在工業(ye) 領域想要大規模地部署物聯網(IoT)，有一個(ge) 明顯的障礙擺在眼前：在互聯網協議鞭長莫及的地方，如何將數十億(yi) 計的傳(chuan) 感器、執行機構以及其他儀(yi) 表連接起來？兩(liang) 種創新的科技可以支持虛擬物聯網連接，擴展更多的生產(chan) 數據，提升生產(chan) 能力，並改善與(yu) 物聯網相關(guan) 的可靠性。
連接物聯網zui後一米的方式包括用於(yu) 離散應用的IO-Link設備通訊（由Profibus以及Profinet International(PI)組織推出）以及用於(yu) 過程應用通訊的HART和WirelessHART（來自於(yu) FieldComm集團——現場總線基金會(hui) HART通訊基金會(hui) 合並後的組織）。兩(liang) 種通訊協議都可以通過基於(yu) EtherNet/IP（一種來自ODVA的以太網協議）網絡將傳(chuan) 感器與(yu) 控製係統和商業(ye) 級企業(ye) 係統連接起來。
通過EtherNet/IP獲取到的儀(yi) 表數據，工廠生產(chan) 人員可以從(cong) 中得到他們(men) 所需的實時的、可操作的信息，以用於(yu) 提高運營效率和增加產(chan) 量，從(cong) 而讓物聯網的優(you) 勢真正惠及製造業(ye) 。
適用於(yu) 離散應用的IO-Link
在不斷進化的物聯網世界裏，公司希望每一個(ge) 設備都可以變得更加智能。但是對於(yu) 像包裝或汽車製造這種使用大量傳(chuan) 感器的離散應用場合，簡單的將現存的儀(yi) 表替換成基於(yu) IP的設備並不是經濟有效的。IO-Link的誕生為(wei) 傳(chuan) 感器與(yu) 控製係統之間的無縫數據流提供了一種經濟有效的連接。
已經有很多方法使傳(chuan) 感器在各種不同的通訊協議下工作，例如Profibus或DeviceNet，他們(men) 都需要一個(ge) 不同的網絡來連接設備。然而，許多傳(chuan) 感器用戶們(men) 都拒絕使用這些嚐試，因為(wei) 它們(men) 會(hui) 使支持機器運行的產(chan) 品（聯網的以及未聯網的）數量翻倍。同時也需要學習(xi) 新的協議，正如常見的情況，即便是全部傳(chuan) 感器的一個(ge) 子部分，所需要的遠不止開/關(guan) 這些信息。
IO-Link已經成為(wei) 處理這種困境的合適的妥協方案，能夠以經濟有效的方式訪問大量的信息，並可以與(yu) 現存IP網絡協調運行。
這種設備層麵數據訪問意味著工業(ye) 生產(chan) 不需要為(wei) 了等待所有傳(chuan) 感器具備IP訪問功能而推遲他們(men) 對於(yu) 智能機器的需求。IO-Link為(wei) 離散應用提供了一種*的提高連接性能的簡單解決(jue) 方案，IO-Link可以使用相同的三芯電纜進行通訊，並利用目前被EtherNet/IP網絡所使用的相同的軟件配置，因此相對無縫的實現了傳(chuan) 感器數據的IP化。所有安裝在機器上的傳(chuan) 感器都支持IO-Link，那些連接到IO-Link主機接口的傳(chuan) 感器會(hui) 利用診斷科技的優(you) 勢。這免去了學習(xi) 新協議的煩惱，並減少了傳(chuan) 感器的額外費用。
使用工廠裏現有技術來訪問IO-Link的功能，生產(chan) 製造者隻需要移除獨立卡件，並安裝IO-Link卡件，即上述提及的IO-Link主機。在連接到主機之前，許多具有內(nei) 嵌IO-Link功能的傳(chuan) 感器的成本和作用與(yu) 生產(chan) 製造商正在使用的標準的I/O傳(chuan) 感器一樣。不過將這些傳(chuan) 感器與(yu) IO-Link主機連接起來會(hui) “喚醒"傳(chuan) 感器的功能，使傳(chuan) 感器獲得IO-Link能夠提供的對所有數據和配置能力的訪問。這意味著用戶可以靈活的選擇先以標準IO的方式安裝IO-Link傳(chuan) 感器，以後根據需要激活IO-Link功能，而不需要安裝昂貴的新的接線或傳(chuan) 感器。這使得IO-Link可以成為(wei) 傳(chuan) 感器供應商和用戶的一種的向前及向後兼容的解決(jue) 方案。
是否具有診斷功能
“標準的"和具有IO-Link功能的傳(chuan) 感器可以互換的靈活性為(wei) 用戶提供了更大的選擇餘(yu) 地。並不是所有的機器或傳(chuan) 感器都需要額外的診斷功能。在有IO-Link主機的情況下，用戶可以選擇哪些傳(chuan) 感器啟用IO-Link功能。盡管所有的機器都可以從(cong) IO-Link中獲益，但是並不是所有機器都需要這樣。事實上，一台機器上隻有不到20%的傳(chuan) 感器具有典型的物理損傷(shang) 的風險，在這些地方采用IO-Link提供的額外診斷功能會(hui) zui有效。
使用IO-Link，用戶可以訪問從(cong) 設備經過IP流向更別係統的新信息。這可能包括關(guan) 於(yu) 已經損壞或者沒有運行在*狀態的傳(chuan) 感器的診斷信息。這樣的例子是在切割機附近安裝的光電傳(chuan) 感器監控，大量的碎片可能會(hui) 堆積在傳(chuan) 感器鏡頭上。目前，絕大多數機器製造商不管傳(chuan) 感器多髒，都會(hui) 定期采用壓縮空氣吹掉傳(chuan) 感器上的碎片。IO-Link傳(chuan) 感器隻有在必要的時候會(hui) 通知控製係統啟動壓縮空氣或派遣維護人員來清潔傳(chuan) 感器。由於(yu) 其優(you) 化了預測性維護，減少了機器停機時間、減少壓縮空氣使用以及相關(guan) 的費用。
另一個(ge) 例子是想象一下接近傳(chuan) 感器是如何檢測沿著導軌移動的物體(ti) 。如果機器沒有對準並削掉了標準傳(chuan) 感器的檢測頭，控製器不會(hui) 再收到來自設備的關(guan) 於(yu) 產(chan) 品被檢測到的更新數據。然而機器會(hui) 繼續工作，可是操作員經常直到生產(chan) 中斷才會(hui) 知道關(guan) 鍵數據沒有采集。可是如果那個(ge) 接近傳(chuan) 感器是具有IO-Link功能的，就會(hui) 觸發一個(ge) 報警告訴控製係統傳(chuan) 感器的檢測頭損壞。診斷功能不是直接的測量，而會(hui) 提醒係統數據已經無效了。除此以外，受損的傳(chuan) 感器可以更容易找到並迅速更換。
適用於(yu) 過程應用的HART
通過使用HART儀(yi) 表，貫穿企業(ye) 的過程應用中的儀(yi) 表數據已經發揮重要作用很多年了。然而，很多硬接線設備的安裝比較繁瑣。對於(yu) 橫跨數英裏的類似油庫或采礦生產(chan) 這樣的應用，硬接線設備采用點到點連接方式很困難、花費時間、費用昂貴，尤其是需要冗餘(yu) 配置時更加明顯。
地形以及環境的複雜因素要求科技可以支持更大範圍的連接。WirelessHART為(wei) 測量壓力、溫度以及過程應用中的流量提供了傳(chuan) 感器的無線連接。
WirelessHART的網關(guan) 是具有IP功能的多變量，包括EtherNet/IP。與(yu) 其他無線網絡類似，現有的設備可以轉化成WirelessHART，從(cong) 而創造了耐用的設施以支持更大範圍的連接以及產(chan) 生巨量的新數據。
WirelessHART為(wei) 各種不同的應用提供了更大的靈活性，包括設備監控和診斷。例如，如果一個(ge) 管道應該運送一種產(chan) 品，可是它卻是空的，傳(chuan) 感器會(hui) 提示操作員而不是顯示一個(ge) 錯誤的測量值。這會(hui) 幫助操作員將工廠的異常狀況定義(yi) 成運行故障而不是維護故障。
與(yu) IO-Link類似，診斷功能也不是直接的測量。在HART設備內(nei) 啟用的傳(chuan) 感器可以提供設備內(nei) 部的景象，其提供的設備信息可以用於(yu) 預測性維護。這提高了流程的可靠性、工廠的安全性、數據的保密性以及減少維護和非計劃停機的費用。
HART設備也會(hui) 在提供*連接的IP網絡中采用EtherNet/IP方式無縫工作。從(cong) 前，設備數據於(yu) 控製係統使用，可是現在來自於(yu) 過程設備的數據可以在整個(ge) 工廠內(nei) 共享，使操作員可以訪問更多的有價(jia) 值的數據。大量的可用數據使生產(chan) 的每一個(ge) 方麵都得到優(you) 化，從(cong) 工廠設備的故障診斷到貿易方麵的庫存和產(chan) 能決(jue) 策。如果操作員具有更多的設備知識，可以進行更多的審計和查證，這樣可以增加過程的安全性和數據的保密性。
工業(ye) 控製係統通過網關(guan) 進行IP連接（IO-Link或HART），完成了為(wei) 現場設備提供連接的zui後一米。這兩(liang) 種網絡使得工業(ye) 生產(chan) 近乎無縫的連接到IP網絡中，這樣今日的工廠就為(wei) 將來的工業(ye) 物聯網做了更好的準備。
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