Με βάση τις πρόσφατες εξελίξεις στον τομέα της βιομηχανικής μεταποίησης, η αγορά βιομηχανικού αυτοματισμού και ελέγχου παραμένει σε φάση ταχείας ανάπτυξης. Με γνώμονα το αυξανόμενο κόστος εργασίας, την πίεση για μείωση των δαπανών και αύξηση της αποδοτικότητας και την έντονη ανάγκη των κατασκευαστών να τηρούν τις προθεσμίες, η ζήτηση για τεχνολογίες ελέγχου αυτοματισμού στα εργοστάσια έχει φτάσει σε πρωτοφανή επίπεδα. Σύμφωνα με στατιστικά στοιχεία και προβλέψεις της Grand View Research, η αγορά βιομηχανικού αυτοματισμού και ελέγχου αποτιμήθηκε σε περίπου 194,99 δισεκατομμύρια δολάρια πέρυσι, με το ποσό αυτό να αναμένεται να φτάσει τα 379,93 δισεκατομμύρια δολάρια μέχρι το 2030.
Η αγορά βιομηχανικού ελέγχου της Κίνας αναδεικνύεται ως σημαντικός παίκτης
Η αγορά βιομηχανικού ελέγχου της Κίνας έχει επίσης υποστεί σημαντικές αλλαγές. Σύμφωνα με εθνικά στοιχεία, ο βιομηχανικός τομέας της Κίνας διατήρησε σταθερή ανάπτυξη το 2023, με νέους κινητήριους παράγοντες ανάπτυξης να επιταχύνονται. Μεταξύ των μεγάλων-βιομηχανικών επιχειρήσεων, η προστιθέμενη αξία της κατασκευής εξοπλισμού αυξήθηκε κατά 6,8%-σε-ετησίως, αντιπροσωπεύοντας το 33,6% της συνολικής προστιθέμενης αξίας των-βιομηχανικών επιχειρήσεων μεγάλης κλίμακας. Η προστιθέμενη αξία της μεταποίησης υψηλής τεχνολογίας{10}}αυξήθηκε κατά 2,7%, αντιπροσωπεύοντας το 15,7% της συνολικής προστιθέμενης αξίας των-βιομηχανικών επιχειρήσεων μεγάλης κλίμακας.
Γιατί υπάρχει ένα συγκεκριμένο χάσμα μεταξύ της παγκόσμιας και της εγχώριας αγοράς; Αυτό οφείλεται σε μεγάλο βαθμό στην υποστήριξη της εθνικής πολιτικής για τον μετασχηματισμό και την αναβάθμιση της μεταποίησης. Από την κυκλοφορία του 14ου Πενταετούς Προγράμματος-, το έθνος έχει δώσει άνευ προηγουμένου έμφαση στον μετασχηματισμό και την αναβάθμιση του βιομηχανικού μεταποιητικού τομέα. Στο πλαίσιο του στόχου της ενίσχυσης της βασικής ανταγωνιστικότητας της κατασκευής, δίνεται μεγάλη έμφαση στην ανάπτυξη βιομηχανικού εξοπλισμού ελέγχου, όπως κατανεμημένων συστημάτων ελέγχου και προγραμματιζόμενων ελεγκτών λογικής, ενώ παράλληλα επιτυγχάνονται καινοτομίες σε εξαρτήματα όπως προηγμένοι ελεγκτές και συστήματα σερβομηχανισμού υψηλής ακρίβειας. Η ταχεία ανάπτυξη καυτών βιομηχανιών, όπως τα νέα ενεργειακά οχήματα, έχει οδηγήσει τον ψηφιακό μετασχηματισμό των εργοστασίων, με τις επαρχίες και τις πόλεις να εφαρμόζουν πολιτικές επιδοτήσεων για ψηφιακά ευφυή εργοστάσια επίδειξης αναφοράς.
Βιομηχανικός έλεγχος Ανοδική, μεσαία και κατάντη εφοδιαστική αλυσίδα
Στη συνέχεια, ας εξετάσουμε την ανάντη, τη μέση και την κατάντη αλυσίδα εφοδιασμού του βιομηχανικού ελέγχου. Το upstream αποτελείται κυρίως από τσιπ ελέγχου/επικοινωνίας, IP σχεδίασης, αισθητήρες, εξαρτήματα και PCB. Το midstream, που βασίζεται σε διαφορετικές διαδικασίες βιομηχανικού ελέγχου, χωρίζεται σε επίπεδο εκτέλεσης, στρώμα κίνησης, επίπεδο ελέγχου και λειτουργική παρακολούθηση. Το στρώμα εκτέλεσης περιλαμβάνει βαλβίδες ελέγχου και κινητήρες. το στρώμα κίνησης περιλαμβάνει μονάδες μεταβλητής συχνότητας και συστήματα σερβομηχανισμού. το επίπεδο ελέγχου καλύπτει HMI, DCS και PLC. και η λειτουργική παρακολούθηση ενσωματώνει όργανα και συστήματα βιομηχανικής όρασης. Το κατάντη τμήμα του βιομηχανικού ελέγχου περιλαμβάνει πολυάριθμες εξειδικευμένες βιομηχανίες, συμπεριλαμβανομένων αρκετών που έχουν κερδίσει σημαντική έλξη τα τελευταία χρόνια: κατασκευή 3C, νέα ενεργειακά οχήματα, αποθήκευση ενέργειας, διακομιστές, πετροχημικά και σιδηροδρομικές μεταφορές.
Από την άποψη των ημιαγωγών, ο τομέας βιομηχανικού ελέγχου ανάντη μπορεί να κατηγοριοποιηθεί σε τέσσερα κύρια τμήματα: βιομηχανικούς αισθητήρες, τσιπ βιομηχανικού ελέγχου, IP σχεδίασης και βιομηχανικά FPGA. Οι βιομηχανικοί αισθητήρες, ως βασικά στοιχεία του επιπέδου αντίληψης (ή του στρώματος ανάδρασης) στο μέσο του βιομηχανικού ελέγχου, διαδραματίζουν ζωτικό ρόλο στη βελτιστοποίηση των βιομηχανικών διαδικασιών και στην παροχή παρακολούθησης και προστασίας περιουσιακών στοιχείων. Οι ξένοι κατασκευαστές περιλαμβάνουν ON Semiconductor, Precision Electronics, SICK, Keyence, Beckhoff, Honeywell, Omron, Datalogic και Leica Geosystems. Οι εγχώριοι παίκτες περιλαμβάνουν SmartSens, NXMicro, Cognex, Beiyang Group, XCMG, Minghao Sensing, XiaoAowei, Meixin Semiconductor και Feien Microelectronics.
Στον τομέα των τσιπ και μονάδων βιομηχανικού ελέγχου, οι περισσότεροι κατασκευαστές επικεντρώνονται στην ανάπτυξη-MCU γενικής χρήσης. Οι βασικοί παίκτες περιλαμβάνουν διεθνείς εταιρείες όπως TI, ADI, ST, Microchip, Infineon, NXP, ON Semiconductor και Renesas, παράλληλα με εγχώριους κατασκευαστές όπως JiHai Semiconductor, Huada, Zhongying Electronics, Xinwang Microelectronics, Fengteng Technology, Artelcon, Vanguardng Time, Nuvotong, Saiyuan, Guoguo Technology, Dongtu Technology, Zhongke Jingshang, Xinhai Technology και Zhaoxin.
Ταυτόχρονα, καθώς αυξάνονται οι διαφοροποιημένες απαιτήσεις, η IP σχεδίασης έχει γίνει απαραίτητο συστατικό για τους κατασκευαστές τσιπ upstream, που περιλαμβάνει τόσο την IP πυρήνα όσο και την IP διεπαφής. Οι διεθνείς παίκτες περιλαμβάνουν τις Arm, Synopsys, Cadence, Imagination, Renesas και Sifive, ενώ οι εγχώριες εταιρείες περιλαμβάνουν τις PingTouGe, Andes Technology, VeriSilicon και CanSemi.
Τέλος, τα βιομηχανικά FPGA βλέπουν σημαντική ζήτηση σε ταχέως αναπτυσσόμενους τομείς όπως η βιομηχανική ρομποτική και ο εξοπλισμός υψηλής Κατά συνέπεια, τα FPGA παραμένουν ευρέως διαδεδομένα σε σερβομηχανές, συστήματα CNC και βιομηχανικούς αυτοματισμούς. Βρίσκουν επίσης εφαρμογές σε βιομηχανικές επικοινωνίες, όπως το να υπηρετούν ως κύριοι ή σκλάβοι EtherCAT. Οι διεθνείς κατασκευαστές περιλαμβάνουν τις AMD (Xilinx), Intel (Altera), Lattice και Microchip. Οι εγχώριοι κατασκευαστές περιλαμβάνουν την Gowin Semiconductor, την Anlu Technology και την Unisoc.
Στη συνέχεια, θα χρησιμοποιήσουμε ορισμένα προϊόντα ανάντη ως παραδείγματα για να απεικονίσουμε τις αναδυόμενες τάσεις στην αγορά βιομηχανικού ελέγχου. Το πρώτο είναι ο έλεγχος κινητήρα ρομπότ. Οι βιομηχανικές εφαρμογές που απαιτούν την ενσωμάτωση επεξεργασίας και επικοινωνίας σε πραγματικό χρόνο-όπως ο έλεγχος κινητήρα ρομπότ-απαιτούν υψηλότερη απόδοση επεξεργασίας σε πραγματικό-χρόνο ενώ υποστηρίζουν ένα ευρύ φάσμα βιομηχανικών πρωτοκόλλων επικοινωνίας. Ωστόσο, είναι επίσης σημαντικό να επιλέξετε ένα MCU με επαρκή χώρο απόδοσης για μελλοντική επέκταση και πρόσθετα χαρακτηριστικά.
Μέσα σε τέτοιες ενσωματωμένες αρχιτεκτονικές, ο έλεγχος κινητήρα απαιτεί συχνά ένα μόνο MCU για τη διαχείριση πολλών αξόνων. Συνεπώς, το MCU πρέπει να ενσωματώνει πυρήνες επεξεργασίας σε πραγματικό χρόνο-υψηλής απόδοσης, όπως R5F ή DSP, παράλληλα με διεπαφές επικοινωνίας πραγματικού- χρόνου όπως το EtherCAT. Πάρτε για παράδειγμα το πολυπύρηνο βιομηχανικό MCU AM2343x της TI που φαίνεται στο διάγραμμα. Μπορεί να ενσωματώσει έως και τέσσερις πυρήνες Cortex-R5F, παρέχοντας άφθονη απόδοση για έλεγχο κινητήρα πολλαπλών-αξόνων στη ρομποτική ενώ υποστηρίζει επίσης την επέκταση με βιομηχανικά πρωτόκολλα επικοινωνίας όπως το EtherCAT.
Ακολουθεί το πλήρως ενσωματωμένο τσιπ ελέγχου σερβομηχανισμού. Οι σερβοελεγκτές είναι συσκευές που χρησιμοποιούνται για τη ρύθμιση των σερβοκινητήρων, που χρησιμεύουν ως ζωτικό εξάρτημα στα σύγχρονα συστήματα ελέγχου κίνησης. Χρησιμοποιούνται ευρέως σε αυτοματοποιημένο εξοπλισμό, όπως βιομηχανικά ρομπότ και κέντρα κατεργασίας CNC. Τα τσιπ ελέγχου σερβομηχανισμού παρέχουν έλεγχο προσανατολισμού μαγνητικού πεδίου για κινητήρες, ενώ επιδιώκουν υψηλότερη απόδοση μετάδοσης κίνησης και δυναμική απόδοση. Το διάγραμμα απεικονίζει την πλήρως ενσωματωμένη λύση ελέγχου σερβοκινητήρα της Shijian που βασίζεται στο TMC4671, παρέχοντας έλεγχο προσανατολισμένο στο πεδίο-για κινητήρες συνεχούς ρεύματος χωρίς ψήκτρες, σύγχρονους κινητήρες μόνιμου μαγνήτη, βηματικούς κινητήρες 2 φάσεων, κινητήρες DC με βούρτσα και κινητήρες πηνίου φωνής. Ονομάζεται "πλήρως ενσωματωμένο" επειδή όλες οι λειτουργίες ελέγχου ενοποιούνται στο υλικό, μαζί με τα ενσωματωμένα ADC, τις διεπαφές αισθητήρων θέσης και τους παρεμβολείς θέσης. Κατά συνέπεια, αυτή η λύση ελεγκτή είναι κατάλληλη για διάφορες εφαρμογές σερβομηχανισμού.
Στη συνέχεια, ας εξετάσουμε το HMI του επιπέδου ελέγχου. Λαμβάνοντας ως παράδειγμα τα βιομηχανικά HMI υψηλού επιπέδου, απαιτούν υποστήριξη για δυνατότητες πολλαπλών-οθονών, υψηλότερες αναλύσεις και ρυθμούς καρέ και βελτιωμένη απόδοση γραφικών για να επιτρέψουν πιο σύνθετα σχέδια οπτικής αλληλεπίδρασης. Πάρτε για παράδειγμα τη σειρά MCU HPM6800 της Xianji Semiconductor. Πέρα από την ενσωμάτωση ενός-πυρήνα RISC-V υψηλής απόδοσης, αυτό το τσιπ ενσωματώνει επίσης την IP GPU 2,5D της VeriSilicon, παρέχοντας επαρκή απόδοση γραφικών για εφαρμογές HMI. Πέρα από αυτό, τα HMI που δεν ελέγχονται με την αφή{11}}χουν συχνά προτεραιότητα τα συμπαγή σχέδια ενώ απαιτούν υποστήριξη για προ{12}}προγραμματισμένες και πολύγλωσσες εισόδους εντολών. Η φωνή του Renesas HMI ASSP MCU, το R9A06G150, αποτελεί παράδειγμα αυτής της προσέγγισης.
Η βελτίωση της παρακολούθησης της κατάστασης και των διαγνωστικών με παράλληλη επίτευξη της συνολικής βελτιστοποίησης του συστήματος αντιπροσωπεύει μια βασική πρόκληση στη σημερινή χρήση των μηχανολογικών εγκαταστάσεων και των τεχνικών συστημάτων. Αυτό το θέμα είναι ολοένα και πιο κρίσιμο όχι μόνο σε βιομηχανικά περιβάλλοντα αλλά και όπου χρησιμοποιούνται μηχανικά συστήματα. Παραδοσιακά, τα μηχανήματα συντηρούνταν σύμφωνα με τα χρονοδιαγράμματα, με την καθυστερημένη συντήρηση να κινδυνεύει με διακοπή της παραγωγής. Σήμερα, οι άνθρωποι προβλέπουν την υπολειπόμενη διάρκεια ζωής του μηχανήματος αναλύοντας λειτουργικά δεδομένα. Βασικές παράμετροι όπως η θερμοκρασία, ο θόρυβος και οι κραδασμοί μπορούν να αξιοποιηθούν από τα καταγεγραμμένα δεδομένα για τον προσδιορισμό των βέλτιστων συνθηκών λειτουργίας και ακόμη και των απαιτούμενων διαστημάτων συντήρησης. Αυτή η προσέγγιση αποτρέπει την περιττή φθορά, ενώ επιτρέπει την έγκαιρη ανίχνευση πιθανών ζητημάτων και τις βαθύτερες αιτίες τους.
Ομοίως, οι αισθητήρες εικόνας για βιομηχανική επιθεώρηση όρασης βλέπουν αυξανόμενη ζήτηση στον τομέα του βιομηχανικού εξοπλισμού για τη βελτίωση της αποδοτικότητας της παραγωγής και τη διασφάλιση ποσοστών απόδοσης προϊόντος. Σε αυτό το πλαίσιο, οι αισθητήρες εικόνας που χρησιμοποιούνται για την επιθεώρηση μηχανικής όρασης πρέπει όχι μόνο να αντιλαμβάνονται το ορατό φως, αλλά και να ενισχύουν την ικανότητά τους να ανιχνεύουν φως σε αόρατα μήκη κύματος, όπως το φάσμα υπέρυθρων μικρού-κυμάτων (SWIR). Πάρτε για παράδειγμα τους αισθητήρες εικόνας IMX992/993 της Sony. Ενσωματώνουν την αποκλειστική τεχνολογία SenSWIR της Sony, που συνδυάζει 3,45{10}}μικροστοιχεία. Το IMX992 επιτυγχάνει 5,32 megapixel, επιτρέποντας απεικόνιση υψηλής ανάλυσης και βελτίωση της ακρίβειας σε διάφορες βιομηχανικές εφαρμογές επιθεώρησης και μέτρησης.
Συχνά απαιτούνται εξειδικευμένα τσιπ για συγκεκριμένα βιομηχανικά πρωτόκολλα επικοινωνίας, όπως το EtherCAT. Ως ένας από τους πρώτους κατασκευαστές της Κίνας που κυκλοφόρησε τσιπ slave ελεγκτών EtherCAT, η Yasin Electronics παρουσίασε το AX58100 το 2019. Στη συνέχεια, κυκλοφόρησε διπλούς{3}}πύρηνες slave ελεγκτές EtherCAT με 2/3 θύρες, παρέχοντας υψηλότερη απόδοση ενώ παράλληλα επιτρέπουν τη σύνδεση όλων των συστημάτων AT με άλλα πρότυπα διασύνδεσης. Οι εφαρμογές περιλαμβάνουν έλεγχο εισόδου/εξόδου ψηφιακού σήματος, λήψη δεδομένων αισθητήρα, ρομποτικό έλεγχο άξονα και λειτουργίες EtherCAT-σε{8}}IO-Σύνδεση κύριας πύλης. Η εικόνα στα δεξιά δείχνει την πλακέτα βιομηχανικού πυρήνα TL3568 που αναπτύχθηκε από την Chuanglong Technology χρησιμοποιώντας εξ ολοκλήρου οικιακά εξαρτήματα. Σχεδιασμένο γύρω από τον επεξεργαστή RK3568 της Rockchip, μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή Masters EtherCAT. Οι πλοίαρχοι EtherCAT δεν απαιτούν αποκλειστικά τσιπ. μπορούν να υλοποιηθούν αποκλειστικά σε λογισμικό. Για παράδειγμα, η ενσωμάτωση του κύριου πρωτοκόλλου EtherCAT στο RT-Thread επιτρέπει σε πραγματικό-τον έλεγχο σερβοκινητήρων και της απομακρυσμένης εισόδου/εξόδου.
Τέλος, τα βιομηχανικά FPGA προσφέρουν εφαρμογή λογικής υλικού με πλεονεκτήματα όπως η παράλληλη επεξεργασία υψηλής ταχύτητας-, οι άφθονες μονάδες I/O και η λειτουργική πολυπλεξία. Ωστόσο, αντιμετωπίζουν περιορισμούς στον ευέλικτο έλεγχο και στα πολύπλοκα πρωτόκολλα επικοινωνίας. Αυτό μας οδηγεί σε SoC FPGA, τα οποία ενσωματώνουν σκληρούς-πυρήνες επεξεργαστές στην αρχιτεκτονική FPGA. Αυτό μειώνει την κατανάλωση ενέργειας και το κόστος του συστήματος, ενώ ελαχιστοποιεί το αποτύπωμα της μητρικής πλακέτας. Διατηρούν την προγραμματιζόμενη ευελιξία των FPGA ενώ διατηρούν τη συμβατότητα με το οικοσύστημα του σκληρού επεξεργαστή. Πάρτε ως παράδειγμα τη σειρά FPSoC SALDRAGON της Anlu Technology που κυκλοφόρησε πέρυσι: προσφέρει προαιρετική ενσωμάτωση είτε ενός διπλού-πυρήνα Arm Cortex-A35 ή ενός επεξεργαστή ενός{10}}πυρήνα 64-bit RISC-V, επιτρέποντας την πλήρη χρήση και των δύο οικοσυστημάτων.
Βιομηχανική επικοινωνία: Η κυριαρχία του Ethernet συνεχίζει να ενισχύεται
Μετά από δεκαετίες εξέλιξης και επανάληψης, οι βιομηχανικές μέθοδοι επικοινωνίας χωρίζονται κυρίως σε τρεις κατηγορίες με βάση τη φυσική εφαρμογή: βιομηχανικό Ethernet, fieldbus και βιομηχανικά ασύρματα δίκτυα. Στο βιομηχανικό Ethernet, κυριαρχούν πλέον αναδυόμενες τεχνολογίες όπως το EtherCAT, το PROFINET και το EtherCAT. Τα συστήματα Fieldbus περιλαμβάνουν PROFIBUS DP, Modbus-RTU και CC-Link. Τα βιομηχανικά ασύρματα δίκτυα, που εμφανίστηκαν μόλις πρόσφατα στη βιομηχανική δικτύωση, περιλαμβάνουν γνωστές-λύσεις συνδεσιμότητας όπως Wi-Fi, Bluetooth και 5G.
Σύμφωνα με στατιστικά στοιχεία HMS, το Industrial Ethernet συνέχισε να κυριαρχεί στις νέες εγκαταστάσεις κόμβων το 2023, με το μερίδιο αγοράς του να αυξάνεται από 68% το προηγούμενο έτος σε 71%-μια σημαντική αύξηση 12%. Ενώ το PROFINET, το EtherNet/IP και το EtherCAT παραμένουν οι τρεις κυρίαρχοι παίκτες στην αγορά, η δημοτικότητα του PROFINET και του EtherCAT αυξάνεται σταθερά. Σε σύγκριση με την ασύρματη συνδεσιμότητα, το fieldbus εξακολουθεί να αντιπροσωπεύει σημαντικό μέρος των νέων κόμβων. Ωστόσο, έχει χάσει επαρκή δυναμική στην αγορά και βασίζεται αποκλειστικά στον εξοπλισμό, τα μηχανήματα και τα εργοστάσια που συνεχίζουν να χρησιμοποιούν αυτές τις συσκευές fieldbus που λειτουργούν καλά-και έχουν δοκιμαστεί στο χρόνο.
Η ασύρματη συνδεσιμότητα διατηρεί τη συνολική σταθερότητα. Παρά τις επίμονες εκκλήσεις για πλήρως ασύρματα εργοστάσια, η υιοθέτηση παραμένει περιορισμένη λόγω της ανάγκης για εκτεταμένη επαναδρομολόγηση καλωδίων και της πρόκλησης δημιουργίας περιβαλλόντων που υποστηρίζουν την ασύρματη πρόσβαση μηχανών και τον φορητό βιομηχανικό εξοπλισμό.
Η διάβρωση του μεριδίου αγοράς βιομηχανικών λεωφορείων πηγάζει κυρίως από τα σημαντικά πλεονεκτήματα που προσφέρει το Industrial Ethernet έναντι των παραδοσιακών βιομηχανικών λεωφορείων. Το κύριο πλεονέκτημα είναι η ταχύτητα: Σε αντίθεση με τα σειριακά-βιομηχανικά λεωφορεία, το Industrial Ethernet επιτυγχάνει σημαντικά υψηλότερες ταχύτητες, που υπερβαίνουν τα 100 Mbps. Ακόμη και ο πιο ευρέως χρησιμοποιούμενος βιομηχανικός δίαυλος PROFIBUS, ειδικά η παραλλαγή PROFIBUS DP υψηλής ταχύτητας-για εργοστασιακό αυτοματισμό, έχει μέγιστη ρυθμιζόμενη ταχύτητα που περιορίζεται στα 12 Mbps. Δεύτερον είναι η πιο ευέλικτη τοπολογία του. Για πολύπλοκες αναπτύξεις βιομηχανικών δικτύων, τα βιομηχανικά λεωφορεία που χρησιμοποιούν μεγάλες διαμορφώσεις αλυσίδων-μαργαριτών δημιουργούν δίκτυα πολύ επιρρεπή σε αστοχίες. Το Industrial Ethernet, ωστόσο, χρησιμοποιεί ευέλικτες τοπολογίες όπως δίκτυα αστεριών για τη δημιουργία ταχύτερων και πιο αξιόπιστων βιομηχανικών δικτύων.
Τέλος, οι βιομηχανικές συμμαχίες οδηγούν την υιοθέτηση. Πάρτε το Profinet (κυρίαρχο στο Industrial Ethernet) και το Profibus (κυρίαρχο στα βιομηχανικά λεωφορεία) ως παραδείγματα: αν και και τα δύο προωθούνται από το PI, από το 2016, το Profinet έχει ξεπεράσει το Profibus σε νέες εγκαταστάσεις κόμβων συσκευών. Με τις ολοκληρωμένες λύσεις μετανάστευσης σε άσπρο και πράσινο πεδίο που είναι πλέον διαθέσιμες, αυτό το χάσμα συνεχίζει να διευρύνεται.
Καθώς περισσότερες συσκευές, αισθητήρες και συστήματα συνδέονται σε βιομηχανικά δίκτυα, οι υποκείμενες ασύρματες τεχνολογίες όπως το Wi{0}}Fi, το LoRaWAN και το DECT-2020 NR επιτρέπουν τη δυνατότητα ασύρματης συλλογής και κοινής χρήσης κρίσιμων βιομηχανικών δεδομένων. Ωστόσο, καθώς η ανάπτυξη του 5G και η τεχνολογική εξέλιξη ωριμάζουν, η αγορά βιομηχανικής παραγωγής στρέφει ολοένα και περισσότερο την προσοχή της στις τεχνολογίες κυψελοειδών δικτύων-που παλαιότερα χρησιμοποιούσαν σπάνια σε βιομηχανικά δίκτυα λόγω ανησυχιών για την ταχύτητα και την καθυστέρηση. Παρόλα αυτά, τα βιομηχανικά ασύρματα δίκτυα παραμένουν δύσκολο να υιοθετηθούν ως η κύρια λύση σε ορισμένα σκληρά περιβάλλοντα ραδιοσυχνοτήτων. Επιπλέον, εκτός εάν υποστηρίζονται από τηλεπικοινωνιακούς φορείς, τα κυψελωτά ασύρματα δίκτυα όπως το 5G αγωνίζονται να εγγυηθούν την απαιτούμενη ποιότητα δικτύου στις εργοστασιακές ρυθμίσεις.
Όσον αφορά το μερίδιο αγοράς, η υιοθέτηση 5G στα βιομηχανικά ασύρματα δίκτυα παραμένει περιορισμένη. Αυτό συμβαίνει επειδή τα βιομηχανικά ασύρματα δίκτυα 5G αναπτύσσονται διαφορετικά από άλλες μεθόδους δικτύωσης, κυρίως μέσω της άμεσης κατασκευής πλήρως συνδεδεμένων εργοστασίων 5G. Με γνώμονα την πρωτοβουλία 5G+Industrial Internet, ο αριθμός των έργων σε εθνικό επίπεδο έχει ξεπεράσει τα 8.000. Το Υπουργείο Βιομηχανίας και Πληροφορικής (MIIT) επέλεξε και δημοσίευσε τον "2023 5G Factory Directory" που περιλαμβάνει έργα αναφοράς, με τις συνολικές κατασκευαστικές επενδύσεις να φτάνουν τα 9,73 δισεκατομμύρια γιουάν. Οι τρεις μεγάλες εταιρείες τηλεπικοινωνιών συμμετείχαν επίσης ενεργά στην άμεση κατασκευή βιομηχανικών δικτύων για εργοστάσια 5G.
Τελικές Σκέψεις
Οι τάσεις της αγοράς δείχνουν ότι ο τομέας του βιομηχανικού αυτοματισμού και του ελέγχου παραμένει σε φάση ταχείας ανάπτυξης, ιδιαίτερα στην Κίνα, όπου οι εθνικές πολιτικές που υποστηρίζουν τον μετασχηματισμό και την αναβάθμιση της μεταποίησης έχουν δώσει σημαντική ώθηση. Δεύτερον, ενισχυμένος από τις εξελίξεις στον κλάδο των ημιαγωγών ανάντη, ο κλάδος βιομηχανικού αυτοματισμού της Κίνας μετατοπίζεται από την επέκταση κλίμακας στη βελτίωση της ποιότητας. Η εγχώρια αντικατάσταση του βιομηχανικού εξοπλισμού υψηλού επιπέδου-δεν είναι πλέον απλώς ένα σύνθημα. Στις βιομηχανικές επικοινωνίες, ενώ τα συστήματα βιομηχανικών λεωφορείων αντιμετωπίζουν προκλήσεις ανάπτυξης, το βιομηχανικό Ethernet επιταχύνει τον ρυθμό αντικατάστασής του. Τα βιομηχανικά ασύρματα δίκτυα παρουσιάζουν ελαφρά συνολική επιβράδυνση στην ανάπτυξη, ωστόσο οι εγκαταστάσεις 5G στα εργοστάσια επιταχύνονται, ιδιαίτερα στην εγχώρια αγορά.