无线技术将帮助制造工厂挖掘收集的数据价值

我们的制造业正在进入自动化不再仅仅依赖于可编程逻辑控制器的阶段，而是由更复杂和更复杂的网络物理系统补充，这些系统与传感器和其他组件的连接性要强得多。工业 4.0 的出现带来了智能自动化，它使用从大量分布式物联网传感器节点捕获的数据以及最新的基于云的服务。

优化制造过程的各个方面将有助于提高生产力水平、减少浪费并抑制运营支出。除此之外，预测性维护可以最大限度地延长正常运行时间并避免计划外和代价高昂的停机。无线通信技术将在这一数字化转型中发挥重要作用；但是，选择使用哪种协议将取决于应用程序的要求。

充分利用数据的价值

打破孤岛可以更紧密地整合企业内的运营元素。访问编译的数据集将有助于资产管理，确保充分利用所有可用资源，并更好地组织后勤活动。有可能使制造现场的系统对这些数据产生的潜在问题更加敏感。

拥有正确和及时的信息也将确保那里的劳动力的持续安全。从诊断/分析的角度来看，这些数据将显示设施内的趋势或模式——有些好，有些不好。例如，微小的工艺改变可能有助于提高产量、提高最终产品质量或延长生产设备的使用寿命。

无线的好处

通过无线连接获取这些数据比采用有线方式更具吸引力。它部署起来更容易、成本更低，具有更大的实施灵活性，并且可以根据需要进行扩展。根据 ABI Research 的分析，图 1 详细介绍了被纳入物联网节点的无线技术。未来几年，主要技术将是蜂窝物联网、蓝牙和 Wi-Fi。然而，在大约 4-5 年内，5G SA 和 uRLLC 将开始受到关注。

图 1：已部署的 IoT 连接数量

为推动工业 4.0 制定的标准

Wi-Fi 6 （802.11ax） - 预计将取代仅使用 5 GHz 频段的 802.11ac，Wi-Fi 6 还使用 2.4 GHz。在北美，FCC 也将开放 6 GHz 频段，欧洲也打算效仿。由于 OFDMA 技术，Wi-Fi 6 可以支持与更多连接节点的通信，并提供更快的数据吞吐量（由于 MU-MIMO）。

蓝牙 5 – 与前几代相比，蓝牙 5 显着提高了数据速率和传输范围，每比特消耗的功率要少得多。它可以支持某些基于位置的服务，这在工业物联网环境中可能很有趣——引入了允许确定方向的蓝牙 5.1 规范。结果，可以利用到达角和离开角数据。

5G——今天的蜂窝物联网基于 4G 协议，例如 NB-IoT 和 LTE-M。5G 新无线电 （NR） 承诺提供更大的网络容量和更高的数据速率，并支持超低（低于 1 毫秒）延迟操作。由此产生的工业自动化基础设施响应能力的改进，通常是通过专用网络实施，将具有巨大的价值。它将能够从远程位置更好地控制机器人和自动引导车辆。

随着 5G 的出现，给定区域内连接节点的数量也将有增加的空间，从而减少单个节点消耗的功率。尽管如此，NB-IoT 和 LTE-M 仍有一席之地，可以为明天的制造设施做出贡献，这些应用不需要如此高性能或成本是一个问题。在开始实施智能工厂之前等待 5G 到来并不是预测性维护和远程监控用例的可取策略。

今天开始你的旅程

利用今天的物联网，制造商仍然能够获得显着的竞争优势。许多关键用例可以通过无线技术来解决，这些无线技术已经可用，并且即将推出超可靠和确定性操作所需的更先进的技术。

部署的无线硬件必须提供持续的运行寿命（因为物联网节点可能位于难以到达的位置）。因此，可靠性和高效的电池使用都至关重要。在许多用例中，它们需要支持长达十年的运行。易于实施和随后配置的开箱即用解决方案将是最具吸引力的，那些易于与领先云服务提供商的技术集成的解决方案也是如此。向后兼容性也很有价值。

同样最重要的是来自恶意第三方的传输数据的安全性和保护。还应该有充分有效的反克隆机制。通过SARA-R5和SARA-R4、LARA、ANNA、NINA和JODY等平台，u-blox 提供了广泛的解决方案组合，以满足当前和未来的物联网需求。

　　作者：Ludger Boeggering，Pelle Svensson

审核编辑：郭婷