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工业物联网助力智能工业

发布时间:2014-09-23 来源:中国自动化网 类型:行业资讯 人浏览
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智能电网 物联网 工业生产 智能工业 传感设备

导  读:

物联网是由传感设备、终端、信息处理中心和用户组成的网络。现在物联网技术已经从实验室阶段走向实际应用,比如智能电网、机场安保和物流等领域已经出现了它的身影。而工业是物联网应用的重要领域。具有环境感知能力的各类终端、基于泛在技术的计算模式、移动通信等不断融入到工业生产的各个环节,可大幅提高制造效率、改善产品质量、降低产品成本和资源消耗将传统工业提升到智能工业的新阶段。


      各种各样的机器和设备正变得越来越智能化,并且需要网络连接。对此,Vitesse公司技术与战略副总裁和首席技术官Martin Nuss 博士认为,这种连接最终都会通过以太网技术来实现。他说,“这给Vitesse这样提供标准化的低功耗、窄带到中等带宽容量和工业级温度范围以太网解决方案的半导体公司带来了机会。”

      Martin Nuss 博士表示,物联网络正在经历快速的成长与蜕变,并且像先于他们的运营商网络一样,正在向千兆位以太网(GE)迁移。目前针对工业物联网不同的应用场景,Vitesse都有相应的产品。例如在高能效以太网方面,EcoEthernet 2.0通过支持多种EEE PHY,在带有活跃链接的闲置时期内显著地降低了功耗,与全数据速率的1000BASE-T相比,可实现能耗降低高达85%;在安全性方面,Intellisec是一种Layer-2 IEEE802.1AE MACSec加密技术,提供了一种低成本、低功耗和易于扩展的网络级安全机制;另外,同步对于物联网网络去确保所连接的设备在进行数据采集和系统控制时具有精确的时钟至关重要的。Vitesse的VeriTime是业界事实精确度最高的IEEE 1588v2 Precision Time Protocol高精度时间同步协议的实现产品,可用于纳秒级精度的网络授时和同步,它是一种经过现场验证的、可满足物联网网络确定性要求的时间同步解决方案。

      以太网中的确定性是工业物联网的关键要求。这些系统需要具有可预测性和一致性,更重要的是它们需要同步,因此关键是授时。Martin Nuss 博士举例说,“在诸如高速包装这样的高速生产线中,你会发现数百个电机需要紧密地同步。对于任何高速生产线通常都如此,各种事件需要亚微秒级的精确同步。即使有一个电机不同步,整条生产线系统都会进入灾难。”

      他同时强调,IEEE 1588精密时间协议(1588或PTP)对于实现高确定性以太网非常关键。如果不知道时间,就不能确认一个数据包是否已被准时交付。为了实现1588时间同步,需要发送带时间戳的数据包,以及一个大的主时钟来将一个时间戳放置到1588数据包中,该1588数据包也是一个以太网数据包。由于数据包通过网络传输,主从时钟之间的双向握手通讯协议确定了时间。

      另外,Martin Nuss 博士认为功率效率在工业物联网中也非常关键。因为更低的功率,通常意味着更低的成本。在许多工业应用中都需要密封罩,以便它们可以在诸如高热、湿气、灰尘或甚至水下等恶劣的环境条件下运行。拥有更高能效的芯片可以降低成本,并且可以更容易地为这些环境构建解决方案。

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