锡山区质量工厂物联网通信系统设计

2019年11月12日，时任工业和信息化部副部长陈肇雄与德国经济和能源部国务秘书努斯鲍姆，在德国柏林共同主持中德智能制造及生产过程网络化合作副部长级会议，并出席合作论坛。 [10]2020年3月6日，工业和信息化部办公厅印发《推动工业互联网加快发展的通知》，提出加快新型基础设施建设、加快拓展融合创新应用、加快健全安全保障体系、加快壮大创新发展动能、加快完善产业生态布局、加大政策支持力度共6方面20项措施。2020年11月20日，2020中国5G+工业互联网大会在湖北省武汉市开幕，****致贺信。**指出，当前，全球新一轮科技**和产业变革深入推进，信息技术日新月异，5G与工业互联网的融合将加速数字中国、智慧社会建设，加速中国新型工业化进程，为中国经济发展注入新动能，为**阴霾笼罩下的世界经济创造新的发展机遇。 [11]电信运营商已开始推广基于物联网的污染治理实时监测解决方案。锡山区质量工厂物联网通信系统设计

生产过程工艺优化工业物联网的泛在感知特性提高了生产线过程检测、实时参数采集、材料消耗监测的能力和水平，通过对数据的分析处理可以实现智能监控、智能控制、智能诊断、智能决策、智能维护，提高生产力，降低能源消耗。钢铁企业应用各种传感器和通信网络，在生产过程中实现了对加工产品的宽度、厚度、温度实时监控，提高了产品质量，优化了生产流程。生产设备监控管理利用传感技术对生产设备进行健康监控，可以及时跟踪生产过程中各个工业机器设备的使用情况，通过网络把数据汇聚到设备生产商的数据分析中心进行处理，能有效地进行机器故障诊断、预测，快速、精确地定位故障原因，提高维护效率，降低维护成本。GEOil&Gas集团在全球建立了13个面向不同产品的i-Center(综合服务中心)，通过传感器和网络对设备进行了在线监测和实时监控，并提供了设备维护和故障诊断的解决方案。苏州国产工厂物联网通信系统标准消费互联网面向大众用户，用户共性需求强，但专业化程度相对较低。

电表可以采用ACREL的1352系列卡式电能表和ACR网络电力仪表等，它们与ZIGBEE采集器之间采用RS485通讯，采用MODBUS通信协议；ZIGBEE采集器下面**多可以连接32个表；由于MODBUS地址有限，整个ZIGBEE子网中**多能连接255个表；为了保障通信连接的可靠性，有的时候要视环境和距离的情况，需要多加几个路由功能的网络节点（ZIGBEE采集器配置成路由功能），以保证有些孤远节点的通信正常；另外考虑到无线网络的拥塞度和实时性传输，建议整个子网中的无线节点（即ZIGBEE采集器）的个数不应大于60个，这样能保证网络中的通信质量。每个ZIGBEE子网都有各自的ID识别和频段的划分，这样可以帮助扩充更多的表计数。

传统的有线网络技术较为成熟，在众多场合已得到了应用验证。然而，当无线网络技术应用于工业环境时，会面临如下问题：工业现场强电磁干扰、开放的无线环境让工业机器更容易受到攻击威胁、部分控制数据需要实时传输。相对于有线网络，工业无线传感器网络技术则正处在发展阶段，它解决了传统的无线网络技术应用于工业现场环境时的不足，提供了高可靠性、高实时性以及高安全性，主要技术包括：自适应跳频、确实性通信资源调度、无线路由、低开销高精度时间同步、网络分层数据加密、网络异常监视与报警以及设备入网鉴权等。工业互联网不是互联网在工业的简单应用，而是具有更为丰富的内涵和外延。

钢铁行业是国民经济支柱产业，制造流程长、工序多，生产分段连续，主要面临生产运营增效难、产能严重过剩、节能绿色低碳压力大、本质安全水平较低等痛点。中国宝武、鞍山钢铁、马钢集团等企业应用工业互联网积极探索生产工艺优化、多工序协同优化、多基地协同、产融结合等典型应用场景，一方面通过数据深度分析带动生产效率、质量和效益提升，另一方面实现多区域、多环节、多业务系统的协同响应与综合决策，通过模式创新实现新价值创造和新动能培育。典型技术包括传统的工业总线、工业以太网以及创新的时间敏感网络（TSN）、确定性网络、5G等技术。锡山区质量工厂物联网通信系统设计

工业物联网的广泛应用需要解决众多关键技术问题。锡山区质量工厂物联网通信系统设计

ZIGBEE协议基于IEEE 802.15.4标准，从2004年发布ZIGBEE V1．0到***的增加了ZIGBEE-PRO扩展指令集的ZIGBEE2006版本，ZIGBEE功能不断强大。ZIGBEE具备强大的设备联网功能(见图2)，它支持3种主要的自组织无线网络类型，即星型结构(Star)、网状结构(Mesh)和树型结构(Cluster Tree)，特别是网状结构，具有很强的网络健壮性和系统可靠性。与目前普遍应用的wi-Fi、Bluetooth等短距离无线通讯技术相比较，ZIGBEE的特点主要有：图2ZIGBEE网络拓扑分类图2 ZIGBEE网络拓扑分类锡山区质量工厂物联网通信系统设计

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