工业物联网技术及应用
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1.3.2 网络通信技术

网络是物联网信息传递和服务支撑的基础设施,通过泛在的互联功能,实现感知信息高可靠性、高安全性传送。

(1)接入与组网。物联网的网络技术涵盖泛在接入和骨干传输等多个层面的内容。以互联网协议版本6(IPv6)为核心的下一代网络,为物联网的发展创造了良好的基础网条件。以传感器网络为代表的末梢网络在规模化应用后,面临与骨干网络的接入问题,并且其网络技术需要与骨干网络进行充分协同,这些都将面临新的挑战,需要研究固定、无线和移动网及Ad-hoc网技术、自治计算与联网技术等。

(2)通信与频管。物联网需要综合有线及无线通信技术,其中近距离无线通信技术将是物联网的研究重点。由于物联网终端一般使用工业、科学和医疗(industrial,scientific and medical,ISM)频段进行通信(免许可证的2.4GHzISM频段全世界都可通用),频段内包括大量的物联网设备以及现有的无线保真(W-i Fi)、超宽带(ultra wide-band,UWB)、ZigBee、蓝牙等设备,频谱空间将极其拥挤,制约了物联网的实际大规模应用。为提升频谱资源的利用率,让更多物联网业务能实现空间并存,需切实提高物联网规模化应用的频谱保障能力,保证异种物联网的共存,并实现其互联互通互操作。

工业以太网、工业现场总线、工业无线网络是目前工业通信领域的三大主流技术。工业以太网是指在工业环境的自动化控制及过程控制中应用以太网的相关组件及技术。工业无线网络则是一种新兴的利用无线技术进行传感器组网以及数据传输的技术,无线网络技术的应用可以使得工业传感器的布线成本大大降低,有利于传感器功能的扩展。工业无线技术的核心技术包括时间同步、确定性调度、跳信道、路由和安全技术等。