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機械工業儀器儀表綜合技術經濟研究所副總工程師、教授級高工劉丹
隨著信息技術的快速發展，工業界由原來比較封閉的自動化/運營技術（Operation Technology，OT）領域，逐漸向信息技術（Information Technology，IT）領域開放，OT和IT融合發展是工業通信必然的發展趨勢。
工業通信技術的發展主要經歷了現場總線、工業以太網和工業無線網絡，其發展呈現現場層和控制層專用網絡向管理層通用網絡延伸，有線到無線補充，以及新使能技術（如TSN、5G）不斷融合應用的新趨勢。目前全球范圍內，工廠中新增工業自動化控制系統主要基于工業以太網，新現場總線設備市場增長緩慢或下降，可預見未來工業以太網將替代傳統現場總線。由于時間敏感網（TSN）在傳統以太網上增加可提供確定性服務的各種功能和性能，滿足了工業應用對實時、硬實時性能需求而引起廣泛關注，現有工業以太網紛紛與之融合，未來TSN可將作為工廠底層網絡的統一標準。另外，在流程工業由于對物理層有總線供電、本質安全等特殊要求，現在國內外正在開展可用于流程工業的二線制以太網（SPE）或高級物理層（APL）技術研究和應用。5G移動通信因其超低延時、超高帶寬、廣連接而成為當前工業通信最熱點技術之一。目前，5G已在視頻檢測、云化機器人、智能物流等工業應用方面得到成功應用案例，但5G在底層自動化控制、機器與機器（M2M）通信等實時通信方面的應用還處于研究試驗階段。
智能制造的基本功能要素之一是實現工廠業務管理、制造執行和自動控制系統間的縱向集成，這就要求工業通信不僅僅是數據的傳輸，更是基于語義的互操作。OPC UA是新一代的基于語義和面向服務架構（SOA）的OPC規范，將傳統OPC的所有功能集成到一個可擴展框架，并實現了跨平臺支持。鑒于其強大的建模能力，OPA UA天然適合用于工廠IT系統和OT系統的集成與互聯互通。
智能傳感器、云計算、大數據、人工智能、區塊鏈等新一代信息技術作為賦能技術，必將大幅提升工業自動化控制系統和工業通信網絡的功能性能并促使其向智能化加速發展。當引入了新一代信息技術，從大系統大網絡角度，工業自動化控制系統架構將演變成具有泛在感知、精準控制、優化反饋、智能決策等智能化功能的智能工業系統和工業網絡，實質上也是向工業互聯網的演變。這些使能技術加速了制造模式的創新和智能制造系統的演進。
摘自《自動化博覽》2020年5月刊
北京市公安局海淀分局備案號：11010802023656號