工廠建設提供可靠的邊緣側解決方案。
工業(yè)企業(yè)的數(shù)字化轉型極大的推動了工業(yè)控制和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)整合集成的發(fā)展，5G邊緣網(wǎng)關產品應運而生。這一產品綜合了高速數(shù)據(jù)采集、邊緣數(shù)據(jù)過濾和處理和IIoT平臺高效通信等功能，在很大程度上簡化和改善了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的實現(xiàn)過程。目前這一新生事物已經(jīng)有了一些工業(yè)實踐的支持，在汽車、有色金屬、輪胎、化工等多個行業(yè)的數(shù)據(jù)采集、分析、診斷等方面都取得了實際效果，相信其綜合集成的性能一定會在今后的5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中發(fā)揮更多的作用。
關注捷創(chuàng)技術公眾號，獲取更多5G實時資訊。
申請創(chuàng)業(yè)報道，分享創(chuàng)業(yè)好點子。點擊此處，共同探討創(chuàng)業(yè)新機遇！
4月19日，在第29屆中國國際廣播電視信息網(wǎng)絡展覽會(CCBN2023)展會上，北京思特奇信息技術股份有限公司（以下簡稱：思特奇；股票代碼：300608.SZ）產品總監(jiān)伍鑫應邀出席本次展會三大主題峰會之一的“廣電5G峰會”，并發(fā)表《融合創(chuàng)新數(shù)字賦能，思特奇助力廣電5G時代轉型發(fā)展》主題演講，與同場的
來源：財新網(wǎng)地處北京東南的亦莊，半個世紀之前，還是大興區(qū)的紅星人民公社。自從1991年北京的唯一一個國家級經(jīng)濟開發(fā)區(qū)落戶于此之后，30年間，亦莊新城“長大”了約60倍，從3.8平方公里起步到如今的225平方公里規(guī)劃范圍。亦莊新城，不僅躍升成高精尖產業(yè)發(fā)展的主陣地，更日益衍變?yōu)楸本┱故究萍忌虡I(yè)實力的國
近日,國家心理健康和精神衛(wèi)生防治中心舉辦社會心理服務體系建設研討暨“5G+心理健康”試點工作推進會,好心情作為國家“5G+心理健康”試點項目心理健康試點科普與互聯(lián)網(wǎng)心理健康服務平臺工作獨家承辦方,出席會議并作“5G+心理健康”試點工作分享。
11月19日，由工業(yè)和信息化部、湖北省人民政府主辦的2022中國5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大會在湖北武漢開幕。作為本屆大會的重要組成部分，由中國5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大會組委會、工業(yè)和信息化部新聞宣傳中心主辦
據(jù)國家工信部數(shù)據(jù)顯示，截至今年9月末，我國5G基站總數(shù)達222萬個，比計劃超額完成22萬個。當前，我國已建成全球最大的5G共建共享網(wǎng)絡，實現(xiàn)重點鄉(xiāng)鎮(zhèn)及以上區(qū)域連續(xù)覆蓋。
信創(chuàng)即信息技術創(chuàng)新，是指通過自主研發(fā)、技術創(chuàng)新等方式，實現(xiàn)信息技術的自主可控，降低對外部技術的依賴，提高國家信息安全保障能力。
第三屆828B2B企業(yè)節(jié)正在全國如火如荼進行中。作為中國首個以“提升企業(yè)數(shù)字化能力、助力企業(yè)穩(wěn)健快速成長”為目標的B2B企業(yè)節(jié)，828B2B企業(yè)節(jié)由華為云聯(lián)合上萬伙伴共同發(fā)起，目的是為了打通數(shù)字化供需天塹，讓科技企業(yè)和有數(shù)轉智改需求的中小企業(yè)能在一站購平臺上完成對接，實現(xiàn)成就好生意，成為好企業(yè)的節(jié)日
當今世界經(jīng)濟局勢復雜多變，企業(yè)面臨著越來越激烈的市場競爭。在生產方式不斷隨著科技水平的發(fā)展而提升的同時，各個行業(yè)企業(yè)產品之間的差距越來越小，企業(yè)單純依靠產品很難在如今的市場競爭中取勝。因此，如何為企業(yè)尋求更加富有競爭力的銷售能力提升辦法，成為了企業(yè)普遍更加看重的問題。趙峰，現(xiàn)任北京正信啟德管理顧問有
零售經(jīng)營者正處在一個歷史性的轉折點上。一方面，中國的零售產業(yè)已經(jīng)發(fā)展到門店渠道飽和的狀態(tài)，優(yōu)勝劣汰會是零售產業(yè)未來一段時間內的主旋律；一方面，中國消費者的價值觀出現(xiàn)了顯著變化，零售快消市場已經(jīng)進入“性價比時代”。為此，百望云總結服務諸多零售快消經(jīng)營者的經(jīng)驗，集合產品與技術，推出了數(shù)字化解決方案，并取
受限于三元材料以及磷酸鐵鋰電池在能量密度、安全性、循環(huán)壽命等多方面的限制，純電汽車產品始終無法完成對傳統(tǒng)燃油車的致命一擊。在此背景下，優(yōu)勢明顯的固態(tài)電池被寄予厚望，眾多車企以及電池企業(yè)紛紛加碼這一細分領域，以求占領技術制高點。目前，業(yè)界普遍將全固態(tài)電池小批量量產上車的時間節(jié)點定在2027年左右，大規(guī)
嘿，朋友們！矢量智控（南京）科技有限公司官網(wǎng)www.ivcon.cn8月31日正式啟用啦！這將是矢量智控的重要里程碑，期待為AI+工業(yè)與制造業(yè)帶來更深入、更全面的服務。矢量智控作為南棲仙策旗下工業(yè)智能決策品牌，專注為高端裝備和復雜流程工業(yè)提供自主智能控制產品和方案。產品積淀前沿AI技術我們根據(jù)產品的
北京時間9月2日凌晨，科沃斯機器人CEO錢程的一條朋友圈引起業(yè)內關注，搶先揭示了科沃斯將在2024德國柏林IFA展推出其地寶X系列新品。從簡短的內容中可以窺見，科沃斯內部對于這款新品的信心和期待。從錢程朋友圈流出的圖片來看，猜測科沃斯此次新品將重點圍繞地面頑垢清潔的提升以及二次污染的問題解決。截至上
經(jīng)過多年堅持不懈的努力，以色列AudioPixels公司和中國地球山微電子公司雙方聯(lián)合研制的數(shù)字像素級MEMS揚聲器技術取得重大突破。據(jù)AudioPixels官方發(fā)布消息顯示：新研制的第二代MEMS揚聲器（GEN-II）所達到的聲壓級（SPL或“響度”）已被驗證符合其商業(yè)化可行性的數(shù)字聲音重建（DS
2024年8月29日，深圳國際3D打印、增材制造展覽會（Formnext+PMSouthChina）在深圳國際會展中心13號館隆重舉行。本次展會以其豐富的活動與論壇，再次彰顯了3D打印技術在商業(yè)發(fā)展中的廣泛應用，尤其是在新興的“3D打印農場”建設領域，縱維立方的兩款新品在農場主群體中備受關注，并宣布
8月30日，招商銀行在上海舉辦了“招銀浦江數(shù)字金融生態(tài)大會”，拓元智慧科技有限公司（以下簡稱“拓元智慧”）應邀參加本次大會。拓元智慧以其在人工智能領域的深厚積累與前沿探索，吸引了眾多行業(yè)內外人士的關注。公司首席科學家王廣潤博士在論壇上發(fā)表了題為《新型多模態(tài)大模型的前沿技術及產業(yè)化實踐》的報告，深入探
