工业物联网是一种:数字时代先进生产模式,通过将感知技术、通信技术、传输技术、数据处理技术、控制技术,运用到生产、配料、仓储等所有阶段,实现生产及控制的数字化、智能化、网络化,提高制造效率,改善产品质量,降低产品成本和资源消耗,最终实现将传统工业提升到智能化的新阶段。同时,通过云服务平台,面向工业客户,融合云计算、大数据能力,助力传统工业企业转型。
物联网、工业40等概念既有交集也有差异。随着工业化与信息化的深度融合,企业内部互联互通的需求渐增,通过接入网络进而达到提高产品质量和运营效率的需求更为强烈,工业物联网应运而生。
工业物联网是物联网领域重头戏,规模占比接近百分之二十
物联网在工业的应用,是物联网最重要的领域之一。目前,工业物联网在物联网领域占比最高,达到近20%的份额。展望未来,工业物联网也是物联网应用推广最主要的动力。预计,到 2020 年,工业物联网在整体物联网产业中的占比将达到 25%。
受政策、应用双推动,工业物联网产业规模快速增长
“中国制造 2025”、“智能制造”、“互联网+”等战略规划,“中国智造”已经成为未来制造企业的发展方向,而工业物联网正是实现“中国智造”的基础。
根据物联网在工业领域的产值贡献率来测算,2014年,国内物联网在工业领域需求规模为1260亿元;2016年,国内物联网在工业领域需求规模为1804亿元。2017年,国内物联网在工业领域需求规模约为2354亿元。预计在政策推动以及应用需求带动下,到 2020 年,工业物联网规模将突破 4500 亿元。
——以上数据来源参考前瞻产业研究院发布的《中国物联网行业细分市场需求与投资机会分析报告》。
以下是物联网常见的应用场景:1、车联网
车联网行业中,车载智能终端、车载扫码支付设备、行车记录仪、车载综合监控/DVR。车载设备借助物联卡,流量卡实现车与车、人、路、平台之间的联系。
2、智慧物流
智慧物流是指物联网用于物流行业,在物流的运输、仓储、包装、装卸、配送,大大降低了物流运输成本,提高运输效率,在物流中的运用大致是这四个方向:仓储管理、运输监测、冷链物流、智能快递柜。
3、智能穿戴
智能穿戴其实就是指智能手表、智能手环、智能眼镜等,物联网卡是智能穿戴行业不可或缺的一部分。
4、智慧城市
智慧城市是未来城市发展的方向和趋势,通过物联网、云计算、大数据、空间地理信息集成等智能计算技术的应用,使得城市管理、教育、医疗、交通运输、住宅等更互联、高效和智能,人们可以随时随地享受到便利的生活。
5、智能安防
安防是物联网的一大应用场景,智能安防主要包括三大部分,智能门禁、报警系统、监控系统,行业中主要以安防监控为主。
6、智慧农业
将物联网技术运用到农业中去,使传统农业更具“智慧”,从而实现农业无人化、自动化、智能化管理。
7、智慧医疗
安全健康也是我们非常关心的问题,物联网技术在医疗行业中有着极大的作用,物联网卡将设备进行连接,实现信息实时采集和稳定传输数据,对医疗行业的服务水平和效率有着积极的促进作用。在医疗中的运用大致是这两个场景:可穿戴医疗设备、数字化医院。专家描述了用于工业物联网的标准软件栈可以集成到现代自动化系统中的方式。
在大型工业系统中,集成是一项越来越大的挑战。过去,工业系统集成主要集中在设备,网络和其他硬件物理层。大多数情况下,软件已配置并包含在特定设备中。
利用工业物联网及其无处不在的网络连接和虚拟化,系统集成挑战现在包括在物理层上运行的软件。
DDS是一种工业物联网连接标准,专门解决工业系统中不断增长的软件集成挑战。例如,DDS用于石油钻井平台自动化平台。这些平台的开发旨在通过集成钻机上的所有子系统并使用软件来驱动钻井过程,从而大大简化钻井过程。
自动化平台需要在控制和流程级别上增加分布式软件。一旦技术人员监控并控制了钻机上的泥浆泵子系统,并与运行其他子系统(如钻头)的其他技术人员协调。使用自动化平台,有一些计算节点运行管理两个子系统的软件应用程序。
这些应用程序需要以安全且可扩展的方式在数十个到数百个软件应用程序之间以高速率共享数据。这就是使用DDS(工业互联网联盟(IIC)建议的核心IIoT连接标准之一)已证明其价值的地方。
OPC UA是工业自动化中用于解决器件集成挑战的另一种IIC核心连接标准。OPC UA简化了需要在制造系统中连接的设备和控制器的配置。它还提供有助于解决应用程序和设备之间语义互 *** 作性的信息模型(如机床的MTConnext)。
未来的过程控制,楼宇自动化,石油钻井平台自动化等工业自动化系统将集成在软件和设备级别。集成DDS和OPC UA以支持这些需求是有意义的。
一种集成方法是基于对象管理组的标准使用OPC UA-DDS网关。DDS扮演核心总线的角色,简化了分布式软件应用程序的集成以及它们之间的数据和服务调用共享。
OPC UA设备和应用程序使用新标准化的OPC UA-DDS网关桥接到DDS数据总线。通过这种方法,可以在软件和设备级别集成具有OPC UA设备和应用程序的软件密集型工业自动化系统。
将来,通过将OPC UA的客户端 、服务器模型和域信息模型与DDS经过验证的发布与技术相结合,可以使用更紧密的集成,将DDS和OPC UA结合在一起。这种方法在DDS和OPC UA之上提供了一个API层,以更好地解决集成挑战。
它将扩展到数千个节点,消除对服务器的依赖,提供灵活的物理层实现并实现细粒度的安全性。
这两种集成方法中哪一种对特定的工业系统有意义取决于用例和整体系统要求。实际上,这两种方法可以根据需要在同一系统中使用。无论如何,将DDS的软件集成强度与OPC UA的设备集成强度相结合是一条充满希望的前进道路。
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