工业4.0时代的数据驱动革命

Machine building Manufacturing – Industrial Communication

工业4.0时代的数据驱动革命



数据正在推动第四次工业革命,它主要围绕物联网(IoT)在制造业中企业对企业(B2B)的应用。在工业4.0中,具有先进的深度学习和人工智能的机器,传感器和IT系统始终保持通信,以形成一个智能工厂。在这些环境中,可以远程控制复杂的任务,并且可以完全自动化。 毫无疑问,随着设备与机器之间通信的重要性日益提高,数据采集和分析已成为这种新型工业基础设施的关键部分。

工业4.0中的标准和技术仍在不断发展,但是一些趋势已经开始影响未来的机械制造领域。 还有哪些其他重要因素正在缓慢地进入该行业?

单对以太网

在工业4.0中,将计算机连接到机器和传感器的电缆需要能够传输电力和所需的数据以执行工作。这种电缆的一个例子是单对以太网(SPE),它是一种高性能电缆,可通过单根双线传输数据和电源。跨出第一步来证明SPE理论是行之有效方法的行业是汽车行业。以太网技术已经在战略上定位为在未来十年内成为汽车的网络骨干。通过将四对电缆替换为一对,SPE电缆确保了连接安全系统,诊断程序,车辆传感器和自动驾驶技术的显着优势。内部布线重量的减少不仅降低了原材料的总体成本,而且还提高了燃油效率,因为同一台发动机现在驱动的是更轻的汽车。

汽车行业的这种趋势已使更多的企业重新考虑现有的现场总线技术,以及如何用SPE替代它。此外,随着以太网标准IEEE P802.3cg的建立,电气和电子工程师协会(IEEE)推出了每秒10兆位的以太网电缆,该电缆可以通过一对铜线轻松连接1000米范围内的设备。

单对以太网相对于传统4对以太网的优势

  • 能够以1Gbps的速率传输数据,传输距离可达1000米
  • 重量减轻,电缆设计更紧凑、更小巧
  • 易于安装
  • 更具成本效益的解决方案
  • 适用的应用不需要多于一对

无线技术

如今,有线通信已不是智能工厂的唯一选择。 无线技术的重大进步,包括网络覆盖范围,带宽容量和传输质量,已使无线网络成为工业通信中越来越有吸引力的选择。

问题是为什么要选择无线? 在现有基础架构上安装和布线新电缆通常被认为是一项挑战。 在某些区域可能无法访问现有的电缆桥架,并且某些设施可能没有计划用于扩展电缆连接的空间。 通过WiFi或蓝牙进行无线通信可以轻松克服这些缺点,因为最终用户不必考虑现有的电缆来安装新设备。 此外,自动化的设施或工厂将通过更少的电缆连接使环境看起来更加整洁。

但是,在恶劣的工厂环境中,无线技术有其局限性。首先,从连接的稳定性到等待时间,很难创建实时应用程序。其他方面,例如范围,强大的数据连接和能效,是无线技术仍无法与有线技术竞争的地方。 网络攻击和恶意破坏的敏感性也是要考虑的基本问题。

缆普电缆技术与创新委员会成员Georg Stawowy先生对未来十年的发展方向有很好的认识。

无线技术并不一定意味着电缆的终结。简而言之,它是快速增长的市场中针对特定应用的有效解决方案。有线和无线技术将继续在我们的世界中共存。


网络安全

无论是有线还是无线网络,在当今的智能制造业中,系统控制器和机器之间可靠通信的需求至关重要。通过工业物联网,对工业自动化和优化是非常有利的,因为工厂的运营成本明显降低,同时生产力的收益又能提高。然而,一个高度互联的工厂也面临着网络安全等具体挑战。

More than 80% of companies agree that cybersecurity is a high priority for them but only 31% of them have a plan on how to handle incidents during a security breach1.

网络安全是当前存在的明显危险。即使在封闭且安全的网络中,数据泄露也很常见。有时,偶然接触到恶意攻击或安全漏洞的人员可能是通过物理手段(如受感染的拇指驱动器或打开恶意电子邮件)将病毒或错误引入系统的员工。如今,黑客也变得更加复杂,并且利用勒索软件等先进工具,他们可能能够突破您的防御,并使您的工厂陷入瘫痪。

企业必须采取必要的预防措施来保护其工业网络。除了对员工进行适当的网络安全实践培训和限制他们对数据或敏感信息的访问等常规流程外,公司还可以通过数据加密探索更全面的工业通信解决方案。

加密数据意味着对设备之间传输的所有信息进行编码,并且只有经过身份验证的用户才能使用正确的加密密钥对其进行解码。您的网络入侵者无法读取或查看任何数据,因为它们都是已加密的。

为了提供安全的工业通信解决方案,缆普电缆亚太区与TOSIBOX®建立了战略合作伙伴关系。 TOSIBOX®是一种信息自动化设备,可在互联网连接之间提供安全的远程访问。它是为企业设计的工业通信解决方案,它基于双重身份验证,并在机器之间建立了直接的VPN隧道。 TOSIBOX®Lock是一种模块化设备,可充当防火墙来保护您的网络,TOSIBOX®Key确保您可以从世界上任何地方访问所连接的设备。

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总之,缆普电缆提供了一整套工业通信解决方案,使企业能够向工业4.0迈进。从在工厂连接机器到将敏感信息同步到私有云,缆普电缆可以根据您的需求设计一个完整的解决方案。与TOSIBOX®一起,您可以放心,缆普电缆六年的完整工业通信解决方案将保护您的网络免受许多潜在的网络威胁。

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  1. 2019 Arc Advisory & Kaspersky报告–工业网络安全状况。