工业物联网通讯技术时代 【一】

工业物联网通讯技术时代迎来了一个美丽的通信时代，工业4.0所需的通信系统也开始出现。

随着6月6日商业5G许可证的颁发，5G在中国的发展并没有惊人地加快。中国移动计划在2019年投资192亿元，三大通信公司今年将建设8000-9000个基站（而美国只有数千个）。据相关统计，2026年，通信技术运营商5G的数字收入预计将超过1200亿美元，其中约2340亿美元来自相应的垂直制造业。

工业物联网通讯技术时代--工业4.0新通信

工业4.0最初定义了自己的顶级体系结构RAMI。它从三个层面描述了工业4.0的结构，代表了德国对工业4.0的总体思路。该模型允许所有公司，尤其是中小企业，在整个体系中找到自己的位置。这是一次前所未有的融合。一切事物，人和计算机，软硬件，虚拟和真实都必须连接起来。为了实现这种集成，需要新的通信概念。从西门子和其他国外工业巨头的实践来看，它基本上是基于这种全球通信结构。

然而，通信作为工业4.0的一个关键子系统，不仅需要完成通信系统的实时性能，而且很容易被误解为唯一的焦点。更大的挑战是包括所有需要无缝集成通信的网络。这些网络包括具有严格安全要求的本地控制网络、工厂内的工厂管理网络、企业生产和跨企业通信的规划和规划网络，并具有全球连通性、基于网络通信的自组织能力和各种网络管理集成。此外，需要开发各种升级、迁移、集成和维护，需要考虑复杂的实时战略，如与上游和下游公司的连接。

要将数据从底层传感器传输到云，数据必须具有不同的路径。从工厂层到管理层，将网络和连接到管道的数据之间的通信无缝集成将是地面上最大的挑战。

工业4.0挑战了新的通信形势，OPC UA和TSN应运而生。

工业物联网通讯技术时代--5G工厂数据视图

OPC UA是一种以以太网为物理层和数据连接层的应用层协议。TSN旨在加强现有的数据连接层协议。目前，以太网可以在工厂无线或无线连接。目前，大多数OPC UA在有线以太网上运行。然而，作为无线通信的基本载体，5G在业界引起了新的兴趣。

在以引领行业未来而闻名的2019年汉诺威工业博览会上，5G首次作为一个专用展览区出现，许多公司开展了中心展览和示范。5G与上一代移动网络的主要区别之一是，5G可以直接应用于机器与物联网之间的通信。无线通信，包括5G和工业Wifi6，极大地提高了智能工厂的灵活性、多功能性和生产力。

国际标准化组织3GPP定义了三个5G场景，每个场景都与制造相关。EMBB可用于增强或虚拟现实、3D/HHD视频等高速移动宽带服务。大规模机械通信mMTC用于大型物联网公司，如智能目录、智能农业和过程自动化。超可靠低延迟通信URLC可用于无人驾驶、工业自动化控制、移动机器人、远程制造和其他需要低延迟和可靠连接的企业。在所有工业应用中，运动控制应该是最苛刻的。