1. 如何有效的實施工業物聯網與工業4.0
如果使用了工業4.0技術，一個新的加工製造生產線可以實現多達25種的產品變化，同時將產量提高10%，庫存減少30%。工業4.0架構的應用讓製造商在生產過程中可以獲得更豐厚的投資回報率。
工業4.0是一場工業的革命，目的是將信息技術(IT)的虛擬世界、機器的物理世界以及互聯網合為一體。其中心是將具有IT功能的所有工業領域都整合起來。
在工業4.0中，對機器工具或一組機器的操作，應該允許使用諸如智能手機或平板電腦這樣的智能設備進行簡單的連接。
1.分布式智能
這里說的分布式智能是指在智能傳動和控制技術網路的機器設備中，加入盡可能多的智能和控制功能、或者單獨的傳動軸，而不是從一個中央處理單元（CPU）來處理所有的動作。
2.快速連接
在決定應該使用現場匯流排的什麼功能時，應該看一下生產平台是否支持例如OPC UA（來自於OPC基金會）這樣的標准。消除不同供應商系統的障礙，而且對通訊和控制平台採取一種更加開放的方式很重要。
3.開放標准和系統
開放標准允許基於軟體的解決方案可以更加靈活地集成，並有可能將新的技術移植進現有的自動化架構中。
4.實時數據整合
可能利用實時的機器和工廠性能數據來改變自動化系統和生產工藝的管理方式。不用捕捉並分析數月以來有價值的關於生產率、機器停機時間或者能源消耗的數據，支持工業4.0的平台能夠將數據整合到常規的工廠管理報告之中。這會讓製造商和機器具備詳細的信息來執行快速的工藝和生產變更，以實現產品滿足特定客戶需求的願景。
5.自適應性
科技幫助生產線變得主動。目標就是讓工作站和模塊可以適應個性化的客戶或產品需求。
工業4.0和工業物聯網(IIoT)能夠為設備（從感測器到大規模控制系統）、數據和分析之間提供更好的連接性，Beckhoff自動化的TwinCAT產品專家Daymon Thompson這樣認為。感測器和系統需要網路連接來共享數據，分析有助於做出更明智的決策。
物聯網主要包括4個基本元素：實體的設備、與設備之間的雙向連接、數據以及分析設備可以是小到一個感測器大到一個大規模控制系統中的任何一種。感測器和系統需要與更大的網路進行連接，以共享由感測器或系統產生的數據。對此數據進行的分析會產生可執行的信息，其結果是讓人們做出精明的決策。
在決定實施工業4.0之前，要對智能工廠提出的3個問題是：
1.你是否想要自動完成快速的產品轉換，以及對市場需求的響應更好？
2.你是否想通過識別出可以進行持續改進的區域來提升你的設備綜合效率（OEE）以及生產總產量？
3.你是否想要根除浪費，例如能源、原材料和閑置時間？
在確定和完善真實世界裡智能工廠的目標之後，採用基於PC控制的硬體和軟體有助於幫助你早日成功。
因為在工業世界裡普遍使用了聯網的感測器而比商業的物聯網(IoT)更加先進，這些感測器就是物聯網裡面的「物」。數以億計的聯網的有線及無線壓力、液位、流量、溫度、震動、聲波、位置、分析儀表以及其他感測器被用於工業領域，而且每年以數百萬台的速度增加，為工廠提供了更多的監控、分析和優化。
IIoT通過將感測器連接到分析和其他系統中，來自動提高性能、安全性、可靠性和能源效率，具體方式為：
1.從感測器上採集數據比以往經濟有效得多，因為感測器很多都是電池供電和無線通訊的
2.使用大數據分析和其他技術將這些數據翻譯成可以理解的信息。
3.將這些可操作的信息在正確的時間呈獻給正確的人員，要麼是工廠人員，要麼是遠程專家。
4.如果工作人員採取了正確的操作，將帶來性能上的提升。
基於平台的方式提供了一種靈活的硬體架構，可以部署在許多不同的應用場合中，消除了硬體的復雜性，並讓每一個新的問題基本上都成為軟體方面的挑戰。系統設計師選擇的平台應該基於一個對信息技術(IT)友好的操作系統(OS)，這樣它們可以安全地進行供給和配置，進而來正確地認證和授權用戶維護系統的整體性，並讓系統最大程度地可用。
如果沒有數據，就沒有大數據、雲和分析功能，也沒有區別於物聯網(IoT)的工業物聯網(IIoT)；PI北美組織的副總監Carl Henning說，IIoT中的「物」造就了IoT中的「物」。IIoT需要開放的標准，乙太網和軟體標准可以為控制和制定決策所需要的信息提供數據。
其中一部分）時，大多數人認為最有用的特性是實時功能。
通過將信息、自動化、以及運行在工業物聯網上的生產系統之間不斷融合，物聯網正在積極地影響著未來的工業自動化，Softing 有限公司市場部副總裁Mark Knebusch指出。隨著乙太網速度越來越快，電纜系統的集成更加重要，而電纜的認證有助於提升工業網路的性能。
2. 工業乙太網網路通訊問題如何解決
前段時間在某項目出廠調試期間，發現星形結構的工業乙太網的通訊性能較差，不管是現地各子站之間還是上位與現地子站之間的數據傳輸速度都奇慢無比，甚至部分控制功能都無法實現，看來網路問題必須的解決！ 1）現地PLC採用Momentum系列模塊，編程採用Concept2.6。將原來程序中相互讀取數據所使用的Read_Reg功能塊改為CRead_Reg，讓模塊自動連續讀取所需數據； 2）原來個現地子站間為平等關系，不分主次。A、B站之間相互讀取數據，A讀B，B也讀A，容易形成網路堵塞。改進後以某一子站為主，由他發起讀寫操作，從對方讀取所需數據，寫入對方所需數據。 3）將原現地程序中數據傳輸部分進行優化，將原來多次使用讀、寫功能塊改進為單次讀、寫連續多個寄存器。 通過以上幾種措施，成功地解決了網路通訊問題！
3. 物聯網的主要技術有哪些
近幾年一直都流行一個詞「物聯網」，正所謂萬物互相連，甚至現在的大學都有專門關於物聯網的專業了。但物聯網到底是做什麼的，主要技術又是什麼呢？
其實想要通俗的了解物聯網的主要技術，我們還是要先從互聯網說起，現在可以說互聯網非常的普遍，基本上人人都離不開互聯網，那什麼又叫做互聯網呢？電腦？手機？Wifi？還是什麼廣域網、區域網3G、4G或5G？其實說的通俗一點，互聯網就是通過一定的技術手段，把大家都互相聯系起來，你聯我，我聯他，他聯你，互相聯系，我們大家都聯起來，就組成互聯網。
那物聯網按照這個方式理解，也很好理解了，物聯網就不僅僅是人聯人了，而是把「物」也聯起來，物聯物，物聯人，組成一張「大網」就是物聯網了，基本上類似於冰箱和電視聯，電視和空調聯，空調和冰箱聯，說白了，就是讓所有的物品像人和人一樣互相都聯起來，從而達到我們的目的。
當我們理解了物聯網，關於物聯網的主要技術其實也就好理解了。物聯網最主要的技術其實就是讓「物」在目前的科技基礎上，具備能有類似人類大腦的功能，從而實現萬物之間的互聯。
怎麼樣讓物體有仿似人類大腦的「能力」才是最最關鍵的技術，仿腦科技的核心技術是中文AI語言（概念碼），是機器理解人類語言，語義的核心底層技術，要讓機器具有「理解能力」，具有「理解語言」的能力，它能將數位語言歸納串通，並形成聽懂人類語言的AI語言，讓機器具備人類語言理解能力。通過RFID、感測器、無線網路、人工智慧、雲計算等等技術手段，讓物體可以模擬人的感知層，連接層，管理層的功能，從而實現物與物的互聯，物與人的互聯。這就是物聯網最主要的技術，也是最關鍵的技術。同時也是難點所在，由於之前互聯網科技大部分都是基於英語系統，而英語的語言邏輯從技術層面上很難實現模擬類似人腦的科技。
近年發展的漢字理論與現今的科技想結合，已經能夠很好的解決這方面的問題，仿腦科技推動「中文智能操作系統」；從底層技術垂直延伸到到雲平台，再到應用到不同場景，橫向伸展到智能電商、智能家居、智能教育及智能企業管理等，打造一個從個人服務、家居應用、到社交購物及商業運作等全生態「中文智能操作系統」。目前物聯已經初步完成人機交換HM，單機職能技術，相信未來物聯網的仿腦科技在互動智能，主動智能上會帶來更好的體驗，通過個人的行為偏好，用戶畫像，環境習慣等信息，可主動提供應用於用戶的服務，如同一個私人秘書隨行，極大的提高我們生活的質量，發展前景巨大，仿腦的生命力 在未來二三十的科技潮流中保持領先和優勢。
4. 5G+工業互聯網賦能智能製造，還有待進一步深入
來源: 科技 日報
作者: 朱麗
工業革命邁向智能化發展階段
工業變革經歷了前三次機械化、電氣化和自動化的革命後，近年來，世界各國都在加緊推動工業革命升級。2012年，美國率先推出「先進製造業國家戰略計劃」，隨後各國也紛紛提出工業製造領域的戰略計劃——德國的工業4.0、英國的工業2050……目前在進行的第四次工業革命的顯著特徵就是工業的智能團州化。「在向自動化和智能化轉變過程中，信息技術起到非常重要的作用。」王健全說，這點可從國家推進工業互聯網的各項政策中得到體現。
2020年，國家陸續推出各種政策，推進5G、工業互聯網加快發展；2020年4月20日，國家發改委首次明確新型基礎設施的范圍，5G與工業互聯網被列為信息基礎設施的重要方向；2021年，國家把工業互聯網列為數字經濟重點行業；發改委、工信部等國家部委紛紛出台落地實施政策來推動工業互聯網的加速落地。尤其是今年初，工業互聯網專項工作組印發《工業互聯網創新發展行動計劃（2021-2023年）》，從基礎設施建設、深化融合應用、強化技術創新和重大產業生態、提升安全水平等方面提出了系統全面的部署和落地化要求。
「推動工業互聯網發展，目的是賦能智能製造。」王健全說，工業互聯網作為信息推動工業變革的典型代表，其典型特徵是工業和ICT能力的集成融合和創新，主要表現為數字化、網路化、智能化。其中，數字化和網路化是基礎，智能化是目標。
「傳統的工業生產的五層金字塔架構在工業自動化階段起了至關重要的作用。但是在向智能化發展過程中卻顯示出不適應。」王健全解釋說，智能化階段需要數據的高效流轉、網路泛在統一的連接，只有這樣才能結合上AI和大數據技術，並藉助先進的通用技術推動工業革命向智能化發展。
5G+工業互聯網亟待破局
數據的高效流轉與安全可控、網路的泛在統一、資源統一調配和管控、運行決策的多維智能化是工業互聯網體系架構的主要特徵。
「目前5G+工業互聯網主要應用於集中監控，5G+AR/VR、高清攝像頭，以及AI表面缺陷檢測、遠程監控和管理等。」王健全說，遺憾的是，目前應用場景基本停留在工業製造輔助環節，幾乎沒有進入工業自動化控制環節，其原因有以下兩點：第一，工業生產讓或仿環節本身沒有開放。傳統金字塔架構下，從L0到L5都是國外的設備,層與層之間的連接協議遵循IEC相關標准，但由於IEC現有標准眾多，每個廠家都採用自己的標准，這導致不同坦纖系統之間的數據無法橫向互通；此外金字塔架構本身限制了跨層之間的信息交互；封閉體系打不開，現有的技術就無法深入，這是限制底層設備狀態、控制數據無法全面感知和有效流轉的主要原因；第二，由於智能製造中，服務的對象是工廠，不同於To C場景，工廠中的人機料法環成為了新的服務對象，特別是對於核心生產控制環節，其要求必須滿足低時延、確定性和可靠性的要求，這就要求現有5G等網路技術本身也必須進行性能上的提升和技術上的革新，此外，為了保護既有投資，還必須和現有工業現場網路進行融合。
「可以這樣說，目前僅靠5G技術還沒法解決工業現場網路的連接問題。智能工廠中，除了有線之外還有大量無線，作為有線連接的有效手段，會帶來不確定性，5G和TSN結合是工業網路中比較好的解決思路。」王健全如是說。
工業互聯網路在何方
「工業互聯網要推進智能製造的進展，必須要打破傳統的工業自動化金字塔架構，關鍵有兩點：一就是工業控制核心PLC的軟硬解耦，進而按需實現雲化部署；第二點就是構建一張端到端的低時延、高可靠、確定性的工業現場網路，進而打造數據可以高效流轉的雲邊端管控架構。」王健全解釋道。
金字塔結構打破了，由封閉走向開放，必然就帶來安全性問題，而控制從底層走向雲端，其帶來的安全要求更為重要。「前所未有的挑戰是原來封閉的國外體系，要實現開放的架構，必須實現自主可控，用國產的硬體、軟體、操作系統來實現控制化。」王健全強調。
「開放自主可控、融合統一，是工業互聯網下一階段的研究重點。」王健全強調，工業互聯網本身並不是一個網路，也不是簡簡單單的工業+互聯網，而是ICT網路和工業網路的集成融合創新，是一個新基建的范疇，涉及感知、通信、控制、人工智慧等多學科的交叉融合。
工業互聯網要真正賦能智能製造，還面臨很多挑戰工作。王健全建議：一是，跟行業對接要繼續深化，相關標准還需要趕快補齊；二是，數據流轉要更高速，這就需要我們從感知層跟網路結合。同時，網路開放以後，安全要同步進行考慮；三是，網路基礎設施方面，構建統一的標准，實現互通。此外，決策智能化水平還有待提升。
此外，王健全也注意到，囿於工業互聯網是新興的多學科交叉領域，行業面臨人才短缺問題。「多所高校在推動解決人才培養問題，北郵、重郵、北科大等高校紛紛成立工業互聯網學院/研究院，專門做跨學科人才的培養和科研方面的推動工作。」
5. 無線網路與工業控制網路結合應用
工業控制通信協議有CANBUS、MODBUS、profibus等。
簡介：
1、作為ISO11898CAN標準的CANBus（ControLLer Area Net-work Bus），是製造廠中連接現場設備（感測器、執行器、控制器等）、面向廣播的串列匯流排系統，最初由美國通用汽車公司（GM）開發用於汽車工業，後日漸增多地出現在製造自動化行業中。
2、Modbus是由Modicon（現為施耐德電氣公司的一個品牌）在1979年發明的，是全球第一個真正用於工業現場的匯流排協議。
ModBus網路是一個工業通信系統，由帶智能終端的可編程序控制器和計算機通過公用線路或局部專用線路連接而成。其系統結構既包括硬體、亦包括軟體。它可應用於各種數據採集和過程監控。
3、PROFIBUS，是一種國際化．開放式．不依賴於設備生產商的現場匯流排標准。PROFIBUS傳送速度可在 9.6kbaud~12Mbaud范圍內選擇且當匯流排系統啟動時，所有連接到匯流排上的裝置應該被設成相同的速度。廣泛適用於製造業自動化、流程工業自動化和樓宇、交通電力等其他領域自動化。PROFIBUS是一種用於工廠自動化車間級監控和現場設備層數據通信與控制的現場匯流排技術。可實現現場設備層到車間級監控的分散式數字控制和現場通信網路，從而為實現工廠綜合自動化和現場設備智能化提供了可行的解決方案。