解析工业4.0中的硬件商机

OFweek工控网讯：现在，以工业4.0为代表的智能制造正改变着未来制造业的形态。在这新的制造体系中，数据是灵魂性的要素，位于核心地位。不过这并不意味着硬件在工业4.0中会被边缘化，毕竟数据还是需要透过硬件作为载体，进而在现实世界中呈现其价值。因此，智能制造中“数据”的崛起，也会给硬件带来了不少的商机。接下来，从工业4.0“数据流”的走向，可以更了解发掘出各个环节潜藏的硬件“钱途”。

传感

在工业控制系统中，传感器是数据采集端，它们负责将工业现场的大量非电量的物化参数转化成电信号，再由系统从中解读出关键的数据信息，作为控制决策的依据。智能制造对数据的依赖必然会刺激对传感器的需求，未来工业市场对压力、位移、加速度、角速度、温度、湿度、气体、光敏等多种传感器的需求，会呈现整体提升的态势。

另一个值得关注的部份，还有机器视觉核心部件的CMOS图像传感器市场。根据IC Insights预测，全球工业用CMOS图像传感器市场将从2015年的3.96亿美元成长到2020年的9.12亿美元。此外，多目三维视觉在工业场景中的应用，可借助图像传感器收集的图像数据也会更加丰富，作用也会更为显著。图像传感器也将成为工业传感器市场中不容小视的一块“蛋糕”。

互连

智能制造系统生成的数据，需要经由一个快速、稳定的网络进行传输和共享。德国的《工业4.0研发白皮书》中将无线技术视为工业4.0网络通讯技术研究的重点项目。无线互连技术与传统的有线工业通讯相比，优势显著：一、网络建构与维护成本低，根据测试，使用无线的测控系统其安装与维护成本可降低90%；二、提高生产线设备配置的灵活性，且更符合智能制造“大规模定制”愿景所需的“柔性”要求；三、可适应多样性的组网应用场景需求，Mesh、星型等多种网络的部署需求。

因此，不论是工业领域原有的无线协议—如WIA-PA、Wireless HART和ISA，还是通用的无线协议—如Wi-Fi、Zigbee、NFC、Bluetooth、2G/3G/4G网络通讯，都正影响、渗入工业领域。如何将NB-IoT等新兴的LPWAN无线通信技术融合到工业应用中，也已被列入一些公司的考虑重点中。5G也在工业4.0的范畴，按照计划2018年将实现公共5G网络基础设施的设计与标准，为工业提供广域网服务。

不过，工业应用对无线通信有更特殊的要求，特别是在可靠性和低延时等方面。因此，一些通用的无线技术短期内还是会用于设备和产品信息的采集、内部信息交互等非实时控制的场景，未来它们会与实时工业控制网络形成复合的通讯系统，为数据架设高效可靠的管道。

无线互连与传感技术也在走向融合，具有无线数据通讯功能的无线传感器也会成为一个新的市场增长点。无线传感器网络可以摆脱传统传感器总线的束缚，让数据汇聚的方式更为灵活，成本也更低。在此基础上，传感器产品还可加迭其他如能量采集等技术，形成更加多元化的产品，扩展应用版图。

图一 : 目前，无线互连与传感技术也在走向融合，具有无线数据通信功能的无线传感器也会成为一个新的市场增长点（Source：Parker Blog）

无线互连的蓝图固然让人兴奋，但是在工业领域有线连接这样的“老司机”同样不可或缺，特别是对于需要大带宽、高可靠、快速响应的工业数据通讯应用。因此，也催生了高性能、高可靠的工业连接器需求。面对此高附加值的市场，连接器厂商也正不遗余力地耕耘，例如现今的M8/M12连接器已可支持高达1Gbps的网速。