基于工业物联网智能制造架构设计思路

0基于工业物联网智能制造架构设计思路智能制造系统架构与工业物联网智能制造系统架构与工业物联网能效&设备管理---智能工厂工业物联网实践能效&设备管理---智能工厂工业物联网实践案例案例智能制造系统架构——《国家智能制造标准体系建设3面向企业的经营管理，包括ERP面向企业的经营管理，包括ERP、PLM、企业mml西门子/工业4.0的数字化工厂架构工业物联网：n位于智能制造系统架构生命周期的所有环节；n实现系统层级的设备、控制、工厂、企业和协同五个层级，以及智能功能的互联互通；n工业物联网实现了OT与IT的融合的基础。企业信息化系统/IT工厂或车间的工业环境/OT融合的工厂网络工业互联网物流执行系统物流执行系统管管理过程T协同办公协同办公企业运营过程企业层业务运营与决策支持管理层车间生产计划调度和执行操作层控制层现场层采购平台L电子商务采购平台L电子商务HMI仪器/仪表机械和装置信息化部署P供应链管理质检备实现物料流动以及物流相关的人、设备、工具、位置的管理设备及工序相关的行业化过程控制系统（如：炉机等控制系统、数控机床、柔性生产线、工业机械人等）SCADADCS传感器大数据/OLAP关系型数据库/OLTP大数据/OLAP关系型数据库/OLTP/文件信息化技术支撑服务支撑66理基于物联网的OT/IT融合：全面集成的制造业信息化五层系统及专业服务：实现制造管控一体的两化融合，实现物联网在制造业的实际应用物联网关工业交换机LoRA基站传感网 数据采集数据传输数据（运算）挖掘8智能制造系统架构与工业物联网智能制造系统架构与工业物联网n传：低功耗传广域无线传输方案nn传：低功耗传广域无线传输方案n采：配套仪表与模组n算：能效管理与设备管理方案智能工厂工业物联网最佳实践案例应用应用应用应用应用应用•••承载应用数据处理运维管理•••连接平台连接平台物联网网关•本地实时处理本地实时处理物联网:OS•发挥芯片能力••发挥芯片能力器器头器物联网平台网关物联网平台网关设备寻址转发资产管理链接管理应用管理设备管理注册鉴权应用管理设备管理注册鉴权拿数据获取设备管理安全鉴权////gent99工业物联网——物联网的“传感回传场景”物联网的三种应用场景：支撑业务：库房管理、两票电子化、安全围栏、支撑业务：远程抄表、移动生产、生产数字化、工业智有线通信协议：无线通信协议：广域无线广域无线协议频段速率距离功耗定位能力有效时延可靠性安全性传输带宽（频宽）拓扑方式/能力LoRa国内433MHz/470MHz37.5kbps试点阶段，精度10-100M秒级中125KHz星型:LoRaWANMESH:私有SUB1GSub1G50kbps1KM100个月否<百毫秒高中200KHz星型/MESHNB-IoT运营商授权频段100kbps20KM90个月否秒级中运营商网络3.75kHz15kHz蜂窝Zigbee868MHzEU、915MHzUS、2.4GHz250kbps200M24个月200M<百毫秒高中5MHz2MHzMESH2G运营商授权频段300kbps运营商覆盖3个月小区级500M<七百毫秒高运营商网络NA蜂窝RFID/NFC12.5KHz433MHz2.4GHz5.8GHz424kbpsNFC：20CMRFID：5CM-100M30个月成熟，5-10M<百毫秒低RFID：低NA点对点eMTC运营商授权频段1Mbps15KM18个月小区级500M<百毫秒高运营商网络800KHz蜂窝BLE2.4G2Mbps100M10个月<百毫秒高高2MHz星型/广播3G运营商授权频段3Mbps运营商覆盖1个月小区级500M<三百毫秒高运营商网络5MHz蜂窝4GLTE运营商授权频段150Mbps运营商覆盖1个月小区级500M<百毫秒高运营商网络18MHz蜂窝802.11ac5Ghz6.928Gbps200M1个月成熟，1-5M<百毫秒中高（WLAN加密认证机制成熟）160Mhz星型/MESHsBlueteethBlueteeth功耗增加功耗增加 WeightlessLoRaWANNB-IoT SigfoxmmmmIP网络场景关键技术：IP网络场景关键技术： L LoRaWALoRaWANRS232/485LoRa温湿度传ZigbeeLoRaWANRS232/485LoRa温湿度传Zigbee温湿度传感温湿度传感器（总线接口）水位监测仪（Zigbee水位监测仪（Zigbee接水位监测仪感终端LoRaWAN）场景优势：场景优势：LoRaN101终端提供多种下行接入方式，灵活组网；LoRaN101本身支持温湿度传感采集，节约成本智能制造系统架构与工业物联网智能制造系统架构与工业物联网n传：低功耗传广域无线传输方案nn传：低功耗传广域无线传输方案n采：配套仪表与模组n算：能效管理与设备管理方案智能工厂工业物联网最佳实践案例n在省电模式下，终端功耗极低，可工作2-5年时间无需更换电池。n模块形态根据集成方式又分为多种：miniPCIE插卡式；邮票孔式等；也支持定制化开发。n终端包含多种形态：既有可独立工作的Tracker终端，也有嵌入式的LoRa通信模块。其中模块可用于集成产品智能制造系统架构与工业物联网智能制造系统架构与工业物联网n传：低功耗传广域无线传输方案nn传：低功耗传广域无线传输方案n采：配套仪表与模组n算：能耗&设备管理系统智能工厂工业物联网最佳实践案例等2能耗统计分析3能源绩效管理4节能环保管理5能源采购优化6报表中心7报警管理根据历史数据，建立模型，预测未来能源消耗量。可作为需求管理、采购预算。根据预测值，可发现利用能源预测功能，根据用电规律，合理安排生产负荷和检修时间，充分利用电价的峰谷平差异提高通过企业的财务或ERP系统获取实时能源价格及费率信息，分析不同车间、不同产品、不同时段、不物联网实现设备管理的“可预测性维护”设备缺陷设备故障生产事故早期征兆设备缺陷设备故障生产事故早期征兆智能制造系统架构与工业物联网智能制造系统架构与工业物联网智能工厂工业物联网最佳实践——设备管理智能工厂工业物联网最佳实践——设备管理案例案例能源管理系统为独立的子系统，监控所有管路中流量计的流量，各类电表电能的采集，设监控站对各类能源进行监控分析统计，能自动生日报、周报、月报、年报。并能实时将数据传送到FMCS系统的