發布時間:2023-09-05
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工業物聯網是連接物理世界和數字世界的橋梁,是數據的出入通道。在生產現場中,物聯網感知層數據來源十分多樣,來自各種多源異構設備和系統,帶來龐大的數據量,因此如何從這些設備和系統中獲取數據,是工業物聯網面臨的第一道門檻,也是基礎所在。
一、工業數據采集的范圍
工業數據采集利用泛在感知結束對多源異構設備和系統、環境、人員等一切要素信息進行采集,通過一定的接口和協議對采集的數據進行解析和傳輸。這里蘊含兩個前提條件:一是工業數據采集是智能制造和工業物聯網的基礎和先決條件,后續的數據分析處理依賴于前端的感知;二是各種網絡標準統一后才能實現設備系統間的互聯互通,而多種工業協議并存是目前工業數據采集的現狀。
通過工業智能網關打造工業物聯網系統,可以采集PLC、儀器儀表、工業機器人、各類傳感器等設備的數據采集,通過統一的協議(Modbus、MQTT等)和接口(RS485/RS232等)才能實現。污水處理、智能工廠、智慧樓宇、城市生命線、智慧交通、智慧供暖等行業場景以及ERP、MES、APS等傳統信息系統都是網關可以應用的領域。
二、工業數據采集的特點
工業數據采集具有一些鮮明的特征和流程,在面對不同行業不同需求時,會對網關選型產生影響,例如設備聯網方式、數據傳輸方式、數據本地化處理、數據上云等。
1、多種工業協議并存
工業領域使用的通信協議有很多,如PROFIBUS、Modbus、CAN、HART、EtherCAT、EthernetIP、Modbus/TCP、PROFINET、OPCUA,以及大量的廠商私有協議。這種狀況出現,很大程度上是因為工業軟硬件系統存在較強的封閉性和復雜性,不同廠商不同設備不同型號都可能兼容不同的協議。因此工業物聯網網關應該具備多協議解析能力,才能采集更多不同設備的數據。
2、多樣化傳輸方式
5G/4G等物聯網卡、WIFI無線傳輸、以太網有線傳輸三種方式是主要的設備聯網方式,關系到現場設備的數據傳輸。面對復雜惡劣的現場環境,無線傳輸無需布線施工,工程效率極快,優勢更大;而有線傳輸的穩定性卻是更佳。因此網關應該具備多樣化的聯網傳輸方式,才能適應不同條件的工業現場。
3、數據應用方式
數據本地化和數據上云都是數據的主要應用形式。無論是部署在本地還是云端的服務器,核心都是將網關采集的數據利用起來,通過工業組態、云平臺、MES、ERP系統實現數據可視化展示,提供數據分析以支持企業決策。同時邊緣計算可以更好的輔助這一過程,保證數據傳輸的穩定可靠,也能降低成本提高效率。數據上云、云邊協同可能是企業數字化轉型的優質方案之一。
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