ในอินเทอร์เน็ตอุตสาหกรรม ทั้งการสื่อสารแบบใช้สาย (เช่น อีเทอร์เน็ตอุตสาหกรรม ฟิลด์บัส) และการสื่อสารไร้สาย (เช่น Wi-Fi, 5G, เทคโนโลยีไร้สายเฉพาะทางอุตสาหกรรม) มีการใช้กันอย่างแพร่หลาย แต่ตัวเลือกเฉพาะนั้นขึ้นอยู่กับความต้องการของฉาก ต่อไปนี้คือการวิเคราะห์คุณลักษณะทางเทคนิค สถานการณ์การใช้งาน และแนวโน้มการพัฒนา:
I. การสื่อสารแบบมีสาย: มีเสถียรภาพและเชื่อถือได้ ซึ่งยังคงเป็นแกนหลักของอุตสาหกรรม
ลักษณะทางเทคนิค
เรียลไทม์-สูงและเชื่อถือได้:อีเธอร์เน็ตอุตสาหกรรม (เช่น PROFINET, EtherCAT) รับรู้การหน่วงเวลาระดับไมโครวินาทีผ่านระบบปฏิบัติการฮาร์ดเรียลไทม์- และการ์ดเครือข่ายเฉพาะ เพื่อตอบสนองความต้องการการควบคุมที่แม่นยำ
ความสามารถในการป้องกัน-สัญญาณรบกวนที่แข็งแกร่ง:การส่งผ่านลวดโลหะหรือใยแก้วนำแสงไม่อยู่ภายใต้การรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมทางอุตสาหกรรมที่รุนแรง (เช่น การถลุงโลหะ อุปกรณ์ไฟฟ้า)
ความปลอดภัยสูง:การแยกทางกายภาพช่วยลดความเสี่ยงของการรั่วไหลของข้อมูลและเป็นไปตามมาตรฐานความปลอดภัยในอุตสาหกรรม
สถานการณ์การใช้งานทั่วไป
ชั้นควบคุมการผลิต:การโต้ตอบข้อมูลแบบเรียลไทม์-ระหว่าง PLC (ตัวควบคุมลอจิกที่ตั้งโปรแกรมได้) กับเซ็นเซอร์และแอคชูเอเตอร์
การเชื่อมต่อโครงข่ายอุปกรณ์:การสื่อสารที่เสถียรของอุปกรณ์หลัก เช่น หุ่นยนต์อุตสาหกรรมและเครื่องมือเครื่อง CNC
เครือข่ายที่กำหนด:เช่น เครือข่ายที่มีความละเอียดอ่อนด้านเวลา (TSN) ในการผลิตยานยนต์ การผลิตเซมิคอนดักเตอร์
ส่วนแบ่งการตลาด
ส่วนแบ่งการตลาดของอีเทอร์เน็ตอุตสาหกรรมในด้านการรวบรวมข้อมูลอุตสาหกรรมจะค่อยๆ เพิ่มขึ้นเนื่องจากมีอัตราการส่งข้อมูลสูง (กิกะบิต / 10 กิกะบิต) การเชื่อมต่อเครือข่ายที่ง่ายดาย และความเข้ากันได้กับการเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ต
ครั้งที่สอง การสื่อสารไร้สาย: การใช้งานที่ยืดหยุ่น กลายเป็นส่วนเสริมที่สำคัญ
ลักษณะทางเทคนิค
ความยืดหยุ่นและความสามารถในการปรับขนาด:ไม่ต้องเดินสายไฟ รองรับการใช้งานอย่างรวดเร็วและกำหนดค่าสายการผลิตใหม่ ปรับให้เข้ากับความต้องการด้านการผลิตที่ยืดหยุ่น
ความได้เปรียบด้านต้นทุน:ลดต้นทุนการเดินสายไฟ (โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการฟื้นฟูโรงงานเก่า) ลดการหยุดทำงานเพื่อการบำรุงรักษา
การทำซ้ำเทคโนโลยีที่รวดเร็ว:5G, Wi-Fi 6/7 และเทคโนโลยีใหม่อื่นๆ ให้แบนด์วิดท์ที่สูงขึ้นและเวลาในการตอบสนองที่ลดลง
สถานการณ์การใช้งานทั่วไป
การสื่อสารผ่านอุปกรณ์เคลื่อนที่:การส่งข้อมูลแบบเรียลไทม์-สำหรับ AGV (ยานพาหนะนำทางอัตโนมัติ) การตรวจสอบด้วยโดรน และเทอร์มินัลมือถือของผู้ปฏิบัติงาน
การตรวจสอบระยะไกลและการบำรุงรักษาเชิงคาดการณ์:การตรวจสอบสถานะอุปกรณ์ในพื้นที่กว้าง-ผ่าน LoRa, NB-IoT และเทคโนโลยีอื่นๆ
การดำเนินการในสภาพแวดล้อมที่เป็นอันตราย:เช่น ในสถานการณ์เหมืองแร่และเคมี เทคโนโลยีไร้สายเข้ามาแทนที่การตรวจสอบด้วยตนเองและปรับปรุงความปลอดภัย
ทิศทางเทคโนโลยีที่สำคัญ
เครือข่ายส่วนตัวอุตสาหกรรม 5G:สนับสนุน uRLLC (การสื่อสารที่มีความหน่วงต่ำ-ที่เชื่อถือได้เป็นพิเศษ) และ mMTC (การสื่อสารด้วยเครื่องจักรขนาดใหญ่) เพื่อตระหนักถึงสถานการณ์ที่รุนแรง เช่น การผ่าตัดทางไกลและการขับขี่อัตโนมัติ
เวลา-เครือข่ายที่มีความละเอียดอ่อน (TSN) และการบรรจบกันของระบบไร้สาย:ปรับสมดุลระหว่างความยืดหยุ่นของระบบไร้สายและความแน่นอนแบบมีสายผ่าน TSN ผ่าน 5G/Wi-Fi
โปรโตคอลไร้สายทางอุตสาหกรรมโดยเฉพาะ: เช่น WirelessHART, WIA-PA ได้รับการปรับให้เหมาะสมสำหรับอุตสาหกรรมกระบวนการ โดยมีความสามารถในการป้องกันการรบกวน-ที่แข็งแกร่ง
ที่สาม การทำงานร่วมกันของสายและไร้สาย: เครือข่ายไฮบริดเข้าสู่กระแสหลัก
โหมดโอเวอร์เลย์:โอเวอร์เลย์ไร้สายบนเครือข่ายแบบมีสายที่มีอยู่สำหรับการรวบรวมข้อมูลที่ไม่ใช่-เรียล-ไทม์ (เช่น การตรวจสอบสภาพแวดล้อม การจัดการสินค้าคงคลัง)
โหมดการบรรจบกัน:ไร้สายค่อยๆ เข้ามาแทนที่ส่วนหนึ่งของเครือข่ายควบคุมแบบใช้สาย เช่น ผ่านการประมวลผล 5G + Edge เพื่อให้ได้ PLC แบบไร้สาย
กรณีทั่วไป:
การผลิตรถยนต์:อีเธอร์เน็ตอุตสาหกรรมเชื่อมต่ออุปกรณ์หลัก, Wi-Fi 6 รองรับการตั้งเวลา AGV, 5G ใช้สำหรับการตรวจสอบคุณภาพระยะไกล
เกษตรกรรมอัจฉริยะ:การตรวจสอบความชื้นในดิน LoRa, การส่งสัญญาณ 4G/5G ไปยังคลาวด์, เครือข่ายแบบมีสายเพื่อควบคุมระบบชลประทาน
IV. แนวโน้มในอนาคต: สัดส่วนไร้สายยังคงเพิ่มขึ้น แต่สายยังคงไม่สามารถถูกแทนที่ได้
การเติบโตของอัตราการเจาะเทคโนโลยีไร้สาย:
เป็นที่คาดว่าภายในปี 2570 ขนาดของตลาดการสื่อสารไร้สายทางอุตสาหกรรมจะเกินขนาดของตลาดแบบใช้สาย โดยเฉพาะอย่างยิ่งในด้านโลจิสติกส์ พลังงาน และการผลิตอัจฉริยะ
ต้นทุนของโมดูลอุตสาหกรรม 5G กำลังลดลง (จาก 1,000 ดอลลาร์เป็น 100 ดอลลาร์) ซึ่งช่วยส่งเสริมขอบเขตการใช้งาน
เทคโนโลยีแบบใช้สายยังคงสร้างสรรค์นวัตกรรมอย่างต่อเนื่อง:
อีเทอร์เน็ตคู่เดียว- (SPE) ช่วยให้การเดินสายเคเบิลง่ายขึ้น รองรับ PoE (จ่ายไฟผ่านอีเทอร์เน็ต) และลดต้นทุนที่ครอบคลุม
เทคโนโลยีบัสแบบออปติคอลทางอุตสาหกรรมทำลายข้อจำกัดด้านระยะการส่งข้อมูล เหมาะสำหรับโรงงานขนาดใหญ่-
การประสานมาตรฐานจะช่วยเร่ง:
OPC UA ผ่าน TSN, 5G LAN และโปรโตคอลอื่นๆ มาบรรจบกันเพื่อแก้ไขปัญหาความเข้ากันได้ของโปรโตคอลหลาย-
ประเทศอุตสาหกรรมหลักๆ ทั่วโลก (เช่น เยอรมนี สหรัฐอเมริกา จีน) ได้รวมเทคโนโลยีไร้สายไว้ในกลยุทธ์อินเทอร์เน็ตอุตสาหกรรมของตน