1. 如何有效的实施工业物联网与工业4.0
如果使用了工业4.0技术，一个新的加工制造生产线可以实现多达25种的产品变化，同时将产量提高10%，库存减少30%。工业4.0架构的应用让制造商在生产过程中可以获得更丰厚的投资回报率。
工业4.0是一场工业的革命，目的是将信息技术(IT)的虚拟世界、机器的物理世界以及互联网合为一体。其中心是将具有IT功能的所有工业领域都整合起来。
在工业4.0中，对机器工具或一组机器的操作，应该允许使用诸如智能手机或平板电脑这样的智能设备进行简单的连接。
1.分布式智能
这里说的分布式智能是指在智能传动和控制技术网络的机器设备中，加入尽可能多的智能和控制功能、或者单独的传动轴，而不是从一个中央处理单元（CPU）来处理所有的动作。
2.快速连接
在决定应该使用现场总线的什么功能时，应该看一下生产平台是否支持例如OPC UA（来自于OPC基金会）这样的标准。消除不同供应商系统的障碍，而且对通讯和控制平台采取一种更加开放的方式很重要。
3.开放标准和系统
开放标准允许基于软件的解决方案可以更加灵活地集成，并有可能将新的技术移植进现有的自动化架构中。
4.实时数据整合
可能利用实时的机器和工厂性能数据来改变自动化系统和生产工艺的管理方式。不用捕捉并分析数月以来有价值的关于生产率、机器停机时间或者能源消耗的数据，支持工业4.0的平台能够将数据整合到常规的工厂管理报告之中。这会让制造商和机器具备详细的信息来执行快速的工艺和生产变更，以实现产品满足特定客户需求的愿景。
5.自适应性
科技帮助生产线变得主动。目标就是让工作站和模块可以适应个性化的客户或产品需求。
工业4.0和工业物联网(IIoT)能够为设备（从传感器到大规模控制系统）、数据和分析之间提供更好的连接性，Beckhoff自动化的TwinCAT产品专家Daymon Thompson这样认为。传感器和系统需要网络连接来共享数据，分析有助于做出更明智的决策。
物联网主要包括4个基本元素：实体的设备、与设备之间的双向连接、数据以及分析设备可以是小到一个传感器大到一个大规模控制系统中的任何一种。传感器和系统需要与更大的网络进行连接，以共享由传感器或系统产生的数据。对此数据进行的分析会产生可执行的信息，其结果是让人们做出精明的决策。
在决定实施工业4.0之前，要对智能工厂提出的3个问题是：
1.你是否想要自动完成快速的产品转换，以及对市场需求的响应更好？
2.你是否想通过识别出可以进行持续改进的区域来提升你的设备综合效率（OEE）以及生产总产量？
3.你是否想要根除浪费，例如能源、原材料和闲置时间？
在确定和完善真实世界里智能工厂的目标之后，采用基于PC控制的硬件和软件有助于帮助你早日成功。
因为在工业世界里普遍使用了联网的传感器而比商业的物联网(IoT)更加先进，这些传感器就是物联网里面的“物”。数以亿计的联网的有线及无线压力、液位、流量、温度、震动、声波、位置、分析仪表以及其他传感器被用于工业领域，而且每年以数百万台的速度增加，为工厂提供了更多的监控、分析和优化。
IIoT通过将传感器连接到分析和其他系统中，来自动提高性能、安全性、可靠性和能源效率，具体方式为：
1.从传感器上采集数据比以往经济有效得多，因为传感器很多都是电池供电和无线通讯的
2.使用大数据分析和其他技术将这些数据翻译成可以理解的信息。
3.将这些可操作的信息在正确的时间呈献给正确的人员，要么是工厂人员，要么是远程专家。
4.如果工作人员采取了正确的操作，将带来性能上的提升。
基于平台的方式提供了一种灵活的硬件架构，可以部署在许多不同的应用场合中，消除了硬件的复杂性，并让每一个新的问题基本上都成为软件方面的挑战。系统设计师选择的平台应该基于一个对信息技术(IT)友好的操作系统(OS)，这样它们可以安全地进行供给和配置，进而来正确地认证和授权用户维护系统的整体性，并让系统最大程度地可用。
如果没有数据，就没有大数据、云和分析功能，也没有区别于物联网(IoT)的工业物联网(IIoT)；PI北美组织的副总监Carl Henning说，IIoT中的“物”造就了IoT中的“物”。IIoT需要开放的标准，以太网和软件标准可以为控制和制定决策所需要的信息提供数据。
其中一部分）时，大多数人认为最有用的特性是实时功能。
通过将信息、自动化、以及运行在工业物联网上的生产系统之间不断融合，物联网正在积极地影响着未来的工业自动化，Softing 有限公司市场部副总裁Mark Knebusch指出。随着以太网速度越来越快，电缆系统的集成更加重要，而电缆的认证有助于提升工业网络的性能。
2. 工业以太网网络通讯问题如何解决
前段时间在某项目出厂调试期间，发现星形结构的工业以太网的通讯性能较差，不管是现地各子站之间还是上位与现地子站之间的数据传输速度都奇慢无比，甚至部分控制功能都无法实现，看来网络问题必须的解决！ 1）现地PLC采用Momentum系列模块，编程采用Concept2.6。将原来程序中相互读取数据所使用的Read_Reg功能块改为CRead_Reg，让模块自动连续读取所需数据； 2）原来个现地子站间为平等关系，不分主次。A、B站之间相互读取数据，A读B，B也读A，容易形成网络堵塞。改进后以某一子站为主，由他发起读写操作，从对方读取所需数据，写入对方所需数据。 3）将原现地程序中数据传输部分进行优化，将原来多次使用读、写功能块改进为单次读、写连续多个寄存器。 通过以上几种措施，成功地解决了网络通讯问题！
3. 物联网的主要技术有哪些
近几年一直都流行一个词“物联网”，正所谓万物互相连，甚至现在的大学都有专门关于物联网的专业了。但物联网到底是做什么的，主要技术又是什么呢？
其实想要通俗的了解物联网的主要技术，我们还是要先从互联网说起，现在可以说互联网非常的普遍，基本上人人都离不开互联网，那什么又叫做互联网呢？电脑？手机？Wifi？还是什么广域网、局域网3G、4G或5G？其实说的通俗一点，互联网就是通过一定的技术手段，把大家都互相联系起来，你联我，我联他，他联你，互相联系，我们大家都联起来，就组成互联网。
那物联网按照这个方式理解，也很好理解了，物联网就不仅仅是人联人了，而是把“物”也联起来，物联物，物联人，组成一张“大网”就是物联网了，基本上类似于冰箱和电视联，电视和空调联，空调和冰箱联，说白了，就是让所有的物品像人和人一样互相都联起来，从而达到我们的目的。
当我们理解了物联网，关于物联网的主要技术其实也就好理解了。物联网最主要的技术其实就是让“物”在目前的科技基础上，具备能有类似人类大脑的功能，从而实现万物之间的互联。
怎么样让物体有仿似人类大脑的“能力”才是最最关键的技术，仿脑科技的核心技术是中文AI语言（概念码），是机器理解人类语言，语义的核心底层技术，要让机器具有“理解能力”，具有“理解语言”的能力，它能将数位语言归纳串通，并形成听懂人类语言的AI语言，让机器具备人类语言理解能力。通过RFID、传感器、无线网络、人工智能、云计算等等技术手段，让物体可以模拟人的感知层，连接层，管理层的功能，从而实现物与物的互联，物与人的互联。这就是物联网最主要的技术，也是最关键的技术。同时也是难点所在，由于之前互联网科技大部分都是基于英语系统，而英语的语言逻辑从技术层面上很难实现模拟类似人脑的科技。
近年发展的汉字理论与现今的科技想结合，已经能够很好的解决这方面的问题，仿脑科技推动“中文智能操作系统”；从底层技术垂直延伸到到云平台，再到应用到不同场景，横向伸展到智能电商、智能家居、智能教育及智能企业管理等，打造一个从个人服务、家居应用、到社交购物及商业运作等全生态“中文智能操作系统”。目前物联已经初步完成人机交换HM，单机职能技术，相信未来物联网的仿脑科技在互动智能，主动智能上会带来更好的体验，通过个人的行为偏好，用户画像，环境习惯等信息，可主动提供应用于用户的服务，如同一个私人秘书随行，极大的提高我们生活的质量，发展前景巨大，仿脑的生命力 在未来二三十的科技潮流中保持领先和优势。
4. 5G+工业互联网赋能智能制造，还有待进一步深入
来源: 科技 日报
作者: 朱丽
工业革命迈向智能化发展阶段
工业变革经历了前三次机械化、电气化和自动化的革命后，近年来，世界各国都在加紧推动工业革命升级。2012年，美国率先推出“先进制造业国家战略计划”，随后各国也纷纷提出工业制造领域的战略计划——德国的工业4.0、英国的工业2050……目前在进行的第四次工业革命的显着特征就是工业的智能团州化。“在向自动化和智能化转变过程中，信息技术起到非常重要的作用。”王健全说，这点可从国家推进工业互联网的各项政策中得到体现。
2020年，国家陆续推出各种政策，推进5G、工业互联网加快发展；2020年4月20日，国家发改委首次明确新型基础设施的范围，5G与工业互联网被列为信息基础设施的重要方向；2021年，国家把工业互联网列为数字经济重点行业；发改委、工信部等国家部委纷纷出台落地实施政策来推动工业互联网的加速落地。尤其是今年初，工业互联网专项工作组印发《工业互联网创新发展行动计划（2021-2023年）》，从基础设施建设、深化融合应用、强化技术创新和重大产业生态、提升安全水平等方面提出了系统全面的部署和落地化要求。
“推动工业互联网发展，目的是赋能智能制造。”王健全说，工业互联网作为信息推动工业变革的典型代表，其典型特征是工业和ICT能力的集成融合和创新，主要表现为数字化、网络化、智能化。其中，数字化和网络化是基础，智能化是目标。
“传统的工业生产的五层金字塔架构在工业自动化阶段起了至关重要的作用。但是在向智能化发展过程中却显示出不适应。”王健全解释说，智能化阶段需要数据的高效流转、网络泛在统一的连接，只有这样才能结合上AI和大数据技术，并借助先进的通用技术推动工业革命向智能化发展。
5G+工业互联网亟待破局
数据的高效流转与安全可控、网络的泛在统一、资源统一调配和管控、运行决策的多维智能化是工业互联网体系架构的主要特征。
“目前5G+工业互联网主要应用于集中监控，5G+AR/VR、高清摄像头，以及AI表面缺陷检测、远程监控和管理等。”王健全说，遗憾的是，目前应用场景基本停留在工业制造辅助环节，几乎没有进入工业自动化控制环节，其原因有以下两点：第一，工业生产让或仿环节本身没有开放。传统金字塔架构下，从L0到L5都是国外的设备,层与层之间的连接协议遵循IEC相关标准，但由于IEC现有标准众多，每个厂家都采用自己的标准，这导致不同坦纤系统之间的数据无法横向互通；此外金字塔架构本身限制了跨层之间的信息交互；封闭体系打不开，现有的技术就无法深入，这是限制底层设备状态、控制数据无法全面感知和有效流转的主要原因；第二，由于智能制造中，服务的对象是工厂，不同于To C场景，工厂中的人机料法环成为了新的服务对象，特别是对于核心生产控制环节，其要求必须满足低时延、确定性和可靠性的要求，这就要求现有5G等网络技术本身也必须进行性能上的提升和技术上的革新，此外，为了保护既有投资，还必须和现有工业现场网络进行融合。
“可以这样说，目前仅靠5G技术还没法解决工业现场网络的连接问题。智能工厂中，除了有线之外还有大量无线，作为有线连接的有效手段，会带来不确定性，5G和TSN结合是工业网络中比较好的解决思路。”王健全如是说。
工业互联网路在何方
“工业互联网要推进智能制造的进展，必须要打破传统的工业自动化金字塔架构，关键有两点：一就是工业控制核心PLC的软硬解耦，进而按需实现云化部署；第二点就是构建一张端到端的低时延、高可靠、确定性的工业现场网络，进而打造数据可以高效流转的云边端管控架构。”王健全解释道。
金字塔结构打破了，由封闭走向开放，必然就带来安全性问题，而控制从底层走向云端，其带来的安全要求更为重要。“前所未有的挑战是原来封闭的国外体系，要实现开放的架构，必须实现自主可控，用国产的硬件、软件、操作系统来实现控制化。”王健全强调。
“开放自主可控、融合统一，是工业互联网下一阶段的研究重点。”王健全强调，工业互联网本身并不是一个网络，也不是简简单单的工业+互联网，而是ICT网络和工业网络的集成融合创新，是一个新基建的范畴，涉及感知、通信、控制、人工智能等多学科的交叉融合。
工业互联网要真正赋能智能制造，还面临很多挑战工作。王健全建议：一是，跟行业对接要继续深化，相关标准还需要赶快补齐；二是，数据流转要更高速，这就需要我们从感知层跟网络结合。同时，网络开放以后，安全要同步进行考虑；三是，网络基础设施方面，构建统一的标准，实现互通。此外，决策智能化水平还有待提升。
此外，王健全也注意到，囿于工业互联网是新兴的多学科交叉领域，行业面临人才短缺问题。“多所高校在推动解决人才培养问题，北邮、重邮、北科大等高校纷纷成立工业互联网学院/研究院，专门做跨学科人才的培养和科研方面的推动工作。”
5. 无线网络与工业控制网络结合应用
工业控制通信协议有CANBUS、MODBUS、profibus等。
简介：
1、作为ISO11898CAN标准的CANBus（ControLLer Area Net-work Bus），是制造厂中连接现场设备（传感器、执行器、控制器等）、面向广播的串行总线系统，最初由美国通用汽车公司（GM）开发用于汽车工业，后日渐增多地出现在制造自动化行业中。
2、Modbus是由Modicon（现为施耐德电气公司的一个品牌）在1979年发明的，是全球第一个真正用于工业现场的总线协议。
ModBus网络是一个工业通信系统，由带智能终端的可编程序控制器和计算机通过公用线路或局部专用线路连接而成。其系统结构既包括硬件、亦包括软件。它可应用于各种数据采集和过程监控。
3、PROFIBUS，是一种国际化．开放式．不依赖于设备生产商的现场总线标准。PROFIBUS传送速度可在 9.6kbaud~12Mbaud范围内选择且当总线系统启动时，所有连接到总线上的装置应该被设成相同的速度。广泛适用于制造业自动化、流程工业自动化和楼宇、交通电力等其他领域自动化。PROFIBUS是一种用于工厂自动化车间级监控和现场设备层数据通信与控制的现场总线技术。可实现现场设备层到车间级监控的分散式数字控制和现场通信网络，从而为实现工厂综合自动化和现场设备智能化提供了可行的解决方案。