“工業4.0”這個術語現在很熱門，但將現有機器和工業設備轉換成連接的工業物聯網系統有多可行?將設備連接到物聯網的好處有很多，但就像采用新技術的任何步驟一樣，重要的是要了解那些決定產品成功或失敗的關鍵因素。由于物聯網連接是整個工業物聯網(IIOT)系統的主干，因此在選擇將要使用的物聯網通信協議類型時，應該格外小心。

盡早確定正確的數據集成協議對于構建成功的物聯網系統至關重要。

在實施物聯網時，關于如何傳輸數據的決策通常非常復雜。幸運的是，工業物聯網數據連接的標準化，以及模擬工具的進步，使得在數據連接和集成方面做出更好、更明智的決策變得更加容易。

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物聯網數據集成清單

在考慮將哪種協議用于您的工業4.0數據集成時，該清單中包括的6個最重要考慮因素需要牢記。

1. 范圍

(1) 它是什么?

范圍描述物聯網系統中設備之間傳輸數據的距離。

(2) 為什么重要?

如果您想要的物聯網網絡需要遠距離傳輸數據，那么使用專為短距離通信而設計的協議將不會起作用。范圍也可以作為一種安全措施，通過使用具有特別短范圍的協議，進而限制數據的移動。

2. 帶寬

(1) 它是什么?

在規定的時間段內可以傳輸的數據量。

(2) 為什么重要?

每個協議都根據定義的數據包大小傳輸數據。典型傳輸中的數據量應與所選協議能夠容納的數據包大小相匹配。使用比需要發送的數據大得多的數據包是低效的。另一方面，將大塊數據分割成許多較小的數據包進行傳輸會導致不必要的處理。

3. 功耗

(1) 它是什么?

設備傳輸數據所需的電量。

(2) 為什么重要?

在設計依賴電池供電的產品時，這是一個特別重要的考慮因素。數據傳輸過程的功率效率將影響設備的電池壽命，進而影響運行成本。

4. 安全

(1) 它是什么?

在傳輸的各個階段和存儲過程中為保護數據而采取的措施。

(2) 為什么重要?

當數據從一個設備移動到另一個設備時，它會變得很脆弱且易受攻擊。安全性是希望為其產品引入數據連接的公司的主要關注點之一。幸運的是，有許多技術可以實現物聯網的安全連接，包括端口保護、認證和加密。

5. 連接控制

(1) 它是什么?

設備在典型用例中處于連接狀態的時間和行為。

(2) 為什么重要?

當設備連接時，它會消耗電量并消耗帶寬。因此，有些設備可以控制它們何時連接以及何時處于脫機狀態。這種對連接的控制也與物聯網系統的穩健性密切相關，即設備在應用時保持連接，而不會意外脫離網絡。

6. 互操作性

(1) 它是什么?

一個連網的設備、傳感器或應用程序與另一個(通常來自不同的制造商、主機或供應商)通信的能力。

(2) 為什么重要?

在某些情況下，建立一個優秀且靈活的物聯網網絡將需要集成許多并非來自同一供應商的元素。或者，技術的進步可能會導致用戶希望切換到更好的設備來替換現有物聯網設置中的舊元素。互操作性方面的能力是物聯網產品價值的核心。

工業物聯網(IIoT)協議一覽

目前，三種最常見的物聯網通信協議是MQTT、AMQP和COAP。

(1) MQTT——消息隊列遙測傳輸

MQTT以前被稱為“SCADA協議”，它是一種易于實現、輕量級、經ISO批準的消息傳遞協議，特別適用于遠程通信和帶寬受限的情況。MQTT的發布訂閱、低功耗、小尺寸和通過最小化數據包的高效數據分發使其成為工業物聯網部署和移動應用的最佳選擇。

(2) AMQP——高級消息隊列協議

AMQP是一種開放標準的、功能豐富的消息隊列協議，它提供可靠和安全的消息隊列、路由和定向。AMQP提供了高度的互操作性，允許各種各樣的通信模式和消息傳遞應用。

(3) CoAP——受限應用協議

CoAP專門用于連接資源受限的設備，如有限的電源或小內存。對CoAP的新擴展允許將幾個CoAP資源作為一個組來定義和處理，并減少了傳輸時間。

如何選擇

那么，您應該從哪里開始呢?根據上面的6點清單，您可以首先根據6個因素中的每一個來分解產品的數據連接要求，然后，選擇符合這些要求的工業物聯網數據連接協議。