工業物聯網從概念到現實創新實踐

這種技術創造了更多的感測可能性和連接以前無法連接的。這些超薄、高性價比的器件可用於空間受限的地方或傳統感測器無法觸及的區域，這些地方或區域有許多IIoT應用。生物感測器數據的獲得和處理中類似的進步將推動物聯網在醫療保健行業的增長。

真正的突破是，這些感測器通過能量收集（EH）獲得自己的動力。EH對未來承諾很多。這原則不是新的，和很多大型可再生能源倡議有共通之處，如風力發電或利用潮汐發電。能搜尋和積累免費的環境能量使感測器自主工作。來源是多方面的，包括明顯的太陽能和風力發電，而越來越多的其他領域，如動能、熱梯度、體溫，甚至是聲能均在探索中。

實體描述

為了使IIoT達到其全部潛力，我們必須用信息做些事。需要完成反饋循環和二進位數據需要轉化為物理動作。簡單的開關或「反饋」控制易於通過半導體開關的應用來實現，但許多工業控制更精密，需要比例控制或仔細（有時需要快速）定位。這可能意味著從一個風扇到控制環境或冷卻設備的一個關鍵部分，通過一個電機或伺服系統調整閥門，或一個精密的步進電機以定位機器人手臂，完成一個精密的任務。

隨著IIoT的迅速發展，這些執行器和控制器正看到類似的進步。電機控制的分立方案正在迅速消失，新的、先進的集成電源模塊正在取代它們的位置。提供完整的系統，包括功率段、驅動器、保護和控制邏輯在單個模塊，這些新的、高度集成的方案更輕、更小，更便宜和更簡單的實現。

寬廣的挑戰

集成製造過程中所需的感測技術的廣度有其自身的挑戰。建立一個充滿感測器和致動器的智能工廠所需的廣泛專知超出了許多工程師所具備專知的廣度，這是我們看到的領先元件供應商的價值所在。

全集成的硬體和軟體開發環境是至關重要的，以促進特定功能的定製，用於終端產品。模塊化使得這些平台可擴展到新的IoT／IIoT功能和設備，基於新的嵌入式方案，支持快速採用。開源支持也很重要，因為一個廣泛的生態系統和互操作性是使物聯網成功的關鍵。

以極重要的視覺能力為例。從硬體的角度來看，這需要視頻處理技巧來實現；更不要說圖像處理軟體做一些有用的數據流。為加速這一領域的設計周期，安森美半導體通過工具如MatrixCamTM視頻開發套件（VDK）與客戶工程師共享其知識。同樣，最近推出的EH無線感測器物聯網開發套件，使感測器數據能移至雲用於應用程序開發。這些都是許多例子中的一小部分，公司通過開發套件或參考設計，分享他們的專業知識，這極大地有助於IIoT的快速增長。

圖3：EH無線感測器物聯網開發套件

串在一起

感測器、數據和致動器都是IIoT的重要元素。但是，如果沒有一種方法來通信、共享數據和問題、接收和執行指令，那就沒有IIoT。

考慮到IIoT的要求，並不是所有的標準和協議都是令人滿意的。適用於智能手機PAN或單一供應商標準的技術是不可能成功的。相反，IIoT平台支持一系列廣泛的標準，包括Thread、SIGFOX、EnOcean、M－BUS、KNX、ZigBee？和專有的協議是重要的。採用軟體定義的無線電方法使一個單一的平台支持多種協議。ZigBee和Thread有很強的互補性，在這些協議背後的行業組織聯盟應推動在智能家居領域的廣泛採用。Thread是一個基於IP（IPv6）的網路協議，建基於開放標準用於低功耗802．15．4網狀網路，可以很容易地和安全地將數百台設備彼此連接和直接連接到雲。安全性和互操作性是Thread的兩個關鍵增值能力。

相反，SIGFOX支持廣域網，為部署在一個大區域的固定或移動的智能對象或感測器提供相對低帶寬通信。示例應用包括在全國範圍內跟蹤集裝箱或車輛，並與地理上分散的資產如智能城市設備或石油泵和管道進行通信。

總結

IIoT為工業自動化帶來令人興奮的未來，在那裡，正迎來真正的自動工廠和製造流程。能遠程識別、監控和控制網路的每一個別器件提供了無與倫比的機會，尤其是在工業應用領域。對IIoT的成功至關重要的是以一種靈活和高能效的方式有效地嚙合和連接感測、計算和控制技術。

發生在IIoT領域的快速發展和創新在管理效率、降低運營成本和更靈活、自學、流程方面推動明顯的商業利益。領先的半導體公司處於使這IIoT的未來成為可能的最前沿，具有廣泛的能力和技術。

不久，智能工廠將向世界各地的移動設備發送消息，說「有一個問題被解決了，一切都如期進行。」歡迎來到工業物聯網的全新的世界！