現(xiàn)在,以工業(yè)4.0為代表的智能制造正改變著未來(lái)制造業(yè)的形態(tài)。在這新的制造體系中,數(shù)據(jù)是靈魂性的要素,位于核心地位。不過(guò)這并不意味著硬件在工業(yè)4.0中會(huì)被邊緣化,畢竟數(shù)據(jù)還是需要透過(guò)硬件作為載體,進(jìn)而在現(xiàn)實(shí)世界中呈現(xiàn)其價(jià)值。因此,智能制造中“數(shù)據(jù)”的崛起,也會(huì)給硬件帶來(lái)了不少的商機(jī)。接下來(lái),從工業(yè)4.0“數(shù)據(jù)流”的走向,可以更了解發(fā)掘出各個(gè)環(huán)節(jié)潛藏的硬件“錢(qián)途”。
傳感
在工業(yè)控制系統(tǒng)中,傳感器是數(shù)據(jù)采集端,它們負(fù)責(zé)將工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的大量非電量的物化參數(shù)轉(zhuǎn)化成電信號(hào),再由系統(tǒng)從中解讀出關(guān)鍵的數(shù)據(jù)信息,作為控制決策的依據(jù)。智能制造對(duì)數(shù)據(jù)的依賴(lài)必然會(huì)刺激對(duì)傳感器的需求,未來(lái)工業(yè)市場(chǎng)對(duì)壓力、位移、加速度、角速度、溫度、濕度、氣體、光敏等多種傳感器的需求,會(huì)呈現(xiàn)整體提升的態(tài)勢(shì)。
另一個(gè)值得關(guān)注的部份,還有機(jī)器視覺(jué)核心部件的CMOS圖像傳感器市場(chǎng)。根據(jù)IC Insights預(yù)測(cè),全球工業(yè)用CMOS圖像傳感器市場(chǎng)將從2015年的3.96億美元成長(zhǎng)到2020年的9.12億美元。此外,多目三維視覺(jué)在工業(yè)場(chǎng)景中的應(yīng)用,可借助圖像傳感器收集的圖像數(shù)據(jù)也會(huì)更加豐富,作用也會(huì)更為顯著。圖像傳感器也將成為工業(yè)傳感器市場(chǎng)中不容小視的一塊“蛋糕”。
互連
智能制造系統(tǒng)生成的數(shù)據(jù),需要經(jīng)由一個(gè)快速、穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸和共享。德國(guó)的《工業(yè)4.0研發(fā)白皮書(shū)》中將無(wú)線(xiàn)技術(shù)視為工業(yè)4.0網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)研究的重點(diǎn)項(xiàng)目。無(wú)線(xiàn)互連技術(shù)與傳統(tǒng)的有線(xiàn)工業(yè)通訊相比,優(yōu)勢(shì)顯著:一、網(wǎng)絡(luò)建構(gòu)與維護(hù)成本低,根據(jù)測(cè)試,使用無(wú)線(xiàn)的測(cè)控系統(tǒng)其安裝與維護(hù)成本可降低90%;二、提高生產(chǎn)線(xiàn)設(shè)備配置的靈活性,且更符合智能制造“大規(guī)模定制”愿景所需的“柔性”要求;三、可適應(yīng)多樣性的組網(wǎng)應(yīng)用場(chǎng)景需求,Mesh、星型等多種網(wǎng)絡(luò)的部署需求。
因此,不論是工業(yè)領(lǐng)域原有的無(wú)線(xiàn)協(xié)議—如WIA-PA、Wireless HART和ISA,還是通用的無(wú)線(xiàn)協(xié)議—如Wi-Fi、Zigbee、NFC、Bluetooth、2G/3G/4G網(wǎng)絡(luò)通訊,都正影響、滲入工業(yè)領(lǐng)域。如何將NB-IoT等新興的LPWAN無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)融合到工業(yè)應(yīng)用中,也已被列入一些公司的考慮重點(diǎn)中。5G也在工業(yè)4.0的范疇,按照計(jì)劃2018年將實(shí)現(xiàn)公共5G網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn),為工業(yè)提供廣域網(wǎng)服務(wù)。
不過(guò),工業(yè)應(yīng)用對(duì)無(wú)線(xiàn)通信有更特殊的要求,特別是在可靠性和低延時(shí)等方面。因此,一些通用的無(wú)線(xiàn)技術(shù)短期內(nèi)還是會(huì)用于設(shè)備和產(chǎn)品信息的采集、內(nèi)部信息交互等非實(shí)時(shí)控制的場(chǎng)景,未來(lái)它們會(huì)與實(shí)時(shí)工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)形成復(fù)合的通訊系統(tǒng),為數(shù)據(jù)架設(shè)高效可靠的管道。
無(wú)線(xiàn)互連與傳感技術(shù)也在走向融合,具有無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)通訊功能的無(wú)線(xiàn)傳感器也會(huì)成為一個(gè)新的市場(chǎng)增長(zhǎng)點(diǎn)。無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)可以擺脫傳統(tǒng)傳感器總線(xiàn)的束縛,讓數(shù)據(jù)匯聚的方式更為靈活,成本也更低。在此基礎(chǔ)上,傳感器產(chǎn)品還可加迭其他如能量采集等技術(shù),形成更加多元化的產(chǎn)品,擴(kuò)展應(yīng)用版圖。
圖一 : 目前,無(wú)線(xiàn)互連與傳感技術(shù)也在走向融合,具有無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)通信功能的無(wú)線(xiàn)傳感器也會(huì)成為一個(gè)新的市場(chǎng)增長(zhǎng)點(diǎn)(Source:Parker Blog)
無(wú)線(xiàn)互連的藍(lán)圖固然讓人興奮,但是在工業(yè)領(lǐng)域有線(xiàn)連接這樣的“老司機(jī)”同樣不可或缺,特別是對(duì)于需要大帶寬、高可靠、快速響應(yīng)的工業(yè)數(shù)據(jù)通訊應(yīng)用。因此,也催生了高性能、高可靠的工業(yè)連接器需求。面對(duì)此高附加值的市場(chǎng),連接器廠(chǎng)商也正不遺余力地耕耘,例如現(xiàn)今的M8/M12連接器已可支持高達(dá)1Gbps的網(wǎng)速。
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