智能工业很\"丰满\" 通信很\"骨感\"
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随着物联网、云计算等智能技术的普及,“智能工业”概念也逐渐浮出水面,成为各家探讨研究的热点。
“智能”的概念十分宽泛,但其核心仍是基于“物和物的互联”:通过射频识别、红外感应、激光扫描等技术,按照相应通信协议,将物与互联网相连,实现信息的交换和通信,增强子系统和设备与人之间的交互通讯能力,以及信息反馈和自我修正的能力。总而言之,“智能工业”就是让工业生产带来更高、更快、更稳的效率和生产产能。
虽然智能工业的理想很“丰满”,但是现实依旧“骨感”。在各方大力抢占工业市场份额之时,物联网在工业通信应用中存在的技术问题日渐突出,概括起来主要包括以下几个方面。
一、工业传感器的智能化发展至关重要
传感技术对智能工业起举足轻重的作用,所有智能化设备的开始都以传感器技术为基础,
因为他们为智能化工业提供数据基础,没有这些数据,智能化就无从说起。然而目前传感技术由于传感设备的功耗、尺寸以及通讯等因素的限制,极大制约了工业智能化的发展。
二、物联网安全问题刻不容缓
以太网是工业领域中最常用的通信网络,如其他以太网的网络一样,保护每个接入点的强大加密功能对物联网至关重要。任何一个带有IP地址的设备理论上都是脆弱的,连接的设备越多,黑客们可访问点的数量就越大。随着智能工业与互联网世界进一步融合,使得可扩展的、高性价比的安全技术变得更为关键。
三、互联互通是迈向智能化的另一体现
智能工业时代,传感器的数量增加,采集的数据量也会成倍增加,如何在传输的过程中保证数据流通的高效性越发重要。所以工业的智能化不仅要保证设备和子系统的互通互联,而且要保证高速、大容量数据传输的有效性,同时还要支持双向业务/数据通信。
瑞萨电子(中国)有限公司通用和SoC产品中心统括经理谭绍鹏表示,传统的工业网络中从IT层到接口部分,使用的通信方式都不尽相同,独有的(或者称私有的)通信协议让各个组成部分子系统无法无缝连接起来,导致各个阶层的通信效率低下。现在的工业通信网络中,各个子系统有了统一的以太通信,使用统一的以太协议,并向全部以工业以太网通信方式加速转变,使用以太网通信使各个子系统能够无缝连接,实现部件共享从而降低BOM成本,并且可以实现大容量通信,提高生产效率。
谭绍鹏同时强调,结合未来智能工业的发展趋势,瑞萨主推以下两款以太网控制器产品:Profinet控制器和多协议控制器。Profinet控制器搭载了针对Profinet设备最优化的CPU,内置Profinet协议栈,满足Profinet协议用户的需求,固件支持通过BOOTP/TFTP进行升级,双口PHY和3内置IRT转换机丰富了通讯功能,用户通过可定义的GPIO进行不同的设置。对于多协议控制器,瑞萨分别推出了两款加载CC-LINK,EtherCat协议的控制器,这两款多协议控制器搭载硬件RTOS,减低了功耗,并实现10倍实时响应。除了搭载CC-LINK,EtherCat硬件IP,还可以实现高速、低功耗以太网加速器,内置10M/100M EtherPHY减少了器件,实现了设备小型化。
目前,随着中国社会产业结构之间转变以及政府的政策推动,工业将会融入更多智能元素,积极迈向工业智能化。虽然智能技术尚未完全成熟,但仍需各方不断努力,推进智能工业向前发展。