http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-06 23:56:24 來源:ADI
近年來,隨著物聯網、雲計算、大數據和人工智能為代表的新一代信息技術與傳統產業加速融合,全球新一輪科技變革和產業革命正蓬勃興起,一係列新的生產方式、組織方式和商業模式不斷湧現,正推動全球工業體係的智能化變革。據中國信息通信研究院近日發布的《工業互聯網產業經濟發展報告(2020年)》預計,2020年工業互聯網將成為國民經濟中增長最為活躍的領域之一,預計全年中國工業互聯網產業經濟規模將達3.1萬億元。

毫無疑問,當前“新基建”熱潮將是促成中國工業互聯網產業發展的重要動能。“有專家將“新基建”七大領域進一步解讀分類為信息網、交通網和能源網,但無論從何種角度來看,在‘新基建’的布局建設中數字化是核心關鍵要素,必將帶動其相關產業的新一輪發展,尤其工業物聯網(IIOT)的加速發展使其成為工業製造數字化轉型中心舞台的重要角色,連接了設備層和網絡層,為平台層、軟件層和應用層奠定了堅實的基礎,將全麵打通整個工業體係中的關鍵數據流。” ADI中國區工業自動化行業市場經理於常濤(Roger)近日在接受媒體采訪時表示。
以數字化為導向,加速推動傳統工業向新型工業過渡升級
工業領域也一直被認為是物聯網最大的應用場景之一。工業物聯網通過工業資源的網絡互連、數據互通和係統互操作,能夠實現製造原料的靈活配置、製造過程的按需執行、zhizaogongyideheliyouhuahezhizaohuanjingdekuaisushiying,dadaoziyuandegaoxiaoliyong,congergoujianfuwuqudongxingdexingongyeshengtaitixi,qibenshenzeshijinjinweiraoshuzihualaijinxingde。bansuizheshuzihuajinchengtuijin,gongyewulianwangyekeyiweizhenggexingyedailailianggefangmiandegenbenzhuanbian,baokuochuantongshebeideshuzihuashengjiyijizaishengjideguochengzhongchanshengchudexinchanpinhexinyewumoshi。
“事實上,工業物聯網在傳統工業的基礎上進行了數字化、網絡化、智能化升級,其中最核心的仍然是數字化,網絡化和智能化則是作為數字化的提升。”於常濤強調道,“工業物聯網背後的產業邏輯也是日趨成熟的傳感器技術、通信技術、信息處理技術三大技術的整合應用,我們可以很好的將其層麵結構與ADI產品做關聯,將囊括ADI豐富全麵的傳感器係列、有線與無線通信網絡技術以及基於雲端軟件算法的研究。”
部署工業物聯網通信網絡,從有線逐漸走向多元結合
工(gong)業(ye)物(wu)聯(lian)網(wang)的(de)優(you)勢(shi)是(shi)能(neng)夠(gou)充(chong)分(fen)利(li)用(yong)傳(chuan)感(gan)器(qi)采(cai)集(ji)的(de)不(bu)斷(duan)增(zeng)加(jia)的(de)數(shu)據(ju)做(zuo)出(chu)更(geng)好(hao)的(de)決(jue)策(ce),而(er)在(zai)整(zheng)個(ge)工(gong)業(ye)自(zi)動(dong)化(hua)係(xi)統(tong)中(zhong),能(neng)否(fou)及(ji)時(shi)獲(huo)取(qu)和(he)傳(chuan)輸(shu)數(shu)據(ju)取(qu)決(jue)於(yu)網(wang)絡(luo)連(lian)接(jie)。為(wei)應(ying)對(dui)日(ri)益(yi)增(zeng)長(chang)的(de)數(shu)據(ju)量(liang),網(wang)絡(luo)技(ji)術(shu)以(yi)及(ji)製(zhi)造(zao)工(gong)藝(yi)流(liu)程(cheng)和(he)方(fang)法(fa)都(dou)必(bi)須(xu)不(bu)斷(duan)改(gai)進(jin)。智(zhi)能(neng)、互聯的自動化環境需要數字連接控製係統、工業設備、產chan線xian機ji器qi人ren等deng,以yi創chuang建jian和he共gong享xiang信xin息xi。這zhe些xie機ji器qi采cai用yong的de通tong信xin方fang式shi以yi及ji部bu署shu的de工gong廠chang通tong信xin網wang絡luo是shi企qi業ye的de核he心xin,也ye是shi推tui動dong實shi現xian工gong業ye物wu聯lian網wang的de關guan鍵jian。
從(cong)傳(chuan)輸(shu)網(wang)絡(luo)角(jiao)度(du)來(lai)看(kan),通(tong)信(xin)方(fang)式(shi)無(wu)非(fei)是(shi)分(fen)為(wei)有(you)線(xian)和(he)無(wu)線(xian),到(dao)目(mu)前(qian)為(wei)止(zhi)工(gong)業(ye)現(xian)場(chang)還(hai)是(shi)以(yi)有(you)線(xian)通(tong)信(xin)為(wei)主(zhu),無(wu)線(xian)通(tong)信(xin)方(fang)式(shi)在(zai)某(mou)些(xie)應(ying)用(yong)場(chang)景(jing)作(zuo)為(wei)補(bu)充(chong),工(gong)業(ye)以(yi)太(tai)網(wang)開(kai)始(shi)發(fa)揮(hui)越(yue)來(lai)越(yue)重(zhong)要(yao)的(de)作(zuo)用(yong)。幾(ji)十(shi)年(nian)的(de)發(fa)展(zhan)曆(li)程(cheng)導(dao)致(zhi)工(gong)業(ye)以(yi)太(tai)網(wang)協(xie)議(yi)和(he)拓(tuo)撲(pu)形(xing)式(shi)眾(zhong)多(duo),越(yue)來(lai)越(yue)多(duo)的(de)工(gong)業(ye)自(zi)動(dong)化(hua)技(ji)術(shu)供(gong)應(ying)商(shang)和(he)製(zhi)造(zao)商(shang)都(dou)希(xi)望(wang)能(neng)獲(huo)得(de)獨(du)立(li)於(yu)製(zhi)造(zao)商(shang)的(de)開(kai)放(fang)式(shi)通(tong)信(xin)平(ping)台(tai)。因(yin)此(ci),未(wei)來(lai)的(de)工(gong)業(ye)物(wu)聯(lian)網(wang)應(ying)用(yong)必(bi)須(xu)支(zhi)持(chi)各(ge)種(zhong)常(chang)見(jian)的(de)網(wang)絡(luo)拓(tuo)撲(pu),如(ru)PROFINET、EtherNet/IP®、EtherCAT®、POWERLINK®等常用工業以太網協議,以及線狀和環狀拓撲和星形拓撲。於常濤詳細介紹道,ADI打造的fido5000係列產品是具有兩個以太網端口的實時以太網、多協議 (REM) 交換芯片,是可編程的 IEEE 802.3 10 Mbps/100 Mbps 以太網互聯網協議版本6 (IPv6) 和互聯網協議版本 4 (IPv4) 交換機,可虛擬支持任意 2 層或 3 層協議。另外,它可以連接任何主機處理器,這讓開發人員可以使用自己的處理器和他們首選的開發環境。
值得一提的是,fido5000還支持時間敏感型網絡 (TSN),未來基於TSN的de工gong業ye以yi太tai網wang應ying用yong的de需xu求qiu將jiang能neng夠gou滿man足zu運yun動dong控kong製zhi或huo安an全quan等deng應ying用yong非fei常chang苛ke刻ke的de實shi時shi要yao求qiu。在zai工gong業ye環huan境jing中zhong,即ji使shi一yi毫hao秒miao的de通tong信xin延yan遲chi也ye可ke能neng會hui對dui製zhi造zao商shang的de產chan品pin質zhi量liang、吞吐量和效率產生負麵、成本高昂的影響。而ADI推出的新型ChronousTM係列工業以太網解決方案當中的ADIN1300,進(jin)一(yi)步(bu)致(zhi)力(li)於(yu)解(jie)決(jue)部(bu)署(shu)具(ju)有(you)低(di)延(yan)遲(chi)和(he)較(jiao)小(xiao)封(feng)裝(zhuang)尺(chi)寸(cun)的(de)工(gong)業(ye)以(yi)太(tai)網(wang)連(lian)接(jie)方(fang)麵(mian)的(de)重(zhong)要(yao)挑(tiao)戰(zhan),以(yi)確(que)保(bao)實(shi)時(shi)可(ke)靠(kao)的(de)工(gong)業(ye)通(tong)信(xin),從(cong)而(er)縮(suo)短(duan)工(gong)業(ye)以(yi)太(tai)網(wang)網(wang)絡(luo)周(zhou)期(qi)時(shi)間(jian)。這(zhe)是(shi)一(yi)款(kuan)工(gong)業(ye)以(yi)太(tai)網(wang)物(wu)理(li)層(ceng)(PHY)產品,以幫助製造商應對關鍵的工業4.0和智能工廠在通信上的挑戰,包括數據集成、同步、終端連接和係統互操作性。

有線通信領域,包括RS-485在內的典型現場總線技術與傳統過程控製和電機控製網絡,ADI基於領先的模擬技術、隔離產品以及處理器等的開發,提供了廣泛的軟件可配置IO、現場儀器儀表、高效伺服驅動係統等方案。“例如ADI最新推出的四通道、軟件可配置輸入/輸出套件AD74413R與AD74412R,將有助於開發現場可配置遠程I/O單元,將傳統的現場設備與網絡連接,實現傳統儀器儀表與高層級以太網網絡的融合。”於常濤舉例說明。
在工業環境中,低功耗、穩定可靠的無線傳感器網絡由於部署與維護的便利性正在成為更多工業應用場景的網絡連接補充選項,ADI提供的2.4GHz頻段的SmartMesh IP網絡就是其中的卓越代表。這個網絡最大的特點是實現了達到99.999%的高數據傳輸可靠性Mesh網絡,並且功耗極低。同時,SmartMesh還(hai)是(shi)一(yi)個(ge)時(shi)間(jian)同(tong)步(bu)網(wang)絡(luo),可(ke)以(yi)做(zuo)到(dao)各(ge)個(ge)節(jie)點(dian)的(de)時(shi)間(jian)精(jing)確(que)同(tong)步(bu),便(bian)於(yu)很(hen)多(duo)需(xu)要(yao)同(tong)步(bu)的(de)場(chang)合(he)。由(you)於(yu)其(qi)高(gao)可(ke)靠(kao)性(xing),非(fei)常(chang)適(shi)合(he)於(yu)對(dui)網(wang)路(lu)傳(chuan)輸(shu)可(ke)靠(kao)性(xing)要(yao)求(qiu)很(hen)高(gao)且(qie)希(xi)望(wang)免(mian)維(wei)護(hu)使(shi)用(yong)的(de)工(gong)業(ye)應(ying)用(yong)場(chang)合(he)。對(dui)於(yu)SmartMesh IP,ADI不僅提供高性能的芯片和產品化的模組,甚至可以為客戶提供全套解決方案。SmartMesh網絡目前已經被應用於全球數據中心、工業自動化、風力發電、輸油管線、交通運輸等領域。
工業設備智能化升級,從準確“問診”產線狀態入手
無論是工業以太網還是無線傳感器網絡,其最大的價值便是工業應用的落地,其中包括激增的高質量傳感器、可ke靠kao連lian接jie和he數shu據ju分fen析xi的de,不bu斷duan提ti高gao的de智zhi能neng節jie點dian自zi動dong化hua程cheng度du對dui傳chuan感gan器qi進jin行xing精jing密mi數shu據ju捕bu捉zhuo與yu位wei置zhi跟gen蹤zong要yao求qiu也ye與yu日ri俱ju增zeng。傳chuan感gan器qi在zai工gong業ye現xian場chang可ke分fen很hen多duo種zhong類lei型xing,例li如ru大da家jia熟shu知zhi的de溫wen度du、壓力、流量、液位監測等,若幹年前就已廣泛應用。近些年越來越多被提及的設備狀態監測CBM(Condition Based Monitoring)則引入了以振動監測為核心的技術,把旋轉設備的振動狀態采集分析以進行產品性能、生產效率與附加值的進一步提升,這是最具現實經濟意義也最容易落地的應用。
例li如ru參can與yu工gong業ye設she備bei維wei護hu的de人ren都dou知zhi道dao設she備bei發fa出chu的de振zhen動dong是shi很hen重zhong要yao的de信xin息xi,通tong過guo振zhen動dong可ke以yi判pan斷duan設she備bei健jian康kang從cong而er可ke以yi將jiang維wei護hu成cheng本ben大da大da降jiang低di。設she備bei狀zhuang態tai監jian測ce係xi統tong得de以yi實shi現xian,依yi賴lai於yuADI在工業應用中推出的多個係列高性能MEMS加速度計產品。於常濤表示:“ADXL100x係列單軸加速度計針對工業狀態監控應用而優化,測量帶寬高達50 kHz,g值範圍高達±100 g,並且擁有超低的噪聲性能,旋轉機械中發生的主要故障都在ADXL100x係列狀態監控加速度計的測量範圍以內。而集成的模塊產品ADcmXL3021還hai將jiang高gao性xing能neng振zhen動dong檢jian測ce和he各ge種zhong信xin號hao處chu理li功gong能neng相xiang結jie合he,可ke以yi跟gen蹤zong許xu多duo機ji器qi平ping台tai上shang的de振zhen動dong信xin號hao,可ke簡jian化hua狀zhuang態tai監jian測ce係xi統tong中zhong的de智zhi能neng傳chuan感gan器qi節jie點dian開kai發fa周zhou期qi。”
ADI團隊不僅致力於將人類對振動的解讀用於工業設備監測,還從設備的聲音中實現檢測異常行為並進行診斷。ADI的OtoSense體ti係xi結jie構gou就jiu是shi一yi種zhong設she備bei健jian康kang監jian測ce係xi統tong,支zhi持chi我wo們men所suo說shuo的de計ji算suan機ji聽ting覺jiao,讓rang計ji算suan機ji能neng夠gou理li解jie設she備bei發fa出chu的de聲sheng音yin和he振zhen動dong主zhu要yao指zhi標biao,能neng夠gou在zai問wen題ti變bian得de嚴yan重zhong之zhi前qian確que定ding工gong廠chang機ji器qi或huo汽qi車che發fa動dong機ji中zhong的de潛qian在zai問wen題ti。值zhi得de一yi提ti的de是shi,為wei進jin一yi步bu加jia強qiang基ji於yu狀zhuang態tai監jian測ce的de預yu測ce性xing維wei護hu解jie決jue方fang案an,ADI還收購了專門從事電機和發電機預測性維護的公司Test Motors,將ADIf原有的工業狀態監測解決方案技術,以及OtoSense的人工智能平台傳感解譯軟件與Test Motors的監控功能相結合,創建更優化的解決方案,通過捕獲更廣泛的潛在故障為機器提供更先進、全麵的健康狀況監測。
集成化與定製化解決方案,高效助力工業物聯網應用落地
“新基建”部署正在加速,如何抓住“新基建”下xia工gong業ye物wu聯lian網wang落luo地di的de機ji遇yu?近jin年nian來lai,隨sui著zhe產chan品pin研yan發fa節jie奏zou與yu上shang市shi時shi間jian的de縮suo短duan,客ke戶hu對dui於yu半ban導dao體ti元yuan器qi件jian供gong應ying商shang的de要yao求qiu也ye越yue來lai越yue多duo,他ta們men不bu再zai滿man足zu於yu隻zhi提ti供gong相xiang應ying元yuan器qi件jian,而er希xi望wang更geng高gao級ji別bie的de支zhi持chi方fang式shi,ADI在過往若幹年也是按照這個邏輯在努力。例如基於傳統優勢產品,ADI不(bu)光(guang)可(ke)以(yi)提(ti)供(gong)芯(xin)片(pian)本(ben)身(shen),還(hai)把(ba)芯(xin)片(pian)集(ji)成(cheng)到(dao)基(ji)於(yu)我(wo)們(men)對(dui)於(yu)客(ke)戶(hu)係(xi)統(tong)的(de)理(li)解(jie)做(zuo)的(de)係(xi)統(tong)級(ji)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)中(zhong),大(da)大(da)縮(suo)短(duan)了(le)客(ke)戶(hu)的(de)研(yan)發(fa)風(feng)險(xian)和(he)研(yan)發(fa)時(shi)間(jian)。
於常濤表示前麵的工業狀態監測模塊ADcmXL3021就為ADI的係統化設計支持提供了充分的詮釋。它采用了三顆在振動監測中應用廣泛的加速度計ADXL1002,同時還用了一個低功耗的MCU,再加上一個很好、很完整的經過測試和驗證過的機械結構進行模塊化封裝而成。作為一個係統化的解決方案,它完美的解決了客戶的應用落地的焦慮:選擇合適的傳感器芯片,要有相應的軟件算法的支持,同時一定要考慮機械結構的設計。ADcmXL3021內部三顆ADXL1002可以在X、Y、Z三軸檢測三個方向的振動,低功耗MCU集成了一些FFTdesuanfa,keyichuanshuyixieshiyuhuozhepinyudeshuju,yekeyichuanshuyixieyuanshideshujuboxing。qizhenggejixiejiegoushejiyefeichangxiaoqiao,bingqiejingguowanzhengdechanpinjiderenzhengheyanzheng。zhedoushiADI當前為客戶提供定製化與模塊化解決方案支持時的普遍做法。
“如今,或許我們無法訪問的工業信息和洞察數據孤島還仍然存在,但隨著‘新基建’政zheng策ce的de加jia速su推tui動dong,工gong業ye物wu聯lian網wang部bu署shu日ri益yi普pu及ji,傳chuan統tong工gong業ye轉zhuan型xing升sheng級ji的de挑tiao戰zhan將jiang轉zhuan向xiang如ru何he高gao效xiao采cai集ji設she備bei運yun行xing數shu據ju,在zai數shu據ju傳chuan輸shu過guo程cheng中zhong確que保bao其qi安an全quan性xing,以yi及ji如ru何he利li用yong這zhe些xie數shu據ju來lai充chong分fen提ti升sheng商shang業ye價jia值zhi。”於常濤強調道,“ADI公司擁有深厚的工業領域專業知識、技術經驗和廣泛的產品解決方案,將有效幫助您加速傳統工業向未來智能工廠的數字化升級過渡。”