制造業數字化轉型戰略的不斷深化，工業數據貫穿著整個產品全生命周期和企業全價值鏈始終，日益成為推動變革的關鍵力量。而通過工業網絡連接技術，則能夠把數據變成信息，信息變成決策，決策變成執行，從而推動了生產力和生產關系的變革。
作為未來工廠的支柱，工業網絡連接技術是指各種工業物理資產到系統的各個節點的之間的連接，其支持通過中央控制室訪問全廠范圍內產生的海量數據，實現遠程工廠管理、集中生產安排和實時診斷。因此，選擇合適的連接技術是構建適應未來智慧工廠網絡架構的關鍵，ADI利用長久積累的工業領域專業知識可以提供優化的解決方案和技術，以應對當今面臨的工業連接挑戰。
有線連接技術目前仍然是工業領域采用的主要技術，現有的工廠網絡廣泛采用舊式串行接口，以確保獲得不會中斷的高性能連接。這些接口簡單易用，但缺乏以太網所具備的直接IP尋址優勢，后者是控制層級采用的主要技術。此外，未來，工廠環境中勢必會出現新舊設備共存的現象，新的有線連接技術將有助于實現新舊設備互用。
ADI有線連接解決方案采用新的串行和以太網技術，提供出色的性能、可靠性和覆蓋范圍，例如與邊緣傳感器或驅動器的最后一英里連接，可使用10BASE-T1L和IO-Link來實現；對于高速應用，可使用低延遲千兆以太網、MLVDS和RS-485；對于工業PC連接，ADI提供高度可靠的新型隔離式USB解決方案等。
IO-Link是一種標準化技術(IEC 61131-9)，獨立于現場總線、開放式的點到點的通信，是適用于工業控制中最底層的設備（如簡單的傳感器/執行器）的工業通訊接口，使得設備可以集成到幾乎任何現場總線或者是自動化系統中。
IO-Link系統由許多IO-Link從站設備（具有IO-Link協議的傳感器/執行器，具有IO-Link 協議的集線器與普通的傳感器/執行器組合），通過標準電纜，連接到IO-Link主站組成。其能夠將傳統的二進制或模擬傳感器變成智能傳感器，不再只是收集數據，還允許用戶根據獲取的有關線上其他傳感器的健康和狀態的實時反饋，以及需要執行的操作，在遠程更改其設置。IO-Link技術通過一個通用物理接口，使傳感器變得可以互換，該接口使用協議棧和IO器件描述(IODD)文件來實現可配置的傳感器端口。它切實做到即插即用，并且能夠實時重新配置參數。
隨著工業自動化系統日益互連和智能化以適應集中控制和優化生產的需求，IO-Link接口已成為關鍵設備之一。ADI在IO-Link技術上早早開始了投入，至今已經擁有非常完整的IO-Link產品系列，能提供全套IO-Link網關和傳感器器件，且具有相應領域的專業知識，可以幫助構建低功耗、高效的IO-Link平臺。采用經過驗證的設計，快速、輕松地開發解決方案，或者嘗試使用ADI公司的評估套件，其中包含配置軟件，可加快系統設置過程。ADI解決方案尺寸小巧，且非常可靠，因此無需使用多個外部保護組件，這使系統尺寸減小高達50%。
在工業通信環境下，串行連接用于實現設備或系統之間的點對點通信，實現工業級可靠連接，并且易于布線。而無論是廣泛使用的4-20mA，還是隔離式和非隔離式RS-485、RS-232、RS-422、RS-562和CAN收發器等，ADI公司都能提供各種產品解決方案，例如用于工業系統的4-20mA產品系列提供高水平的精度、集成度和靈活性，具有替代產品所不具備的性能規格和較長使用壽命。
值得一提的是，其中數字隔離器、隔離收發器和隔離模數轉換器采用iCoupler和isoPower技術，能夠在設計中實現隔離，并且不存在采用光耦合器時的許多限制。例如基于iCoupler數字隔離技術數據速率高達12 Mbps的USB 2.0兼容SOIC元件，能夠實現EMC保護和安全隔離性能，減小設計尺寸、縮短設計時間并降低系統成本，滿足工業應用要求的嚴苛標準。其他支持串行連接的接口器件包括鍵盤控制器、電平轉換器和高壓保護產品，如通道保護、故障保護、過壓保護以及防閂鎖開關和多路復用器。
工業應用中使用無線通信已有很多年，初期用于對起重機和其他活動設備實施基本控制。在近幾十年采用更加標準化的無線連接技術之后，開始對更廣泛的終端設備提供控制。在工業應用中，任何單種無線技術都無法滿足所有需求。低帶寬和低功率技術更適合只需偶爾連接的儀表設備。與之相反，對于部署在繁忙廠區中，有多個傳感器同步不間斷通信的無人搬運車(AGV)，則應選擇更高帶寬的選項。
ADI的多種無線通信技術，包括SmartMesh?、5G、低功耗藍牙?(BLE)，以及60 GHz無延遲無線數據連接等，讓我們無需部署有線網絡，即可連接偏遠和難以到達的危險區域的傳感器，而先進的無線子系統和完整的信號鏈解決方案，能進一步降低設計難度和加快部署速度。
ADI公司的SmartMesh收發器是一款低功耗、非常可靠的基于標準的無線傳感器網絡(WSN)解決方案，可以延長電池的使用壽命。SmartMesh網絡能夠在嚴苛的RF環境中提供高于99.999%的數據可靠性，工業物聯網解決方案提供商選擇使用該網絡在危險的偏遠位置提供重要的低帶寬傳感器測量數據，SmartMesh產品無需進行網絡堆棧開發，提供加密、驗證和消息完整性檢查。
SmartMesh網絡由高度可擴展的自成形多躍點節點網格和網絡管理器構成，這些節點稱為智能微塵，用于收集和中繼數據，網絡管理器用于監控和管理網絡性能和安全，并與主機應用程序交換數據。值得一提的是，SmartMesh還是一個時間同步網絡，可以做到各個節點的時間精確同步。
利用高度可靠、低延遲的連接(URLLC)，5G技術擴大了無線連接在制造和其他工業應用中的潛力。現在，即使在嚴苛的RF環境中，也幾乎可以在任何位置增加連接，以增加機器數據捕捉量、改善工作場所的靈活性，以及消除繁雜的電纜布設。ADI是5G無線電技術的市場領導者，已經擁有廣泛的合作伙伴生態系統，為未來的在建場所和現有工廠部署5G專用網絡。
無線連接在革新傳統有線連接的過程里，最受人詬病的問題就是鏈路會存在延遲，而實時性是工業場景里非常看重的指標，所有基于數據包的無線連接標準都存在鏈路延遲的問題，這是技術本質決定的。雖然有些技術可以將延遲縮短，但是也很難保證從指令發出到設備接受并執行整個過程里延遲不會超出協議（如EtherCAT）的要求。
60GHz技術采用直接發送的位流，能以最快的速度將無線數據鏈路打通，ADI的ADMV9611和ADMV9621 60 GHz解決方案便能夠提供媲美有線連接的性能，得益于ADMV9611和ADMV9621 PCB子系統創建的完整毫米波(mmWave)無線鏈路，提供全雙工操作，而通過使用此技術，ADI得以為工業自動化應用提供實時、高度可靠的連接，并且其適應性也很高。
BLE仍然是構建更智能、連接程度更高的世界的一大支柱，特別是隨著藍牙技術規格的不斷優化，目前已經可以實現長距離、精準定位及大型網絡設備等應用場景，很適合各種智慧工廠的應用場景，如人員及設備資產的定位、商業照明、設備控制、自動化、傳感器網絡及監測系統等。
藍牙技術的另一個顯著的成本優勢是其芯片和模塊具有競爭力的價格。預計到2023年，每年將有近16億部藍牙低能耗設備出貨。其中一個原因是因為藍牙芯片和模塊的成本非常低。與包括Wi-Fi在內的其他無線芯片和模塊相比，芯片和模塊的總成本(包括支持組件)要低得多。ADI達爾文系列微控制器和超低功耗集成式BLE 5.2無線電可以用于解決智能工廠中部署數百萬個無線設備的連接挑戰。
原文轉自亞德諾半導體
關注世健視頻號，了解更多資訊
關于世健 亞太區領先的元器件授權代理商
世健(Excelpoint)是完整解決方案的供應商，為亞洲電子廠商包括原設備生產商(OEM)、原設計生產商(ODM)和電子制造服務提供商(EMS)提供優質的元器件、工程設計及供應鏈管理服務。多次被權威雜志和行業機構列入全球領先分銷商榜單。
世健擁有超過35年歷史，業務擴展至亞太區的49個城市和地區，目前在中國擁有十多家分公司和辦事處。憑借專業的研發團隊、頂尖的現場應用支持以及豐富的市場經驗，世健在中國業內享有領先地位。
