傳感器是將物理效應(yīng)轉(zhuǎn)換為電氣信號(hào)或數(shù)字信息，使其可進(jìn)一步被處理阱驾。實(shí)際上，傳感器扮演著工廠和機(jī)器的感官器官怪蔑，是工業(yè)4.0場(chǎng)景中的基石啊易。

“工業(yè)4.0”時(shí)代，傳感器技術(shù)有哪些新變革饮睬？

如今堤酿，傳感器提供的已經(jīng)不僅僅是數(shù)據(jù)。使用正確的接口和協(xié)議卦瘤，可將有價(jià)值的附加信息也傳輸?shù)狡脚_(tái)上镇评。通過(guò)合適的接口、通信模塊和數(shù)據(jù)(語(yǔ)言)協(xié)議瑰氨，傳感器所有的數(shù)據(jù)信息牺鱼，都可以在云系統(tǒng)或本地?cái)?shù)據(jù)平臺(tái)中被提供。即使在不了解傳輸技術(shù)的情況下特血，傳感器的數(shù)據(jù)信息也能被處理跪晕，從而抽象化成通信通道。

傳感器是將物理效應(yīng)轉(zhuǎn)換為電氣信號(hào)或數(shù)字信息猜著，使其可進(jìn)一步被處理啄崖。實(shí)際上，傳感器扮演著工廠和機(jī)器的感官器官禀锋，是工業(yè)4.0場(chǎng)景中的基石垄暗。

除了純數(shù)據(jù)外，現(xiàn)代傳感器還可以提供大量有價(jià)值的附加數(shù)據(jù)禀综，例如傳感器自身的特性或狀態(tài)简烘。也可以在線修改傳感器相關(guān)參數(shù)，使其完美適應(yīng)不同的應(yīng)用定枷。

雙向通訊和數(shù)據(jù)協(xié)議十分必要孤澎，這可以將相關(guān)參數(shù)在線傳輸至傳感器，并從傳感器接收測(cè)量數(shù)據(jù)信息欠窒。接口和協(xié)議必須嚴(yán)格遵循適用的標(biāo)準(zhǔn)覆旭，以便實(shí)現(xiàn)無(wú)差錯(cuò)地使用來(lái)自不同制造商的產(chǎn)品。

IO-Link已成為傳感器技術(shù)中“最后1厘米”的首選接口贱迟；而如EtherCAT姐扮、PROFINET、EtherNet/IP等基于以太網(wǎng)的技術(shù)可用于更復(fù)雜的設(shè)備衣吠。

在傳感器的過(guò)程數(shù)據(jù)評(píng)估時(shí)茶敏，在閉合控制回路的應(yīng)用中，必須考慮到數(shù)據(jù)處理的實(shí)時(shí)性缚俏。在這種情況下惊搏，因?yàn)榇嬖趪?yán)格的實(shí)時(shí)要求，這就要求PLC硬件能與數(shù)據(jù)通信必須完美結(jié)合使用忧换。

對(duì)于傳感器附加數(shù)據(jù)信息减点，其數(shù)據(jù)處理的實(shí)時(shí)性要求不高。但這些附加數(shù)據(jù)信息必須能長(zhǎng)時(shí)間的被記錄倔晚、存儲(chǔ)和處理街粟。

除了信號(hào)傳輸路徑之外，還必須構(gòu)建能到達(dá)數(shù)據(jù)平臺(tái)的并行數(shù)據(jù)路徑封均。為此稍圾，我們使用了邊緣網(wǎng)關(guān)。邊緣網(wǎng)關(guān)不僅可以通過(guò)控制模塊和傳感器篇臭、執(zhí)行器钠彬、PLC建立通信，同時(shí)還可以與數(shù)據(jù)平臺(tái)建立連接肢抚。這是通過(guò)使用支持發(fā)布/訂閱機(jī)制的通訊協(xié)議來(lái)實(shí)現(xiàn)的汹改，例如MQTT,AMQP,或OPC/UAwithPub/Subextension。

數(shù)據(jù)平臺(tái)别主，既可以在工廠內(nèi)部的本地網(wǎng)絡(luò)中運(yùn)行僵禁，也可以作為在線云平臺(tái)的解決方案。這些平臺(tái)都具有結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)庫(kù)色罚，用于存儲(chǔ)傳感器數(shù)據(jù)叙谨；并提供各種應(yīng)用接口，用于數(shù)據(jù)訪問(wèn)保屯。

通過(guò)應(yīng)用編程接口(API)手负，傳感器數(shù)據(jù)可以訪問(wèn)并傳輸至平臺(tái)，該接口是每個(gè)系統(tǒng)獨(dú)有的姑尺。邊緣網(wǎng)關(guān)為了能連接至此平臺(tái)竟终，也必須使用此平臺(tái)的API。倍加福集團(tuán)創(chuàng)建了一家子公司Neoception切蟋，為此類軟件提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)统捶，使客戶在選擇數(shù)據(jù)平臺(tái)時(shí)具有最大的靈活性。Neoception結(jié)合了傳感器和IT技術(shù)的專業(yè)知識(shí)柄粹，并為市場(chǎng)上所有可用的云系統(tǒng)提供互聯(lián)服務(wù)喘鸟。

在傳感器/執(zhí)行器層級(jí)，有一系列不同的通信協(xié)議驻右，但沒(méi)有統(tǒng)一的語(yǔ)義集什黑。對(duì)于每種類型的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備崎淳，必須根據(jù)特定的規(guī)則生成適當(dāng)?shù)拿睿⑶腋鶕?jù)這些規(guī)則進(jìn)行解釋∷怕蓿現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的特定屬性可在制造商隨設(shè)備提供的描述文件(“設(shè)備描述”寨衣，簡(jiǎn)稱DD)中找到。根據(jù)技術(shù)的不同奇巍，使用各種不同格式的描述文件(EDDL遇托，GSD，GSDML含罪，IODD等)笔广。

連接現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的挑戰(zhàn)是加載和解釋設(shè)備描述，并使用一組通用語(yǔ)義集惠服，使現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備提供的數(shù)據(jù)可在數(shù)據(jù)平臺(tái)中訪問(wèn)灿西。理想情況下，即使不了解所使用的通信技術(shù)也可實(shí)現(xiàn)來(lái)自現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的數(shù)據(jù)訪問(wèn)晨每。

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