基于工业4.0的通信技术探讨
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摘 要 在信息技术与工业技术的不断发展中，二者得到有效的融合，并且在网络与自动化等新型技术的深入交织下，出现新的模型，人们将其称之为工业4.0。由于在工业4.0中，包括的相关技术较多，为更好地实现智能化，就需要对该技术进行深度的探讨。本文通过对基于工业4.0的通信技术进行探讨，希望为相关行业的应用与研究提供一些参考意见。
关键词 工业4.0;通信技术;现场总线;射频设别
这些年在相关行业的快速发展下，工业4.0的提出引起人们的关注，虽然在不同的国家有不同的称呼，但是在本质上是一样的，就是实现智能制造。工业4.0其实并不是单一的一种技术，在当下需要与互联网、制造行业等进行深度的结合，这样才能在实际应用中有效发挥其智能作用[1]。因此对基于工业4.0的通信技术进行探讨具有重要意义。
1 工业4.0的特点
工业4.0是一项包括多种技术的总称，在其中包括物联网、智慧虚拟等，在传感器的有效应用下，實现虚拟与真实世界的连接。工业4.0包括下面几个方面的特点：第一，互联。在工业4.0中，互联是十分重要的特征，在互联的特征下实现工厂与设备、客户与产品之间的连接，确保将其进行紧密的连接;第二，数据。当下是一个信息时代，数据无处不在，工业4.0是多种数据的结合，在这些数据中包括研发数据、消费者数据、管理数据等;第三，集成。智能网络在GPS的利用下构成，在网络中包括工业4.0需要的传感器与通信设施等;第四，创新。在制造业的创新发展中，工业4.0包括了技术、管理、模式等各个方面的创新，报哪个人实现工业4.0的个性化发展，不断为用户提供更好的服务;第五，转型。在我国供给侧改革的背景下，改革是各个行业的主体，尤其是传统制造业的改革成为改革的重要组成部分，而工业4.0的提出正好为制造业的改革提供一个新的思路与方法，也为实现企业的升级打下坚实基础[2]。
2 工业通信技术
2.1 现场总线
在工业数据总线中，现场总线的应用十分常见，现场设备与自动化系统的连接需要在多分支机构的连接下完成，形成一个通信网络。现场总线在这些年的不断发展过程中，逐渐呈现出数字化的特征，并且在通行中可以实现双向的方式。所以现场总线在实际应用中较为普遍，确保在制造行业中，设备与设备之间的数字化、互联化的发展方向。控制网络（CAN）在实际应用中具有较低的成本、稳定的性能与抗干扰能力强等特点，并且由于其具有广泛的应用效果，在工业中发挥着重要作用。当现场的维护用途要求不高时，对传输的速度也没有较高要求时，一般会利用RS-485进行传输。如果对传输速度有较高的要求，需要对CAN进行合理应用，能够在CA总线的应用实现，保持传输的可靠性、便捷性等[3]。
2.2 工业以太网
在工业4.0的智能化工程中，对管理指向系统与设备进行垂直集成形成以太网TCP协议与现场总线的合理融合。工业以太网技术在实际应用中价格较低，并且由于具有良好的稳定性、通信速率等得到广泛的应用，尤其是在工业4.0的不断深入下，工业自动化系统出现新的特点，越来越朝智能化控制的方向发展。作为一种更加开放与数字化的技术，工业以太网能够在实际应用中实现不同设备之间的互联，保证设备在运行过程中的可靠性与稳定性。工业以太网在互联的基础上，实现工业互联网与企业网络之间的连接。这些年在企业的快速发展下，客户对产品的质量要求越来越高，这就要求企业在发展过程中要对各种技术进行合理应用，不断完善通信技术，而工业以太网的出现正好能弥补这一空缺，提升企业的经济效益与社会效益。
2.3 短距离无线通信
在工业4.0智能工厂中，短距离无线通信的应用十分广泛，用户能对设备进行有效的安装与连接。WIFI技术在实际应用中，具有传输速率快的优势，满足企业在数据传输过程中的实际需求，传输距离也能控制在100m左右，确保企业在数据传输过程中的距离需求。蓝牙技术的发展相对比较成熟，在实际应用中具有较高的开放性，由于其较低的成本与功耗等，得到工业4.0智能工厂的广泛应用。Ziggbee的应用也十分广泛，在工业4.0工厂中的应用成本较低，安全性与保密性较好，能够在智能工厂的应用中发挥其良好的效果。
2.4 射频技术
射频技术在工业4.0中的应用也十分广泛，能确保数据的实时提供，对多数设备中的数据进行有效的识别与读取。在FRID中，是由多个系统组成，能对不同货物批次与型号进行高效的识别，并且在项目中能在软件系统的应用下，实现无纸化操作，从而在提升生产质量的同时，也能对成本进行有效控制，实现企业在市场竞争中的核心地位。
3 结束语
这些年我国加大对制造行业的产业升级力度，对制造行业的发展路径进行不断的优化与创新，在工业4.0的基础上，为工业4.0智能工厂的发展提供一个良好的契机，确保通信技术在实际应用中的良好作用。工业4.0基础上的通信技术，包括现场总线、工业以太网等多种技术，能满足企业发展过程中对通信的实际需求，能实现通信的稳定性、可靠性与高速性，不断为企业的发展提供技术支持，促进企业经济效益与社会效益的实现。
参考文献
[1] 谢杨， 陈秉川.“工业4.0”从产品数据管理变革开始——S公司产品数据管理改进探讨[J].企业科技与发展，2018，（06）：207-208，211.
[2] 王福东，张华良，杨帆，等.工业无线通信技术讲座，第七十讲，基于OPC UA的机器人信息模型研究[J].仪器仪表标准化与计量，2018，202（04）： 33-36，46.
[3] 于金程，姜敏凤，陈玉平，等.德国“职业教育4.0”对高职院校材料成型与控制技术专业建设的启示[J].铸造技术，2018，39（12）：285-290.
作者简介
姜海罡（1975-），男，河北省承德市人;学历：本科，高级工程师， 研究方向：仪表技术。
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