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  现在,以工业4.0为代表的智能制造正改变着未来制造业的形态。在这新的制造体系中,数据是灵魂性的要素,位于核心地位。不过这并不意味着硬件在工业4.0中会被边缘化,毕竟数据还是需要透过硬件作为载体,进而在现实世界中呈现其价值。因此,智能制造中“数据”的崛起,也会给硬件带来了不少的商机。接下来,从工业4.0“数据流”的走向,可以更了解发掘出各个环节潜藏的硬件“钱途”。


  传感


  在工业控制系统中,传感器是数据采集端,它们负责将工业现场的大量非电量的物化参数转化成电信号,再由系统从中解读出关键的数据信息,作为控制决策的依据。智能制造对数据的依赖必然会刺激对传感器的需求,未来工业市场对压力、位移、加速度、角速度、温度、湿度、气体、光敏等多种传感器的需求,会呈现整体提升的态势。


  另一个值得关注的部份,还有机器视觉核心部件的CMOS图像传感器市场。根据IC Insights预测,全球工业用CMOS图像传感器市场将从2015年的3.96亿美元成长到2020年的9.12亿美元。此外,多目三维视觉在工业场景中的应用,可借助图像传感器收集的图像数据也会更加丰富,作用也会更为显著。图像传感器也将成为工业传感器市场中不容小视的一块“蛋糕”。


  互连


  智能制造系统生成的数据,需要经由一个快速、稳定的网络进行传输和共享。德国的《工业4.0研发白皮书》中将无线技术视为工业4.0网络通讯技术研究的重点项目。无线互连技术与传统的有线工业通讯相比,优势显著:一、网络建构与维护成本低,根据测试,使用无线的测控系统其安装与维护成本可降低90%;二、提高生产线设备配置的灵活性,且更符合智能制造“大规模定制”愿景所需的“柔性”要求;三、可适应多样性的组网应用场景需求,Mesh、星型等多种网络的部署需求。


  


  因此,不论是工业领域原有的无线协议—如WIA-PA、Wireless HART和ISA,还是通用的无线协议—如Wi-Fi、Zigbee、NFC、Bluetooth、2G/3G/4G网络通讯,都正影响、渗入工业领域。如何将NB-IoT等新兴的LPWAN无线通信技术融合到工业应用中,也已被列入一些公司的考虑重点中。5G也在工业4.0的范畴,按照计划2018年将实现公共5G网络基础设施的设计与标准,为工业提供广域网服务。


  不过,工业应用对无线通信有更特殊的要求,特别是在可靠性和低延时等方面。因此,一些通用的无线技术短期内还是会用于设备和产品信息的采集、内部信息交互等非实时控制的场景,未来它们会与实时工业控制网络形成复合的通讯系统,为数据架设高效可靠的管道。


  无线互连与传感技术也在走向融合,具有无线数据通讯功能的无线传感器也会成为一个新的市场增长点。无线传感器网络可以摆脱传统传感器总线的束缚,让数据汇聚的方式更为灵活,成本也更低。在此基础上,传感器产品还可加迭其他如能量采集等技术,形成更加多元化的产品,扩展应用版图。


  图一 : 目前,无线互连与传感技术也在走向融合,具有无线数据通信功能的无线传感器也会成为一个新的市场增长点(Source:Parker Blog)


  无线互连的蓝图固然让人兴奋,但是在工业领域有线连接这样的“老司机”同样不可或缺,特别是对于需要大带宽、高可靠、快速响应的工业数据通讯应用。因此,也催生了高性能、高可靠的工业连接器需求。面对此高附加值的市场,连接器厂商也正不遗余力地耕耘,例如现今的M8/M12连接器已可支持高达1Gbps的网速。

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