江陰智能化工廠物聯(lián)網(wǎng)通信系統(tǒng)設(shè)計

鋼鐵行業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)，制造流程長、工序多，生產(chǎn)分段連續(xù)，主要面臨生產(chǎn)運(yùn)營增效難、產(chǎn)能嚴(yán)重過剩、節(jié)能綠色低碳壓力大、本質(zhì)安全水平較低等痛點(diǎn)。中國寶武、鞍山鋼鐵、馬鋼集團(tuán)等企業(yè)應(yīng)用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)積極探索生產(chǎn)工藝優(yōu)化、多工序協(xié)同優(yōu)化、多基地協(xié)同、產(chǎn)融結(jié)合等典型應(yīng)用場景，一方面通過數(shù)據(jù)深度分析帶動生產(chǎn)效率、質(zhì)量和效益提升，另一方面實(shí)現(xiàn)多區(qū)域、多環(huán)節(jié)、多業(yè)務(wù)系統(tǒng)的協(xié)同響應(yīng)與綜合決策，通過模式創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)新價值創(chuàng)造和新動能培育。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)涵蓋制造業(yè)、能源等實(shí)體經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域，一旦發(fā)生網(wǎng)絡(luò)攻擊、破壞行為，安全事件影響嚴(yán)重。江陰智能化工廠物聯(lián)網(wǎng)通信系統(tǒng)設(shè)計

(6)免執(zhí)照頻段。采用直接序列擴(kuò)頻在工業(yè)科學(xué)醫(yī)療(Industrial Scientific Medical，ISM)頻段，分別為2．4 GHz(全球)、915 MHz(美國)和868 MHz(歐洲)。圖6為無線通信抄表系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D，整個網(wǎng)絡(luò)主要由四部分組成：計量儀表、本地?zé)o線通信網(wǎng)絡(luò)、遠(yuǎn)方通信網(wǎng)絡(luò)以及數(shù)據(jù)交換設(shè)備。ZIGBEE無線通信抄表系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)也繼承了無線通信抄表系統(tǒng)，它的結(jié)構(gòu)與無線抄表系統(tǒng)大致一樣，整個網(wǎng)絡(luò)也由計量儀表、ZIGBEE采集器（負(fù)責(zé)與計量儀表之間的通信）、ZIGBEE網(wǎng)絡(luò)終端（負(fù)責(zé)與上層通訊網(wǎng)絡(luò)的對接，譬如工業(yè)太網(wǎng)等）、上層通信網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)交換存儲設(shè)備。ZIGBEE無線通信抄表系統(tǒng)一般采用的組網(wǎng)方式是MESH的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)，MESH網(wǎng)絡(luò)能更好得保證通信質(zhì)量，保證單一節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障時不影響其他節(jié)點(diǎn)通信狀態(tài)。江陰智能化工廠物聯(lián)網(wǎng)通信系統(tǒng)設(shè)計空中客車通過在供應(yīng)鏈體系中應(yīng)用傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，構(gòu)建了全球制造業(yè)中規(guī)模大、效率供應(yīng)鏈體系。

ZIGBEE協(xié)議基于IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn)，從2004年發(fā)布ZIGBEE V1．0到***的增加了ZIGBEE-PRO擴(kuò)展指令集的ZIGBEE2006版本，ZIGBEE功能不斷強(qiáng)大。ZIGBEE具備強(qiáng)大的設(shè)備聯(lián)網(wǎng)功能(見圖2)，它支持3種主要的自組織無線網(wǎng)絡(luò)類型，即星型結(jié)構(gòu)(Star)、網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)(Mesh)和樹型結(jié)構(gòu)(Cluster Tree)，特別是網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，具有很強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)健壯性和系統(tǒng)可靠性。與目前普遍應(yīng)用的wi-Fi、Bluetooth等短距離無線通訊技術(shù)相比較，ZIGBEE的特點(diǎn)主要有：圖2ZIGBEE網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞诸悎D2 ZIGBEE網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞诸?/p>

企業(yè)內(nèi)網(wǎng)用于連接企業(yè)內(nèi)人員、機(jī)器、材料、環(huán)境、系統(tǒng)，主要包含信息（IT）網(wǎng)絡(luò)和控制（OT）網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)前，內(nèi)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展呈現(xiàn)三個特征： IT和OT正走向融合，工業(yè)現(xiàn)場總線向工業(yè)以太網(wǎng)演進(jìn)，工業(yè)無線技術(shù)加速發(fā)展。數(shù)據(jù)互通是通過對數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化描述和統(tǒng)一建模，實(shí)現(xiàn)要素之間傳輸信息的相互理解，數(shù)據(jù)互通涉及數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)語義語法等不同層面。其中，數(shù)據(jù)傳輸?shù)湫图夹g(shù)包括嵌入式過程控制統(tǒng)一架構(gòu)（OPC UA）、消息隊列遙測傳輸（MQTT）、數(shù)據(jù)分發(fā)服務(wù)（DDS）等；數(shù)據(jù)語義語法主要指信息模型，典型技術(shù)包括語義字典、自動化標(biāo)記語言（automation ML）、儀表標(biāo)記語言（Instrument ML）等。一是加速網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)升級。

2022年，中國正建設(shè)現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系，推進(jìn)新型工業(yè)化。當(dāng)前，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺體系加快構(gòu)建，已延伸至45個國民經(jīng)濟(jì)大類，產(chǎn)業(yè)規(guī)模突破萬億元。 [18]截至2023年3月2日，第51次《中國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展?fàn)顩r統(tǒng)計報告》顯示：中國具有影響力的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺達(dá)240個 [19]。2023年4月27日，工信部表示將制定推動工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)高質(zhì)量發(fā)展的指導(dǎo)意見，出臺實(shí)施“5G﹢工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”、標(biāo)識“貫通”三年行動計劃，鼓勵有條件的地區(qū)先行先試、率先發(fā)展，營造工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)高質(zhì)量發(fā)展良好生態(tài)。 [20]電信運(yùn)營商已開始推廣基于物聯(lián)網(wǎng)的污染治理實(shí)時監(jiān)測解決方案。江陰智能化工廠物聯(lián)網(wǎng)通信系統(tǒng)設(shè)計

數(shù)據(jù)體系是要素。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)有三個特性。江陰智能化工廠物聯(lián)網(wǎng)通信系統(tǒng)設(shè)計

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)不是互聯(lián)網(wǎng)在工業(yè)的簡單應(yīng)用，而是具有更為豐富的內(nèi)涵和外延。它以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)、平臺為中樞、數(shù)據(jù)為要素、安全為保障，既是工業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化轉(zhuǎn)型的基礎(chǔ)設(shè)施，也是互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能與實(shí)體經(jīng)濟(jì)深度融合的應(yīng)用模式，同時也是一種新業(yè)態(tài)、新產(chǎn)業(yè)，將重塑企業(yè)形態(tài)、供應(yīng)鏈和產(chǎn)業(yè)鏈。當(dāng)前，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合應(yīng)用向國民經(jīng)濟(jì)重點(diǎn)行業(yè)***拓展，形成平臺化設(shè)計、智能化制造、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同、個性化定制、服務(wù)化延伸、數(shù)字化管理六大新模式，賦能、賦智、賦值作用不斷顯現(xiàn)，有力的促進(jìn)了實(shí)體經(jīng)濟(jì)提質(zhì)、增效、降本、綠色、安全發(fā)展。江陰智能化工廠物聯(lián)網(wǎng)通信系統(tǒng)設(shè)計

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