推进任务关键型物联网发展所需的重要技术

白皮书

推进任务关键型物联网发展所需的重要技术

在未来真正实现任务关键型物联网,需要的不仅仅是正确的设计,更需要合适的工具来构建强大的基础

 

到 2028 年,几乎所有受益于持续监测的主要传感和反馈系统都将连接到目前称为物联网(IoT)的设备。随着连接性成为先决条件,将某种设备标记为物联网将变得没有必要;就像今天将智能手机称为互联网设备一样多余。随着物联网的普及,它将完全改变整个世界与信息互动的方式。而且,它将对任务关键型物联网设备及其支持的应用产生巨大影响。忘记工业 4.0 吧,多想想任务关键型物联网 2.0。它不仅仅是为实现卓越性能、超高可靠性和安全性而优化的设备,而是一个完整的任务关键型生态系统,能够经受住现实世界的严苛考验。该生态系统将具备强大的功能,并提供几年前还望尘莫及的效率。想要了解一下?

 

制造

制造业将不再以大规模生产为中心,而是转变为支持 3D 打印和大规模定制的制造即服务(MaaS)业态。随着产业转型的开始,一个生产批次仅生产一件产品的情况将变得普遍起来。

 

医疗保健 

由于可穿戴医疗设备可以提醒患者和医护人员注意健康问题并预测潜在的严重病情,因此医疗保健将变得更加积极主动,而不是被动反应。

 

电力系统

电力系统将发展到更紧密地协调供需,而不仅仅是等到需求出现后才开始考虑供应。这种演变将实现更经济的电力存储和更稳定的电网。随着电网的能量波动减少,发电造成的碳足迹也将减少。

 

汽车

自动驾驶汽车和车辆到车辆通信将非常普遍,使交通更加高效安全。因此,保险公司甚至可以为具有自动驾驶或自动导航驾驶模式的车辆提供更优惠的保费。

 

变革的时刻到了

环视四周。现在全球的物联网设备数量已经达到几十亿。每一秒都有数百台新设备接入网络。据思科(Cisco)预测,到 2020 年,将有 500 亿台设备接入物联网。物联网在未来几年的巨大增长潜力是不可否认的。这种增长很大一部分将来自任务关键型物联网设备。物联网不再仅仅是家里面的消费型智能电器或个人使用的可穿戴健身手表。它将越来越多地渗透到此前从未联网的行业和应用中。智能电网中的自动电力分配、远程机械和远程手术、自动驾驶汽车的自动紧急情况探测和自动交通事故预防等,都将看到它的身影。改变已经开始。

 

当前推动物联网繁荣发展的因素有很多,其中最重要的是自动化。随着自动化成本的下降,其在关键任务型物联网中的使用率已大幅提升。没有哪个地方比工厂车间里更能深刻体验到物联网的普及。曾经需要海量工人才能完成产品生产的传统自动化生产线,现在已经成为一个由机器人统治的系统,它完全联网、机动灵活,并且可以从各种来源获得源源不断的数据流(例如运营部门、生产系统和人力资源部门)。在真正的智能工厂中,这个自动化系统将能够利用其掌握的所有信息来学习和适应新的需求。

 

过去十年,技术取得了巨大的进步,这也推动了任务关键型物联网的发展。许多物联网设备现在具备的处理能力已经可以与早期的超级计算机相提并论,有些设备所使用的纽扣电池预计续航时间超过 10 年。物联网设备和网关现在包含使用尖端协议的高性能无线器件,所有这些器件都在争夺带宽。现代网络经常包含数千个连接点,必须保持稳定的正常运行时间,保证有足够的数据速率,还要能够保护数据和设备的安全性。这些进步再加上传感器成本的突破、云计算的兴起以及连通性技术的不断进步,不仅在全球范围内推动任务关键型物联网高速发展,更使其成为一种新的、更稳定、功能更丰富的物联网,即任务关键型物联网 2.0。

 

任务关键型物联网的要求

任务关键型物联网与物联网并不是一回事。虽然它们都有传感器、云平台、连通性和分析等常用技术,然而相似之处到此为止。同样,任务关键型物联网与任务关键型物联网2.0 也有很多不同之处。随着生态系统的发展,其要求也将发生变化。任务关键型物联网要求通常包括以下几种组合:

  • 稳健的性能:可承受恶劣和/或远程环境
  • 精密和准确:使制造过程中的工作同步到毫秒
  • 低时延:实现实时通信
  • 可编程性:支持新的制造过程
  • 可扩展性:支持包含数万个控制器、机器人、机器的大规模网络。
  • 安全性和弹性:保护端点设备和网络免受中断、威胁和攻击
  • 互操作性:保证使用传统设备和操作仍可使用
  • 超高可靠性:使设备能够在恶劣环境和偏远地区运行超过 20 – 30 年

 

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