无锡智能化工厂物联网通信系统要求

近年来，新一轮科技**和产业变革快速发展，互联网由消费领域向生产领域快速延伸，工业经济由数字化向网络化、智能化深度拓展，互联网创新发展与新工业**形成历史**汇，催生了工业互联网。加快发展工业互联网，促进新一代信息技术与制造业深度融合，是顺应技术、产业变革趋势，是加快制造强国、网络强国建设的关键抓手，是深化供给侧结构性**、促进实体经济转型升级，也是实现“碳达峰、碳中和”目标，持续推进可持续发展的客观要求。工业物联网技术的研究是一个跨学科的工程，它涉及自动化、通信、计算机以及管理科学等领域。无锡智能化工厂物联网通信系统要求

(1)工作周期短、收发信息功耗较低，并且RFD(Reduced Function Device，简化功能器件)采用了休眠模式，不工作时都可以进入睡眠模式。(2)低成本。通过大幅简化协议(不到蓝牙的1/10)，降低了对通信控制器的要求，以8051的8位微控制器测算，全功能的主节点需要32KB代码，子功能节点少至4 KB代码。(3)低速率、短延时。ZIGBEE的比较大通信速率达到250 kb/s(工作在2．4 GHz时)，满足低速率传输数据的应用需求。ZIGBEE的响应速度较快，一般从睡眠转入工作状态只需15ms，节点连接进入网络只需30ms，进一步节省了电能。相比较，蓝牙需3～10 S、Wi-Fi需3 S。无锡智能化工厂物联网通信系统要求工业互联网数据的价值在于分析利用，分析利用的途径必须依赖行业知识和工业机理。

ZIGBEE协议基于IEEE 802.15.4标准，从2004年发布ZIGBEE V1．0到***的增加了ZIGBEE-PRO扩展指令集的ZIGBEE2006版本，ZIGBEE功能不断强大。ZIGBEE具备强大的设备联网功能(见图2)，它支持3种主要的自组织无线网络类型，即星型结构(Star)、网状结构(Mesh)和树型结构(Cluster Tree)，特别是网状结构，具有很强的网络健壮性和系统可靠性。与目前普遍应用的wi-Fi、Bluetooth等短距离无线通讯技术相比较，ZIGBEE的特点主要有：图2ZIGBEE网络拓扑分类图2 ZIGBEE网络拓扑分类

2019年11月12日，时任工业和信息化部副部长陈肇雄与德国经济和能源部国务秘书努斯鲍姆，在德国柏林共同主持中德智能制造及生产过程网络化合作副部长级会议，并出席合作论坛。 [10]2020年3月6日，工业和信息化部办公厅印发《推动工业互联网加快发展的通知》，提出加快新型基础设施建设、加快拓展融合创新应用、加快健全安全保障体系、加快壮大创新发展动能、加快完善产业生态布局、加大政策支持力度共6方面20项措施。2020年11月20日，2020中国5G+工业互联网大会在湖北省武汉市开幕，****致贺信。**指出，当前，全球新一轮科技**和产业变革深入推进，信息技术日新月异，5G与工业互联网的融合将加速数字中国、智慧社会建设，加速中国新型工业化进程，为中国经济发展注入新动能，为**阴霾笼罩下的世界经济创造新的发展机遇。 [11]面向研发设计、设备管理、企业运营、资源调度等场景，提供各类工业APP、云化软件，帮助企业提质增效。

电力行业利用“5G+工业互联网”与发、输、变、配、用全环节融合，形成新型控制监测网络，优化流程工艺，大幅减少碳排放，降低了清洁能源并网的不确定性，同时提升电动汽车和微电网等主体的接入能力，降低了上下游企业和用能客户的成本。中国华能、南方电网、国家电网、正泰集团、特变电工等发电侧、电网侧和用电侧企业及机构纷纷开展探索，形成发电侧设备预警与节能增效、电网侧调度优化与全流程集成管控、用电侧服务提质与用电策略优化等典型应用模式，分别实现设备故障**和主动维修、电能量数据可测和用电成本降低。网络体系是基础。工业互联网网络体系包括网络互联、数据互通和标识解析三部分。无锡智能化工厂物联网通信系统要求

电信运营商已开始推广基于物联网的污染治理实时监测解决方案。无锡智能化工厂物联网通信系统要求

(4)近距离，高容量。传输范围一般介于10～100 m，在增加RF发射功率后，亦可增加到1~3 km。这指的是相邻节点间的距离，若通过路由和节点间通信的接力，扩展后达到几百米甚至几公里。ZIGBEE可采用星状、片状和网状网络结构。由一个主节点管理若干子节点，**多一个主节点可管理254个子节点。(5)高可靠性和高安全性。ZIGBEE的媒体接入控制层(Medium Access Control，MAC)采用CSMA/CA的碰撞避免机制，同时为需要固定带宽的通信业务预留了**时隙，避免了发送数据时的竞争和***。ZIGBEE还提供了3级安全模式，包括无安全设定、使用接人控制清单防止非法获取数据以及采用高级加密标准(AdvancedEncryption Standard，AES)的对称密码，以灵活确定其安全属性。无锡智能化工厂物联网通信系统要求

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