隨著6月6日5G商用牌照的發(fā)放，中國(guó)5G的發(fā)展毫無(wú)意外地開始加速。中國(guó)移動(dòng)2019年預(yù)計(jì)將投入192億人民幣，三大運(yùn)營(yíng)商預(yù)計(jì)今年建設(shè)8至9萬(wàn)個(gè)基站(對(duì)比一下，美國(guó)目前只有幾千個(gè) )。相關(guān)數(shù)據(jù)表明，2026年ICT運(yùn)營(yíng)商5G的數(shù)字化收入預(yù)計(jì)將超過(guò)12000億美元，其中約2340億美元來(lái)自相應(yīng)的垂直制造領(lǐng)域
工業(yè)正在迎來(lái)美好的通訊時(shí)代，而工業(yè)4.0背后需要的通訊體系，也開始浮出水面。
工業(yè)4.0的新通訊
工業(yè)4.0一開始就定義了自身的頂層架構(gòu)RAMI，它從三個(gè)維度對(duì)工業(yè)4.0進(jìn)行了框架描述，代表了德國(guó)對(duì)工業(yè)4.0所進(jìn)行的全局式思考。有了這個(gè)模型，各個(gè)企業(yè)尤其是中小企業(yè)，就可以在整個(gè)體系中尋找到自己的位置。這是一股前所未有的洪流交融，萬(wàn)物、人機(jī)、軟硬、虛實(shí)都要連接，需要一種全新的通訊觀，才能實(shí)現(xiàn)這種集成。從國(guó)外的工業(yè)巨頭如西門子的實(shí)踐來(lái)看，基本是按照這樣的通訊框架進(jìn)行全域構(gòu)建。
圖1：工業(yè)4.0架構(gòu)RAMI與通訊
(來(lái)源：弗勞恩霍夫IOSB-INA和VDMA共同出版的《工業(yè)4.0通信指南》)
然而，通訊作為工業(yè)4.0系統(tǒng)中至關(guān)重要的子系統(tǒng)，并不是只需要完成通訊系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性能就可以——這很容易被誤解是唯一重要的點(diǎn)。更大的挑戰(zhàn)是，把通訊要求所涵蓋的所有網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行無(wú)縫的集成。這些網(wǎng)絡(luò)包括從有嚴(yán)格確定性要求的就地控制網(wǎng)絡(luò)，到工廠內(nèi)部的運(yùn)行操作管理網(wǎng)絡(luò)，到企業(yè)生產(chǎn)的計(jì)劃調(diào)度網(wǎng)絡(luò)，并延伸到全球連接的跨企業(yè)的通信，以及基于網(wǎng)絡(luò)通信的自組態(tài)和各類網(wǎng)絡(luò)管理的集成。同時(shí)，需要制定不同以往的升級(jí)遷移、集成和維護(hù)，考慮與上下游企業(yè)的關(guān)聯(lián)和連接可能性等復(fù)雜的實(shí)時(shí)策略。
要從底層的傳感器傳遞到云端，數(shù)據(jù)需要有多樣化的路徑。從廠房地板，到企業(yè)高管天花板，一路穿越的網(wǎng)絡(luò)和連接管道的數(shù)據(jù)，如何實(shí)現(xiàn)通訊的無(wú)縫集成，將成為一個(gè)最大的現(xiàn)場(chǎng)挑戰(zhàn)。
工業(yè)4.0正在呼喚一個(gè)全新的通訊局面，OPC UA和TSN應(yīng)聲而出。
數(shù)字化工廠的通訊贏家
以往，工廠到處都是機(jī)器，它們挨著多年，但生成的信息卻相互隔離，很少“交談”，也很少被利用。然而在離散型工廠或過(guò)程自動(dòng)化工廠中，信息交流有各種不同的流量類型和傳輸要求。自動(dòng)化控制設(shè)備與工廠級(jí)系統(tǒng)和應(yīng)用之間存在垂直通訊需求，而從控制器到控制器、從控制器到現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備(例如執(zhí)行器、傳感器和驅(qū)動(dòng)器)、輸入和輸出等則有水平通訊需求。以往，各種類型的現(xiàn)場(chǎng)總線和工業(yè)以太網(wǎng)支持這些不同的通訊需求，從而將流量劃分到各個(gè)單獨(dú)的網(wǎng)絡(luò)上。這種數(shù)據(jù)“各自為政”的數(shù)據(jù)治理局面的形成固然有其歷史的必然性，可是當(dāng)前卻正在成為制約萬(wàn)物互聯(lián)的“枷鎖”。
作為一種打造萬(wàn)國(guó)設(shè)備的工廠級(jí)世界語(yǔ)，OPC UA出現(xiàn)了。
近幾年來(lái)， 開放平臺(tái)通訊統(tǒng)一架構(gòu)OPC UA的標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展速度很快，一路領(lǐng)跑。2017年底，德國(guó)機(jī)械制造協(xié)會(huì)VDMA與弗勞恩霍夫IOSB發(fā)布了針對(duì)中小型機(jī)械制造企業(yè)如何導(dǎo)入OPC UA及其策略的導(dǎo)則。導(dǎo)則明確的強(qiáng)調(diào)，OPC UA不是自動(dòng)化實(shí)時(shí)通訊的另一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，而是一種為目前尚處于信息孤島的設(shè)備之間建立附加通訊通道的工具, 為不同生產(chǎn)廠商生產(chǎn)的成套裝置、機(jī)械設(shè)備和部件之間提供一種統(tǒng)一的通訊方式。
OPC UA不是來(lái)取代現(xiàn)有的通訊協(xié)議，而是實(shí)現(xiàn)通訊進(jìn)行統(tǒng)一對(duì)話的工具。換言之，這次來(lái)的不是搶地盤的，而是勸和使者。更重要的是，它是將設(shè)備從灰暗地帶、甚至是至暗角落，帶向一個(gè)高光時(shí)刻。
從傳感器到設(shè)備、到云端，那是一路兇險(xiǎn)的火焰山。取經(jīng)途中需要解決的問(wèn)題包括：統(tǒng)一的語(yǔ)義(各種通關(guān)文牒)、實(shí)時(shí)(跑得快)、大數(shù)據(jù)量傳遞(個(gè)子大)、海量并發(fā)(擁擠)、異構(gòu)數(shù)據(jù)(不同膚色)。OPC UA作為一種面向服務(wù)的架構(gòu)SOA，為機(jī)械數(shù)據(jù)(諸如設(shè)備描述、測(cè)量數(shù)值、參數(shù)和控制變量)信息交換的標(biāo)準(zhǔn)化，成為西天取經(jīng)的重要法寶。然而它只解決了上層問(wèn)題，對(duì)于底層紛至沓來(lái)的數(shù)據(jù)，如同從山谷里殺出多個(gè)兵種的千軍萬(wàn)馬，網(wǎng)絡(luò)體系如何招架?
時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)TSN開始登場(chǎng)，它專門針對(duì)不同數(shù)據(jù)響應(yīng)速度要求的特點(diǎn)，提供了一種網(wǎng)絡(luò)彈性的保障機(jī)制。例如，在現(xiàn)代工廠控制中，既有大量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的通訊與控制，也有許多監(jiān)視器的監(jiān)測(cè)，以及各種無(wú)線數(shù)據(jù)，使得現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)形成了擁擠的跑道，充滿了大量結(jié)構(gòu)化實(shí)時(shí)信息和非結(jié)構(gòu)化信息(如音頻、視頻流)等各種不同類型的數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)同步的精度要求比較高。在控制器之間進(jìn)行通訊時(shí)，可以利用TSN的功能按信息傳輸?shù)膬?yōu)先級(jí)加以協(xié)調(diào)，從而在復(fù)雜的現(xiàn)場(chǎng)情況下保障各種通訊的協(xié)調(diào)一致性。
圖2：各種數(shù)據(jù)擠上跑道
可以說(shuō)，TSN搭建了一個(gè)數(shù)字世界的龜兔賽跑的新場(chǎng)地。這種龜兔同賽道的規(guī)則，不再是誰(shuí)快誰(shuí)慢，而是承認(rèn)數(shù)據(jù)多樣性的一種理性選擇。
目前，TSN已達(dá)到了實(shí)用所需的技術(shù)成熟度，具有TSN功能的網(wǎng)絡(luò)組件、通訊處理器、軟件和網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)都已經(jīng)面世。其實(shí)，TSN也并非全新的技術(shù)，其來(lái)源于AVB(Audio Video Bridging)音視頻橋接，是由AVnu聯(lián)盟組織所倡導(dǎo)開發(fā)的協(xié)議。AVB協(xié)議是為保障實(shí)現(xiàn)音頻和視頻數(shù)據(jù)提供時(shí)間同步的、低延遲的和保證帶寬預(yù)留的流媒體功能。TSN是AVB的進(jìn)化版，在原有規(guī)格的基礎(chǔ)上擴(kuò)大了標(biāo)準(zhǔn)的范圍、功能和應(yīng)用程序。在2017年，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟(IIC)和Avnu聯(lián)盟宣布聯(lián)手，共同推動(dòng)TSN開放標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備的部署。這也意味著TSN正在工業(yè)領(lǐng)域得到廣泛認(rèn)可。
這樣一來(lái)，OPC UA在上層，而TSN主要在下層，二者構(gòu)成了地板與天花板之間的相互呼應(yīng)。
圖3：基于TSN強(qiáng)化工業(yè)通訊(來(lái)源：西門子)
TSN增強(qiáng)了以太網(wǎng)的功能，也使得其更適合于工業(yè)應(yīng)用。即使在高網(wǎng)絡(luò)負(fù)載條件下，TSN也能在機(jī)器和工廠之間實(shí)現(xiàn)更加強(qiáng)大和可靠的以太網(wǎng)通訊。這種可靠性使得汽車、機(jī)械工程等行業(yè)的自動(dòng)化應(yīng)用擁有顯著優(yōu)勢(shì)。
5G工廠的數(shù)據(jù)觀
OPC UA是在作為物理層和數(shù)據(jù)鏈路層的以太網(wǎng)的基礎(chǔ)上作為應(yīng)用層的協(xié)議，而TSN則是為了改進(jìn)現(xiàn)有數(shù)據(jù)鏈路層的協(xié)議。目前工廠里的以太網(wǎng)可以是有線的，也可以是無(wú)線的。目前大部分的OPC UA均運(yùn)行在有線以太網(wǎng)中。然而，對(duì)于萬(wàn)眾矚目的5G，作為無(wú)線通信的基本載體，正在引起工業(yè)領(lǐng)域的全新興趣。
在以引領(lǐng)行業(yè)未來(lái)著稱的2019年德國(guó)漢諾威工業(yè)博覽會(huì)上，5G第一次以專門展區(qū)形式出現(xiàn)，多家企業(yè)進(jìn)行了集中展示與宣講。5G和上一代蜂窩網(wǎng)絡(luò)的主要區(qū)別之一是，5G可以直接應(yīng)用于機(jī)器之間通訊和物聯(lián)網(wǎng)。包含5G和工業(yè)wifi6在內(nèi)的無(wú)線通訊，將大幅度提高智能工廠的靈活性、通用性和生產(chǎn)率。
國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織3GPP定義了5G的三大場(chǎng)景，其中每個(gè)場(chǎng)景都與制造業(yè)相關(guān)。增強(qiáng)型移動(dòng)寬帶eMBB，可以用于增強(qiáng)或虛擬現(xiàn)實(shí)、3D/超高清視頻等大流量高速移動(dòng)寬帶業(yè)務(wù);而海量機(jī)器類通訊mMTC，用于智能抄表、智能農(nóng)業(yè)、過(guò)程自動(dòng)化等大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù);而超可靠低時(shí)延通訊URLLC，則可以用于無(wú)人駕駛、工業(yè)自動(dòng)化控制、移動(dòng)機(jī)器人，遠(yuǎn)程制造等需要低時(shí)延、高可靠連接的業(yè)務(wù)。而在所有工業(yè)應(yīng)用中，運(yùn)動(dòng)控制應(yīng)該是最具挑戰(zhàn)性和高要求的。這就落在URLLC的頭上。
圖4：5G三大場(chǎng)景在未來(lái)工廠的應(yīng)用(來(lái)源：ZVEI)
新的數(shù)據(jù)自治秩序，呼之欲出。
看上去，工廠里的無(wú)線數(shù)據(jù)，正在處于準(zhǔn)備炸鍋的局面。5G在制造業(yè)中的應(yīng)用，變成了一種期待。一些企業(yè)開始盼望未來(lái)把5G融到工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域中去。
不過(guò)且慢，需要潑點(diǎn)冷水的是，5G在工廠現(xiàn)在仍然處于不斷嘗試，尋找場(chǎng)景應(yīng)用的青春萌動(dòng)期。三大場(chǎng)景頻率資源，其實(shí)是不可能同時(shí)進(jìn)行的。用標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議與工業(yè)應(yīng)用去做對(duì)應(yīng)和適配，仍然是相對(duì)現(xiàn)實(shí)的做法。
較之有線通訊系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，無(wú)線系統(tǒng)顯然能快速突破技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上的限制。未來(lái)會(huì)在工業(yè)生產(chǎn)中運(yùn)用數(shù)量巨大的低成本傳感器和執(zhí)行器，除了使用有效的無(wú)線系統(tǒng)，別無(wú)它法。藍(lán)牙和無(wú)線局域網(wǎng)都在開發(fā)低成本的結(jié)構(gòu)，但至今為止僅有非常有限的機(jī)制來(lái)解決抗干擾、信息安全和響應(yīng)時(shí)間等問(wèn)題。單一的無(wú)線工業(yè)解決方案局限于很少的頻帶，由于只能容納數(shù)量不多的傳感器和執(zhí)行器，不太可能有很好的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。因此，可能仍然需要5至10年，5G才會(huì)在工業(yè)應(yīng)用中起到巨大作用。
當(dāng)下ICT的樂(lè)觀情緒和鼓吹，難免會(huì)影響了輿論的判斷。那種以為“設(shè)備+連接+云”就可以完成大一統(tǒng)的想法，未免過(guò)于簡(jiǎn)單。隨著5G的發(fā)展，工業(yè)Wifi6也開始成為隨時(shí)隨地出發(fā)的數(shù)據(jù)軍團(tuán)，無(wú)縫補(bǔ)齊5G所留下的空白。已經(jīng)在商用領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)WiFi6技術(shù)的設(shè)備供應(yīng)商也逐漸意識(shí)到了無(wú)線技術(shù)在工業(yè)控制應(yīng)用中的特殊性。這種工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)特性的技術(shù)差異性，是很難靠ICT廠商實(shí)現(xiàn)突破的。對(duì)于設(shè)備漫游的實(shí)時(shí)性和可靠性問(wèn)題，ICT公司通過(guò)上層軟件、驅(qū)動(dòng)和集中調(diào)控的方式很難解決。很多機(jī)器人、AGV更無(wú)法形成集中資源，這就必須從設(shè)備端、現(xiàn)場(chǎng)端來(lái)解決。ICT從一開始的立場(chǎng)，就已經(jīng)表現(xiàn)出不同。這些網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，是不會(huì)關(guān)心控制的，而這恰好是設(shè)備制造商和OT企業(yè)最為精心呵護(hù)的陣地。
在上海寶武冷軋車間無(wú)人“黑燈工廠”中，重載鋼卷行車在黑暗而空曠的廠房高空中無(wú)聲行走，搬運(yùn)著重達(dá)十幾噸的鋼卷，給人以震撼的感覺(jué)。黑暗空間背后同樣不可看見的則是西門子等多個(gè)自動(dòng)化廠家提供的控制系統(tǒng)的支撐。在智能制造諸多類似的現(xiàn)場(chǎng)都可以發(fā)現(xiàn)，如果沒(méi)有可靠的驅(qū)動(dòng)與控制、定位系統(tǒng)與通訊系統(tǒng)的協(xié)同，難言通訊技術(shù)的單刀突破，5G在工廠級(jí)的應(yīng)用和發(fā)展也不會(huì)例外。
目前來(lái)看，有線框架與無(wú)線框架將長(zhǎng)期并存。也許未來(lái)10年左右，才能看到更好的融合點(diǎn)。
同樣地，OPC UA也不是萬(wàn)能的。OPC UA本質(zhì)上，只是為了解決機(jī)器之間的互聯(lián)互通和互操作，對(duì)于更復(fù)雜的軟件與軟件、數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)、人與系統(tǒng)等的聯(lián)接性，則是無(wú)能為力的。這意味著，OPC UA之外仍然需要大量的聯(lián)接性協(xié)議(如DDS、oneM2M、HTTP)等加以補(bǔ)充。OPC UA和TSN也是逐步搬遷到機(jī)制上。專業(yè)通訊的架構(gòu)，仍然是工廠通訊的核心要害。這需要對(duì)設(shè)備有著深入的了解。
符合工業(yè)4.0要求的通訊，并無(wú)法立刻全面普及。要獲得全面的應(yīng)用，恐怕還需要十年左右的時(shí)間。這對(duì)于急性的人們而言，或許顯得有點(diǎn)長(zhǎng)，但考慮到自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用動(dòng)輒三四十年，這已經(jīng)算快速的應(yīng)用了。
萬(wàn)物互通訊，讓數(shù)字企業(yè)更精準(zhǔn)
數(shù)據(jù)的魅力已經(jīng)得到確認(rèn)。在這樣一個(gè)5G時(shí)代，各種數(shù)據(jù)正在四處炸開，像是叮當(dāng)散落的珠子。大珠小珠落玉盤，各處濺射的數(shù)據(jù)，更需要一個(gè)聚寶盆來(lái)盛接。
物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)隨著而來(lái)，正在成為一個(gè)理想的容器。與國(guó)內(nèi)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)承接中小企業(yè)的賦能任務(wù)所不同，國(guó)外紛紛走向大企業(yè)的戰(zhàn)略合作。德國(guó)大眾汽車在今年3月宣布，西門子MindSphere將成為大眾工業(yè)云的集成合作伙伴。其122家工廠的各種機(jī)械設(shè)備將整合到工業(yè)云中進(jìn)行，數(shù)據(jù)透明和數(shù)據(jù)分析將為大眾汽車進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率奠定技術(shù)基礎(chǔ)。
這個(gè)時(shí)代最令人深刻的印象是，大的科技都是在同時(shí)并發(fā)。5G、Wifi6.0、NB-IoT等這些通訊技術(shù)，與物聯(lián)網(wǎng)大平臺(tái)、人工智能都交叉前進(jìn)，呼應(yīng)著一個(gè)數(shù)據(jù)大時(shí)代。
萬(wàn)物互聯(lián)背后，正是通訊的時(shí)代。
在精益生產(chǎn)的體系中，水蜘蛛這個(gè)崗位的出現(xiàn)，意味深長(zhǎng)。水蜘蛛是生產(chǎn)線上專門從事生產(chǎn)看板、物料的準(zhǔn)備和傳遞的人員。這些人被昵稱為“水蜘蛛”，形容其猶如飄在水上的蜘蛛，行動(dòng)快速，日本人稱之為Mizusumashi。日本人一方面把現(xiàn)場(chǎng)力做到極致，另一方面就是這么擅長(zhǎng)制造名詞，成為日本制造背后的一種病毒式傳播的工業(yè)文化。水蜘蛛是一種完成態(tài)勢(shì)感知，從而彌補(bǔ)局部工位信息不足的一個(gè)重要崗位。
在未來(lái)智能工廠中，諸如 AGV、移動(dòng)機(jī)器人等各種生產(chǎn)物料將與人力、機(jī)器設(shè)備和系統(tǒng)協(xié)同工作，機(jī)器或機(jī)器人的位置會(huì)隨時(shí)變動(dòng)。因此，精確提供其在工廠中的位置信息，對(duì)于自我引導(dǎo)的高效工作流程來(lái)說(shuō)至關(guān)重要。
在這種場(chǎng)景下，“數(shù)字水蜘蛛”出現(xiàn)了。一種實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)RTLS，正在開始以位置+自通訊的視野，進(jìn)入了數(shù)字化工廠。它具有水蜘蛛的感知特性，但更能與上層的管理軟件系統(tǒng)直接對(duì)話，而且可以指揮。
一方面智能系統(tǒng)如移動(dòng)機(jī)器人、自動(dòng)導(dǎo)引車AGV會(huì)隨時(shí)報(bào)告自己的地點(diǎn)和時(shí)間信息;而相關(guān)對(duì)象 (如工件、工裝夾具、AGV 或機(jī)器人)都可以綁定電子標(biāo)簽。標(biāo)簽信號(hào)將由上位系統(tǒng)采集，并計(jì)算其位置，然后將信息反饋給自動(dòng)化系統(tǒng)和制造單元。
圖5：實(shí)現(xiàn)整個(gè)公司內(nèi)的全景定位(來(lái)源：西門子)
實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)(RTLS)，能引導(dǎo)物料、控制移動(dòng)機(jī)器人、監(jiān)測(cè)工件使用，并完整記錄追溯最終產(chǎn)品裝配的實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)。從而實(shí)現(xiàn)高度靈活、自我組織的生產(chǎn)與物流解決方案，提高生產(chǎn)與物流傳統(tǒng)工作流程的動(dòng)態(tài)性能。小批量生產(chǎn)，變得更加可行。而西門子厘米級(jí)的SIMATIC RTLS，則通過(guò)MES系統(tǒng)與業(yè)務(wù)點(diǎn)的精確數(shù)字化映射，從而涵蓋從物料入庫(kù)到進(jìn)一步加工和最終裝配。
一曲萬(wàn)物大合唱的數(shù)據(jù)之歌，開始上演。而RFID、讀碼器，這種傳統(tǒng)的不能再傳統(tǒng)的標(biāo)識(shí)工具，突然間有了靈魂。它們不再孤獨(dú)作戰(zhàn)，不再局部交換信息，而是組合建立了一個(gè)全廠級(jí)的兵團(tuán)。這是水蜘蛛最有意義的事情了。
在寶馬、奔馳的車間中，原來(lái)是通過(guò)單個(gè)的傳送帶將車體送到不同位置進(jìn)行加工。而通過(guò)生產(chǎn)工藝改進(jìn)和對(duì)于RTLS的應(yīng)用，單軌運(yùn)輸?shù)墓潭ㄝ斔途€有可能被解放出來(lái)。這意味著生產(chǎn)路線可以靈活地進(jìn)行調(diào)適，工廠整個(gè)工藝生產(chǎn)布局可以快速調(diào)整，柔性化生產(chǎn)將變得更加容易，廠房空間也可以大幅度壓縮。這背后需要準(zhǔn)確捕捉每個(gè)設(shè)備、每個(gè)工件物料的位置信息，并提供相應(yīng)服務(wù)。
工具開始變得更加有點(diǎn)像藍(lán)精靈一樣“調(diào)皮”了，可以自行動(dòng)手動(dòng)腳了。在汽車的加工工藝中，汽車安裝的時(shí)候有很多擰緊的動(dòng)作，可以采集工具運(yùn)動(dòng)的動(dòng)作和運(yùn)動(dòng)次數(shù)，以及分析在某個(gè)工位如何能裝配得更快。假如這個(gè)工位的零件需要轉(zhuǎn)三圈緊固，那么工人不用去翻看操作手冊(cè)，甚至也不用有記憶，而只是拿著帶定位的工具。這個(gè)設(shè)備，會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)三圈;而到了下一個(gè)工序位置，則根據(jù)定位可能自動(dòng)旋轉(zhuǎn)十五圈。在不同的位置點(diǎn)可以分配不同的任務(wù)。當(dāng)生產(chǎn)線上的車型更換了，安裝順序、工藝流程不同了，都可以輕松調(diào)整，靈活應(yīng)用。
就這樣，借助于超寬帶UWB技術(shù)和2.4G無(wú)線通訊，實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)只是把位置信息發(fā)給任務(wù)分配設(shè)備，任務(wù)分配設(shè)備再根據(jù)有線的或者無(wú)線的通訊方式把任務(wù)發(fā)送到操作工具，操作工具就自動(dòng)完成工作了。
智能工廠往往過(guò)分強(qiáng)調(diào)智能設(shè)備和軟件，但工廠對(duì)象的智能化，例如傳感器、物料等，同樣無(wú)比重要。任何數(shù)據(jù)的發(fā)出源，都能借助全新的通訊體系，通過(guò)光學(xué)、機(jī)械和聲學(xué)等手段，將工廠對(duì)象，轉(zhuǎn)換成智能對(duì)象。一輛輛汽車的平淡無(wú)奇，由于GPS導(dǎo)航而重新定義車與路的關(guān)系。路盲的標(biāo)簽，徹底地從每個(gè)人身上撕掉。而RFID這些早已在工廠默默多年的標(biāo)簽，突然變得“視野開闊”，從“標(biāo)簽對(duì)象”成為“智能對(duì)象”，這正是拜實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)所賜。實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)激發(fā)了現(xiàn)場(chǎng)所有可能信息的釋放，讓一個(gè)數(shù)字化企業(yè)變得更加觸手可及。
這種數(shù)字化企業(yè)的無(wú)線定位平臺(tái)，配置簡(jiǎn)單，激活了傳統(tǒng)存量設(shè)施，也激活了一個(gè)“空中之城”：那些實(shí)時(shí)、精準(zhǔn)和動(dòng)態(tài)的數(shù)據(jù)，在繁忙的物理設(shè)備的上空，也在大張旗鼓地處理和分析之中。
小記
萬(wàn)物互聯(lián)引發(fā)了數(shù)據(jù)像雪崩一樣地四處翻滾，將是未來(lái)數(shù)字化工廠最為壯觀的一個(gè)場(chǎng)景。如何指揮這些數(shù)據(jù)、連同各種信號(hào)和指令，統(tǒng)一成一個(gè)和諧的人機(jī)協(xié)同的智能工廠?如果仔細(xì)觀察西門子這樣的數(shù)字化急先鋒，你會(huì)發(fā)現(xiàn)它背后是對(duì)工業(yè)通訊的一個(gè)復(fù)雜多樣的全面布局。因?yàn)楣I(yè)通訊正是打開智能工廠大門的一把超級(jí)鑰匙。在5G時(shí)代，讓人們對(duì)智能工廠有了更多的想象空間，那些看不見的數(shù)據(jù)則紛紛掙脫了設(shè)備的束縛，從機(jī)器的暗處紛紛走向明亮的屏幕之上。而工業(yè)通訊，這一傳統(tǒng)的角色正以前所未有的包容，不動(dòng)聲色地在背后指揮著一切數(shù)據(jù)的自由流動(dòng)。
(鳴謝上海工業(yè)自動(dòng)化儀表研究院、PLCopen中國(guó)組織的彭瑜先生在本文撰寫中給予的支持與幫助!)
（轉(zhuǎn)載）
