南京智能化工厂物联网通信系统要求

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。二是加快新兴产业培育壮大。南京智能化工厂物联网通信系统要求

(1)工作周期短、收发信息功耗较低，并且RFD(Reduced Function Device，简化功能器件)采用了休眠模式，不工作时都可以进入睡眠模式。(2)低成本。通过大幅简化协议(不到蓝牙的1/10)，降低了对通信控制器的要求，以8051的8位微控制器测算，全功能的主节点需要32KB代码，子功能节点少至4 KB代码。(3)低速率、短延时。ZIGBEE的比较大通信速率达到250 kb/s(工作在2．4 GHz时)，满足低速率传输数据的应用需求。ZIGBEE的响应速度较快，一般从睡眠转入工作状态只需15ms，节点连接进入网络只需30ms，进一步节省了电能。相比较，蓝牙需3～10 S、Wi-Fi需3 S。滨湖区本地工厂物联网通信系统系统网络层面采集的多源、异构、海量数据，传输至工业互联网平台，为深度分析和应用提供基础。

近年来，新一轮科技**和产业变革快速发展，互联网由消费领域向生产领域快速延伸，工业经济由数字化向网络化、智能化深度拓展，互联网创新发展与新工业**形成历史**汇，催生了工业互联网。加快发展工业互联网，促进新一代信息技术与制造业深度融合，是顺应技术、产业变革趋势，是加快制造强国、网络强国建设的关键抓手，是深化供给侧结构性**、促进实体经济转型升级，也是实现“碳达峰、碳中和”目标，持续推进可持续发展的客观要求。

二是造成影响大。工业互联网涵盖制造业、能源等实体经济领域，一旦发生网络攻击、破坏行为，安全事件影响严重。三是企业防护基础弱。目前我国广大工业企业安全意识、防护能力仍然薄弱，整体安全保障能力有待进一步提升。与消费互联网相比，工业互联网有着诸多本质不同。一是连接对象不同。消费互联网主要连接人，场景相对简单。工业互联网连接人、机、物、系统以及全产业链、全价值链，连接数量远超消费互联网，场景更为复杂。二是技术要求不同。工业互联网直接涉及工业生产，要求传输网络的可靠性更高、安全性更强、时延更低。三是用户属性不同。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。从工业经济发展角度看，工业互联网为制造强国建设提供关键支撑。

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。一是加速网络演进升级。滨湖区本地工厂物联网通信系统系统

工业互联网直接涉及工业生产，要求传输网络的可靠性更高、安全性更强、时延更低。南京智能化工厂物联网通信系统要求

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网络拓扑分类南京智能化工厂物联网通信系统要求

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