工业互联网:3 网络层(2)

3.2    通讯网络
3.2.1    以太网
有线的以太网目前已经发展到普及了千兆网络的程度。一些在建造时比较有前瞻性的工厂车间已经预留了弱电信号的专用电缆沟、电缆槽,因此在加铺网线的时候施工代价较小。不然即就可能面临敷设成本过高的问题。甚至在某些状况下根本没法进行现场给改造来敷设网线,或者虽然能够敷设但由于靠近强电磁干扰而信号质量堪忧。json

3.2.2    Wi-Fi安全

上面说起的有线网络的缺点正是无线通讯方式的优点。可是在工业现场仍然没法安排出有无线电干扰致使信号难以传输的状况。工业级Wi-Fi的产品目前也很常见。网络

有线和无线常常综合使用。通常是一组邻近的设备采用有线方式链接,将信号汇总到一个网关后再采用Wi-Fi链接到链接互联网的路由器。架构

3.2.3    移动通讯
5G的时代正在降临,而人们为5G应用前景的设想之一就是工业物联网。实际上目前4G的应用已经足以知足大多数的场景。固然若是要部署在公有云的在线仿真,那对带宽的需求仍是多多益善。市政设施类因过个年以移动通讯方式居多。大数据

3.2.4    光纤通讯
在要求大数据量的稳定长距离通讯的场景,光纤无疑具备不可比拟的优点。油气管道经常是这类通讯技术的使用者,由于管道上每一个站场都是一个具备至关规模的设备集群,从而产生大量的数据。优化

3.2.5    NB-IoT
NB-IoT (Narrow Band Internet of Things,窄带物联网),是在蜂窝网络上构建的,只消耗大约180KHz的带宽,可直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络,以下降部署成本、实现平滑升级。其支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据链接,也被叫做低功耗广域网(LPWAN)。加密

通常认为NB-IoT具有如下特色:一是广覆盖,将提供改进的室内覆盖,在一样的频段下,NB-IoT比现有的网络增益20dB,至关于提高了100倍覆盖区域的能力;二是具有支撑链接的能力,NB-IoT一个扇区可以支持10万个链接,支持低延时敏感度、超低的设备成本、低设备功耗和优化的网络架构;三是更低功耗,NB-IoT终端模块的待机时间可长达10年;四是更低的模块成本,企业预期的单个接连模块不超过5美圆。NB-IoT的这些特色,尤为适合市政建设类多数据点、低数据密度、对成本敏感的应用,如城市燃气、城市水务等。.net

3.3    通讯协议
3.3.1    HTTP
HTTP实际上被工业物联网平台普遍使用着。固然胡配合不少其余技术,好比数据以XML或json打包、各类加密等等。即使是MTConnect、OPCUA、IEEE 81650等行业应用协议,更是偏好在HTTP基础之上在加以构建。而众多上线的物联网平台的自定义协议,不少也是基于其上再叠加了自有的带有加密和身份识别的协议的。
3.3.2    MQTT
MQTT出现的历史也不短,在工业物联网中的应用也很普及。以致于相似AWS等云平台会将其打包成专门的服务。甚至说MQTT已经成为物联网平台的标配也不为过。
3.3.3    文件传输协议
而文件数据由于传输时间较长、容易受到干扰,但有不能出错,因此通常会采用FTP、SCP、HTTP等适合传递文件的协议,甚至带有断点续传的能力。blog

3.4    总结
由于应用场景、历史积淀、安全因素和边缘计算等缘由,工业物联网的网络传输和协议再多数状况下并无强调实时性。为了开发效率和最大程度兼容互联网已经构建起来的技术体系,实际上工业物联网是在极力避免另起炉灶,而是在原有互联网协议上叠加新的应用协议。可是为了适应物联网的数据特色,的确在通讯网络层面出现了一些新的信道技术。路由

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