传感器技术
价格低廉、性能良好的传感器是工业物联网应用的基石,工业物联网的发展要求更准确、更智能、更高效以及
兼容性
更强的传感器技术。
智能数据采集
技术是传感器
技术发展
的一个新方向。信息的泛在化对工业传感器和
传感装置
提出了更高的要求。具体如,微型化:元器件的微小型化,要求节约
资源与能源
;智能化:具备
自校准
、自诊断、
自学习
、自决策、自适应和
自组织
等人工智能技术;
低功耗
与能量获取技术:
供电方式
为电池、阳光、风、温度、振动等多种方式。
设备兼容技术
大部分情况下,企业会基于现有的
工业系统
建造工业物联网,如何实现工业物联网中所用的传感器能够与原有设备已应用的传感器相兼容是工业物联网推广所面临的问题之一。传感器的兼容主要指
数据格式
的兼容与
通信协议
的兼容,兼容关键是标准的统一。目前,工业现场
总线网络
中普遍采用的如Profibus、Modbus协议,已经较好地解决了兼容性问题,大多数
工业设备
生产厂商基于这些协议开发了各类传感器、控制器等。近年来,随着工业
无线传感器
网络应用
日渐普遍,当前工业无线的
WirelessHART
、ISA100.11a以及wIA—PA3大标准均兼容了IEEE802.15.4无线网络协议,并提供了隧道传输机制兼容现有的通信协议,丰富了工业物联网系统的组成与功能。
网络是构成工业物联网的核心之一,数据在系统不同的层次之间通过网络进行传输。网络分为
有线网络
与
无线网络
,有线网络一般应用于数据处理中心的
集群服务器
、工厂内部的局域网以及部分
现场总线
控制网络中,能提供高速率高带宽的数据
传输通道
。工业
无线传感器网络
则是一种新兴的利用
无线技术
进行传感器组网以及
数据传输
的技术,无线网络技术的应用可以使得工业传感器的布线成本大大降低,有利于传感器功能的扩展,因此吸引了国内外众多企业和
科研机构
的关注。
传统的有线网络技术较为成熟,在众多场合已得到了应用验证。然而,当无线网络技术应用于工业环境时,会面临如下问题:工业现场强
电磁干扰
、开放的无线环境让
工业机器
更容易受到攻击威胁、部分控制数据需要实时传输。相对于有线网络,工业无线传感器网络技术则正处在
发展阶段
,它解决了传统的无线网络技术应用于工业现场环境时的不足,提供了
高可靠性
、高
实时性
以及高安全性,主要技术包括:自适应跳频、确实性通信资源调度、
无线路由
、低开销高精度
时间同步
、
网络分层
数据加密
、网络异常监视与报警以及设备入网鉴权等。
信息处理技术
工业信息出现爆炸式增长,
工业生产
过程中产生的大量数据对于工业物联网来说是一个挑战,如何有效处理、分析、记录这些数据,提炼出对工业生产有指导性建议的结果,是工业物联网的核心所在,也是难点所在。