工業(yè)物聯網(IIoT)定義為將智能物理實體(如傳感器,設備,機器,資產和產品)相互連接,連接到互聯網服務和應用程序。IIoT架構建立在當前和新興技術的基礎上,如移動和智能設備,有線和無線網絡,云計算,大數據,分析和可視化工具。
IIoT一詞是與利用工業(yè)設備連接以實現商業(yè)利益相關的幾個術語之一。其他示例包括在德國,歐洲和中國流行的In-dustrie 4.0,以及IT-OT融合,智能制造等。盡管在本報告中使用了術語“IIoT”,但由于主要強調連接性,因此應理解為包含這些相關術語。
連接設備的定義
工業(yè)自動化領域有許多連接選項。由于它們支持的網絡接口類型,設備被認為是在IIoT中使用的潛在候選者。由于專注于潛在的互聯網連接,僅包括具有以太網,工業(yè)以太網或Wi-Fi網絡功能的設備。不包括專用于串行,模擬或其他非互聯網專用自動化接口的設備。
按設備類型劃分的工業(yè)網絡邊緣
市場數據的呈現主要是從工業(yè)網絡基礎設施類型的角度來看。以下部分詳細介紹了每種相應網絡基礎結構設備類型的定義。
(1)工業(yè)以太網交換機
工業(yè)以太網交換機用于在連接到工業(yè)以太網網絡的設備之間傳輸以太網數據幀。大多數以太網交換機使用存儲轉發(fā)方法在連接設備上的以太網端口之間傳輸幀。工業(yè)以太網交換機可在托管,輕度管理和非托管版本中使用。
眾多功能進一步將工業(yè)以太網交換機與其商業(yè)同行區(qū)分開來。其中包括堅固耐用的外殼和高IP(防護等級),DIN導軌或機架安裝,工業(yè)連接器,能夠承受擴展溫度范圍,被動冷卻,冗余組件以及符合工業(yè)基礎設施標準。領先的供應商包括Belden(Hirschmann),西門子和思科。
(2)工業(yè)固定以太網路由器
工業(yè)路由器的主要目的是連接多個網絡并轉發(fā)目的地為其自己或其他網絡的數據包。路由器被認為是第3層設備,因為它的主要轉發(fā)決策是基于第3層IP數據包中的信息,特別是目標IP地址。工業(yè)以太網路由器提供基于以太網的工業(yè)和企業(yè)網絡之間的IP路由。這些主要是傳統(tǒng)類型的工業(yè)以太網路由器,用于建立VPN和安全防火墻,以確保網絡之間的安全通信。領先的供應商包括HMS Networks,Siemens和Belden。
(3)工業(yè)固定以太網網關
工業(yè)以太網網關用于連接以太網和支持不同協(xié)議的網絡。網關可以包含功能,例如協(xié)議轉換器,阻抗匹配設備,速率轉換器,故障隔離器或信號轉換器,以提供系統(tǒng)互操作性。
工業(yè)互聯網。由于強調工業(yè)互聯網應用,所有主站或回程網絡必須基于IP,不包括串行和其他非IP主站。領先的工業(yè)以太網網關供應商包括Advantech和Moxa。
(4)工業(yè)固定蜂窩路由器
蜂窩路由器利用2G,3G,4G LTE,以及未來電信運營商支持的5G蜂窩網絡。蜂窩路由器用于在油罐和管道監(jiān)控,變電站自動化和數字油田等領域實現遠程監(jiān)控和訪問應用。蜂窩網絡還用于遠程工業(yè)機械監(jiān)控,允許遠程機器訪問,而無需通過公司LAN傳輸數據。
(5)工業(yè)固定蜂窩網關
工業(yè)蜂窩網關主要將連接到2G,3G或4G LTE蜂窩的遠程設備連接到工業(yè)以太網或無線網絡。許多新的IIoT網關支持蜂窩接口,通常作為以太網骨干網的基于卡的從接口。蜂窩網關已經在諸如能源和石油和天然氣等行業(yè)的預防性維護,遠程編程和使用監(jiān)控等領域建立了自己的價值主張。
(6)工業(yè)無線路由器和接入點
工業(yè)無線路由器通常結合無線路由器和無線接入點(WAP)的功能。這些設備可以在有線LAN,無線WLAN或混合有線/無線網絡中運行,具體取決于制造商和型號。此類別中的主要供應商包括Cisco,HP和Zebra。
(7)工業(yè)無線網關
該分段包括將無線從設備連接到Wi-Fi主設備的網關。這可以包括各種特定的從無線協(xié)議。請注意,無線到以太網(回程)網關包含在以太網類別中。通用電氣和霍尼韋爾是工業(yè)無線網關的領先供應商。
基于工業(yè)PC的網關
工業(yè)PC堅固耐用,可滿足特定的行業(yè)標準。通常,這意味著它們可以全天候運行并處理惡劣的工業(yè)環(huán)境。憑借其計算能力,內存容量和靈活性; IPC還可以用作網關并處理其他任務。
IPC提供了在現場執(zhí)行實時分析并在本地選擇數據的潛力,避免了通過網絡發(fā)送大量通常不需要的數據以便在遠程位置存儲的成本。IPC還可以簡單地緩沖數據,提供臨時存儲并根據需要將其發(fā)送到下一級別。基于IPC的通信網關的主要供應商包括研華和西門子。