電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/周凱揚）工業(yè)控制系統(tǒng)是作為工業(yè)自動化流程的基石，也是整個工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的上游。隨著工業(yè)4.0的進展加快，全球工業(yè)自動化控制市場保持著快速增長的態(tài)勢。甚至成了少數(shù)在疫情影響下，仍然實現(xiàn)了可觀增長的產(chǎn)業(yè)。

伴隨著越來越多的自動化生產(chǎn)流水線和智能設(shè)備大量出現(xiàn)，工控產(chǎn)品需求的增速將被充分帶動。根據(jù)市場調(diào)研公司The Business Research的統(tǒng)計，全球工業(yè)控制市場在2021年已經(jīng)達到1286億美元，預(yù)計將在2022年達到1415美元，預(yù)計在2026年達到1907億美元，年復(fù)合增長率達到7.7%。 在工業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型中，工業(yè)控制系統(tǒng)占據(jù)了很大的份額。從調(diào)研數(shù)據(jù)來看，目前大型工業(yè)制造廠商，尤其是汽車制造業(yè)大部分完成了自動化與數(shù)字化轉(zhuǎn)型。然而對于多數(shù)中小型企業(yè)來說，由于預(yù)算限制，完成這樣的轉(zhuǎn)型依然存在不少挑戰(zhàn)，也正是因為如此，整個工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)市場還留有很大的空間。

國內(nèi)政策大力推動

根據(jù)國家統(tǒng)計局的2021年數(shù)據(jù)表明，我國工業(yè)制造業(yè)仍在較快增長，規(guī)模以上工業(yè)增加值比上年增長了9.6%，工業(yè)行業(yè)的增長面達到了95.1%。2021年的1月到11月份，41個工業(yè)大類行業(yè)營收都是同比增長的，可以說，中國依然是全球工業(yè)增速最快的地區(qū)之一，這也直接反映到了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)市場的增長上。

根據(jù)中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)研究院的統(tǒng)計測算，我國2020年工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)規(guī)模就已經(jīng)達到了3.57萬億元，2021年規(guī)模也將突破4萬億元。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)直接帶動就業(yè)人數(shù)也已經(jīng)超過600萬人，充分緩解了就業(yè)壓力。也正因如此，國家對上游的工控與通信市場的發(fā)展異常重視。

十四五信息化與工業(yè)化深度融合發(fā)展規(guī)劃明確指出，加快工業(yè)芯片、智能傳感器、工業(yè)控制系統(tǒng)、工業(yè)軟件等融合支撐產(chǎn)業(yè)培育和發(fā)展壯大，增強工業(yè)基礎(chǔ)支撐能力。加快數(shù)字化的進程中，重點行業(yè)涵蓋了原材料、裝備制造、消費品、電子信息、綠色制造和安全生產(chǎn)。據(jù)統(tǒng)計，2021年，中國工業(yè)控制市場的規(guī)模已經(jīng)達到2600億元，保持著10%以上的增速。 今年4月，國家工信部印發(fā)了《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)專項工作組2022年工作計劃》，提出了十五項任務(wù)，重點舉措有：1.建設(shè)5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，推廣5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場景，包括船舶航空制造和消費品行業(yè)；2.支持開展工業(yè)邊緣計算，推動IT和OT網(wǎng)絡(luò)融合，在礦山、化工園區(qū)開展邊緣計算設(shè)備部署和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備設(shè)施升級；3.壯大平臺體系，重點建設(shè)能源工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)專網(wǎng)平臺，遴選跨領(lǐng)域綜合型工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，加速工業(yè)軟件云化遷移，征集云化PLC、智能檢測、數(shù)字孿生工廠、工業(yè)視覺的案例4.加強推進標(biāo)準(zhǔn)化，包括20項工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)立項，以及工業(yè)設(shè)備、軟件上云和數(shù)字孿生的標(biāo)準(zhǔn)。

產(chǎn)業(yè)鏈和上下游現(xiàn)狀與剖析

工業(yè)控制系統(tǒng)是不同類型的控制系統(tǒng)和相關(guān)設(shè)備儀器的統(tǒng)稱，主要包括控制設(shè)備、系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)。從上游來看，主要分為工業(yè)控制/通信的芯片和模組，以及工業(yè)傳感器。

在關(guān)鍵業(yè)務(wù)的工業(yè)應(yīng)用中，工業(yè)傳感器起到了改善工業(yè)流程并提供資產(chǎn)監(jiān)控與保護的作用。主要的工業(yè)傳感器有壓力傳感器、光電傳感器、位移傳感器、接近傳感器、RFID、安全傳感器、編碼器、視覺傳感器等。尤其值得一提的是，工業(yè)機器人的普及促使了一批新型傳感器的研發(fā)與創(chuàng)新，比如三維視覺傳感器、力覺傳感器、大FOV的單線與多線激光雷達和高精度編碼器等等。

工業(yè)傳感器廠商主要有：精量電子、SICK、基恩士、倍福、霍尼韋爾、歐姆龍、得利捷、勞易測、納芯微、康耐視、北洋集團、西人馬、明皜傳感、芯奧微、美芯半導(dǎo)體、飛恩微電子等。

工業(yè)級芯片又主要由工業(yè)控制芯片和工業(yè)通信芯片組成。工業(yè)控制芯片開始朝更高的功能集成度和更低的功耗開始發(fā)展，為電機控制等應(yīng)用提供了更優(yōu)秀的性能與可靠性。而工業(yè)通信芯片在繼續(xù)推進標(biāo)準(zhǔn)化、實時性和安全性的同時，5G為首的工業(yè)無線通信芯片逐漸嶄露頭角。

工業(yè)級芯片主要廠商有：TI、ADI、ST、Microchip、英飛凌、恩智浦、安森美、瑞薩、美信、極海半導(dǎo)體、華大、中穎電子、芯旺微電子、聚辰半導(dǎo)體、萬高、時代、航順、賽元、峰岹、東土科技、中科晶上、芯?？萍?/u>等。

工業(yè)控制市場的中游主體為PLC、DCS和SCADA，這三大控制層的控制器與系統(tǒng)。可編程邏輯控制器（PLC）作為自動化機械控制的核心，負責(zé)與流水線、機器人等自動化流程的通信、監(jiān)控與控制，按I/O數(shù)分為小中大型PLC。

集散控制器（DCS）則是流程工業(yè)的大腦，是由分散在工廠和控制區(qū)域的子系統(tǒng)組成的自動化控制系統(tǒng)，雖然控制分散，但做到了管理和操作集中。其數(shù)據(jù)采集和控制功能主要是通過分布在被控制/收集數(shù)據(jù)的設(shè)備附近的微處理器單元完成的。

SCADA是工控系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集和監(jiān)視控制部分，主要由主站、通信系統(tǒng)和RTU組成，RTU收集現(xiàn)場數(shù)據(jù)，通過通信系統(tǒng)傳給主站，主站顯示獲取數(shù)據(jù)，同時讓運營者開展遠程控制任務(wù)。

工控與通信市場下游集中在工業(yè)機器人、工業(yè)路由、工業(yè)網(wǎng)關(guān)和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺等應(yīng)用上。雖然全球頂尖工業(yè)機器人廠商依然集中在國外，但根據(jù)工信部的統(tǒng)計我國已經(jīng)連續(xù)八年成為全球最大的工業(yè)機器人消費國，十三五期間工業(yè)機器人的產(chǎn)量已經(jīng)從7.2萬套增長到21.2萬套，實現(xiàn)了31%的年均增長，覆蓋了汽車、電子、冶金等52個行業(yè)。

另一大下游產(chǎn)業(yè)就是工業(yè)網(wǎng)關(guān)和工業(yè)路由，工業(yè)現(xiàn)場設(shè)備的通信通常都會遵守各自的協(xié)議，需要工業(yè)協(xié)議網(wǎng)關(guān)的轉(zhuǎn)換來完成網(wǎng)絡(luò)互連。而工業(yè)路由器在支持多種工業(yè)通信協(xié)議并提供無線網(wǎng)絡(luò)的同時，支持網(wǎng)絡(luò)管理控制和診斷，減少了因為網(wǎng)絡(luò)故障帶來的損失。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的出現(xiàn)，為工業(yè)自動化帶來了降低成本的服務(wù)方案，這一塊降低的不只是IT運維成本，也降低OT的產(chǎn)品研發(fā)成本和資產(chǎn)管理成本。工信部公式的跨行業(yè)跨領(lǐng)域互聯(lián)網(wǎng)平臺中，既有深耕多年的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺公司，也可以看到不少新晉云平臺公司的身影，比如百度、京東，根據(jù)其云平臺的技術(shù)底座，圍繞倉儲、物流和制造方面提供服務(wù)。

工控產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢

雖說受到疫情影響，工業(yè)自動化的部署有所減緩，但工控市場需求仍保持著正向增長。去年上半年缺芯影響較為嚴(yán)重，加上備貨有限和海外疫情反復(fù)，延續(xù)了自2020年底以來的火爆局面，突破了傳統(tǒng)的淡季需求，在第一季度實現(xiàn)了40%以上的同比增長，第二季度開始消化上游缺芯缺貨的恐慌情緒，需求逐漸走向常態(tài)化，持續(xù)至第三季度，兩季度平均同比增長11.9%左右，第四季度能耗雙控、原材料漲價和一定的疫情反復(fù)影響，進一步降低了需求，漲價的趨勢在今年上半年得到了體現(xiàn)。今年開年以來，國內(nèi)外工業(yè)自動化廠商都發(fā)布了一系列漲價公告，而這還是建立在去年已經(jīng)數(shù)次上調(diào)價格的基礎(chǔ)上。

口罩機為PLC等工控產(chǎn)品帶來的紅利正在慢慢緩下來，但由于疫情反復(fù)加上全球?qū)τ卺t(yī)護用品的認(rèn)知開始加強，醫(yī)療器械自動化生產(chǎn)仍將持續(xù)作為一個可觀的增長點。加之各國仍在堅持一定的防疫措施，尤其是國內(nèi)，一些參與到此類產(chǎn)品生產(chǎn)中來的新企業(yè)，依然是一塊不可小覷的蛋糕，也是不少國內(nèi)自動化廠商的業(yè)績增長點。

除醫(yī)護用品之外，半導(dǎo)體、鋰電、工業(yè)機器人等先進制造和OEM的需求增長同樣強勁，細化到產(chǎn)品上還是以小型PLC增長為主。大型PLC還是集中在電力、石油、石化和化工等項目型市場，受到疫情影響有一定減緩，但本身體量足夠大，所以市場總值依舊龐大。

在國內(nèi)PLC市場，來自歐美和日本的外資品牌依然占據(jù)主導(dǎo)地位，尤其是西門子一家就做到了近半的市場份額。國內(nèi)目前還是主要以中小型PLC為主，不少都已經(jīng)站穩(wěn)腳跟，開始市場滲透，比如剛才提到的口罩機。與此同時，從新品發(fā)布和企業(yè)年報中也可以看出，一部分廠商也在突破技術(shù)壁壘，推出和布局中大型PLC，比如寶信、傲拓等等，不過市場份額還是羅克韋爾等廠商占大頭。

在電子發(fā)燒友網(wǎng)開展的調(diào)研中，有近半的用戶認(rèn)為PLC、DCS等控制層工控產(chǎn)品已經(jīng)可以完美實現(xiàn)國產(chǎn)替代。不過這很大程度上是DCS帶來的信心，尤其是靠中控技術(shù)與和利時兩家在DCS市場高占比。但在下游產(chǎn)業(yè)中，國內(nèi)的DCS還是以化工、石化為主，電力能源上的DCS還是國外品牌占據(jù)主導(dǎo)。

SCADA系統(tǒng)國內(nèi)品牌的占比已經(jīng)過半，但還有不少替代的空間。尤其是在外資品牌陸續(xù)開始收購，提高競爭力的情況下，把握綠色能源、智能電網(wǎng)和南水北調(diào)、智慧水廠這類水處理等熱門應(yīng)用會是突破的契機所在。

工業(yè)通信方式市場格局

在我們的用戶調(diào)研中，54.7%的用戶所用工業(yè)通信方式為工業(yè)以太網(wǎng)，31.3%的用戶在用現(xiàn)場總線，只有不到20%的用戶選擇了工業(yè)無線網(wǎng)。但工業(yè)無線網(wǎng)的增長速率還是可觀的，從HMS的統(tǒng)計數(shù)據(jù)中也可以看出，工業(yè)無線網(wǎng)的占比雖然保持不變，但8%的年增長率已經(jīng)與工業(yè)以太網(wǎng)相近了。

工業(yè)以太網(wǎng)

主導(dǎo)工業(yè)以太網(wǎng)的主要是EtherNet/IP、PROFINET和EtherCAT這三大協(xié)議。EtherCAT的主站并不需要專屬硬件設(shè)備，因此大部分芯片方案都集中在EtherCAT從站控制器上，又主要以ASIC芯片和ARM MPU為主。EtherCAT芯片廠商有ADI、TI、瑞薩、Microchip、英飛凌、倍福、赫優(yōu)訊、HMS、安川，國內(nèi)做EtherCAT協(xié)議芯片的比較少，也只有亞信電子、訊成科技這幾家臺灣廠商有相關(guān)產(chǎn)品。

EtherCAT G/G10能將該技術(shù)的性能擴展到千兆/萬兆級，而且無縫兼容現(xiàn)在的百兆EhterCAT設(shè)備解決高采樣率測量應(yīng)用和復(fù)雜運動控制應(yīng)用的痛點。而EtherCAT P將高速以太網(wǎng)通信與外圍設(shè)備的電源整合在一根4芯標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)電纜中，尤其適用于獨立于系統(tǒng)其他部件的傳感器和執(zhí)行器，在現(xiàn)場層實現(xiàn)單電纜自動化，減少了布線復(fù)雜程度和成本。

PROFINET是一種適用于自動化行業(yè)的開放式實時工業(yè)以太網(wǎng)通信協(xié)議，可以無縫集成現(xiàn)場總線系統(tǒng)，目前已經(jīng)和EtherNet/IP并駕齊驅(qū)，成為了市面上最普及的工業(yè)以太網(wǎng)方案之一，主導(dǎo)著亞洲市場。根據(jù)PI給出的數(shù)據(jù)，去年又有850萬PROFINET產(chǎn)品投入市場，裝機量同比增長20%，設(shè)備總量達到4820萬臺。

EtherNet/IP雖然不像EtherCAT那樣需要專用的硬件，但帶寬和速度有限，也不如EtherCAT那么靈活，但仍是目前市占率第一的通信協(xié)議，所以無論是PLC、交換機廠商，雖然有的主推EtherCAT或PROFINET，卻也各自推出了對應(yīng)的EtherNet/IP解決方案。

現(xiàn)場總線

作為老牌工業(yè)通信技術(shù)之一，現(xiàn)場總線簡化了控制系統(tǒng)中的設(shè)計、安裝和維護，工業(yè)自動化帶來了第一波的從模擬到數(shù)字的革命，這么多年來也在工業(yè)控制領(lǐng)域得到了迅速發(fā)展，已有設(shè)備量依然數(shù)一數(shù)二。

但差異化的發(fā)展促使了各種現(xiàn)場總線技術(shù)的出現(xiàn)，比如CANBUS、PROFIBUS、CC-LINK等等，雖然各具特點，但缺乏協(xié)議之間的互通。接著是從性能上、組網(wǎng)靈活性上被工業(yè)以太網(wǎng)反超，從HMS的數(shù)據(jù)來看，現(xiàn)場總線去年的年增長也只有4%，且市場占比處于繼續(xù)下滑中。不過目前現(xiàn)場總線的并沒有完全淘汰，還是有一部分市場在。尤其是在疫情和元器件供應(yīng)的雙重影響下，工廠更趨向于使用成熟的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)方案。

工業(yè)無線網(wǎng)

從工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展來看，往往都是在新興通信方式崛起一段時間后，與之相關(guān)的工業(yè)應(yīng)用場景才開始成熟，就像以太網(wǎng)過渡到工業(yè)以太網(wǎng)一樣，大家正是這樣看待工業(yè)無線網(wǎng)的。而現(xiàn)場總線設(shè)備因為平均壽命、升級換代的情況更加復(fù)雜，可能是最后一批遷移到無線的設(shè)備。

工業(yè)無線網(wǎng)起初因為性能、穩(wěn)定性和成本的原因，雖然增速可觀，但所占份額依然不多。盡管如此，工業(yè)無線網(wǎng)帶來的優(yōu)勢不可小覷，比如在系統(tǒng)復(fù)雜性更高的場景下，即便是有線網(wǎng)絡(luò)也會有傳輸距離或延遲的影響，從而限制了遠程監(jiān)控純有線網(wǎng)絡(luò)的能力，而無線網(wǎng)絡(luò)在遠程監(jiān)控和資產(chǎn)管理上有著天生的優(yōu)勢。

Wi-Fi6/6E和藍牙5.2/5.3的出現(xiàn)也為兩種傳統(tǒng)無線通信方式帶來了技術(shù)創(chuàng)新，但前者成本的成本依然還沒有降下來，后者仍然有著速率上的劣勢，所以滲透率增長有限。5G的到來也給工業(yè)無線網(wǎng)創(chuàng)造了新的機遇，但5G網(wǎng)絡(luò)才經(jīng)歷了一波爆發(fā)式增長，目前還在完善方案中。雖然已經(jīng)有了相關(guān)政策的推動，但不少工廠依然在觀望5G能給下一代工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)帶來怎樣的影響。這在我們的調(diào)查報告中也可以看出，新興工控與通信方案中，最吸引人的還是5G智慧工廠，占比達到了28%。

工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢

確定性網(wǎng)絡(luò)

為了做到高效地使用、管理、維護、控制工業(yè)設(shè)備，需要以提供確定性服務(wù)質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)通信平臺與技術(shù)作為支撐；工業(yè)制造網(wǎng)絡(luò)化與智能化升級，也對網(wǎng)絡(luò)提供確定性服務(wù)質(zhì)量提出了要求。確定性網(wǎng)絡(luò)簡單來說就是將服務(wù)質(zhì)量控制在確定范圍，比如時延、抖動、丟包率等等。

典型的確定性網(wǎng)絡(luò)有：時間敏感網(wǎng)絡(luò)（TSN）、靈活以太網(wǎng)（FlexE）、確定網(wǎng)（DetNet）、5G確定性網(wǎng)絡(luò)（5GDN）。目前TSN、5GDN已經(jīng)開始了工業(yè)制造方面的商業(yè)應(yīng)用，而DetNet、FlexE還需要一段時間的發(fā)展才能適應(yīng)工業(yè)需求。

我們以TSN時間敏感網(wǎng)絡(luò)為例，為了進一步改善以太網(wǎng)實時性能、工業(yè)場景下OT與IT網(wǎng)絡(luò)的融合，TSN作為一套新的以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)被提出。TSN能夠保證控制類、實時運維類等時間敏感數(shù)據(jù)的優(yōu)先傳輸，從而實現(xiàn)實時性和確定性，保證了各類業(yè)務(wù)流量共網(wǎng)混合傳輸，將已有的存量工業(yè)以太網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)以及新型工業(yè)應(yīng)用連起來，極大提高工廠網(wǎng)絡(luò)靈活組網(wǎng)的能力。

目前參與工業(yè)網(wǎng)絡(luò)與TSN融合研究工作的廠商越來越多，比如工業(yè)以太網(wǎng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)組織（CC-Link、EtherCAT、PROFINET），還有國內(nèi)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，加上大部分自動化廠商，比如西門子、ABB、庫卡等。

下一代工業(yè)網(wǎng)絡(luò)TSN應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)研究正飛速進行，端到端應(yīng)用場景逐漸豐富，研究成果的產(chǎn)業(yè)化時機已經(jīng)到來。技術(shù)開發(fā)與測試成果已初步涌現(xiàn)，通信設(shè)備廠商和芯片廠商們也一并參與到TSN的開發(fā)中來，產(chǎn)品及服務(wù)廠商也在逐漸增多。據(jù)統(tǒng)計，市面上已有10多個行業(yè)領(lǐng)域?qū)SN的端到端應(yīng)用進行了初步探索，國內(nèi)外市場上能提供TSN各類軟硬件產(chǎn)品及服務(wù)的廠商也超過50多家。

以芯片廠商為例，就有ADI、英特爾、Xilinx、Microchip、博通、Marvell、NXP和德州儀器等多家大廠，但國內(nèi)目前少有參與TSN芯片開發(fā)的廠商。

5G

5G作為時下熱門的無線通信網(wǎng)絡(luò)，在演進的過程中，5G不少新特性都為它在工業(yè)網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用打下了基礎(chǔ)。比如5G Advance進一步提升了網(wǎng)絡(luò)性能，做到了10Gbps的下行速度和1Gbps的上行速度，毫秒級的交互時延等等。5G網(wǎng)絡(luò)切片可對內(nèi)網(wǎng)中不同需求的工控網(wǎng)絡(luò)進行切片，完成不同的業(yè)務(wù)的Qos保障需求。

然而打造5G工業(yè)網(wǎng)絡(luò)仍存在一些挑戰(zhàn)，比如可靠性上，5G的可靠性還不能穩(wěn)定維持在99.9999%以上的目標(biāo)；在提高通信容量和效率上，也還是在部分區(qū)域進行試點，并沒有大規(guī)模擴展。最后也是最重要的一環(huán)，就是終端支持方面，目前支持5G的工業(yè)網(wǎng)關(guān)、路由器設(shè)備已經(jīng)開始少量出貨，但終端設(shè)備仍不算多，未來參與進來的廠商數(shù)量增加、產(chǎn)品與技術(shù)完善程度更高，勢必會帶來成本的下降，促進終端普及。最后，5G技術(shù)融合后的網(wǎng)絡(luò)安全能力尚待提升，且供應(yīng)鏈安全還不能完全把控，尤其是5G芯片。

通信安全

在我們對工控產(chǎn)品的需求調(diào)研中，穩(wěn)定性和使用壽命所占需求最高，其次是成本，然后是大家愈發(fā)重視的工控通信安全。與近年來被反復(fù)強調(diào)的互聯(lián)網(wǎng)安全、物聯(lián)網(wǎng)安全和信息安全一樣，工控安全同樣是極其重要的一環(huán)。而針對工業(yè)領(lǐng)域的攻擊也開始頻出不窮，這針對的不僅是企業(yè)的IT系統(tǒng)，也有包含PLC在內(nèi)的OT系統(tǒng)。

而國內(nèi)目前在自動化產(chǎn)品通信安全上的發(fā)展也有所欠缺，比如在近日工業(yè)控制系統(tǒng)信息產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟發(fā)布的《工業(yè)控制系統(tǒng)信息安全產(chǎn)品及服務(wù)指南中（2022版）》中，“具有信息安全功能的工控產(chǎn)品—PLC”一項只有中電智科的超御PLC上榜。所以安全性仍是各大通信方式與通信協(xié)議的主要發(fā)力方向之一，在PROFINET、ETHERCAT等通信方式的標(biāo)準(zhǔn)更新中，除了對TSN的支持外，也在完善在安全方面的規(guī)范。

新興工控與通信方案

從我們的調(diào)研數(shù)據(jù)中，對于新興工控方案的意向中，用戶對于5G智慧工廠最感興趣。對于復(fù)雜的工廠環(huán)境來說，有線連接雖然久經(jīng)驗證，但可能會帶來更高昂的布線與施工成本，而且設(shè)備的位置會受到限制。

5G智慧工廠結(jié)合了工業(yè)視覺、移動物流和AR輔助作業(yè)等方案，從對現(xiàn)有的設(shè)備層到管理層工業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施都提供了靈活的方案，實現(xiàn)了設(shè)備的靈活切換，并減少了線纜成本。再加上國內(nèi)政策的推進，運營商和設(shè)備廠商的發(fā)力，我國在這一塊的研究進展迅速。

另一個新興方案就是云化PLC。云化PLC作為在云端運行的可編程控制器，給到了一個軟件定義的方式，與云服務(wù)廠商建立的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺聯(lián)通，并實現(xiàn)PLC遠程控制，免受地理位置的束縛。

云化PLC的出現(xiàn)，也象征著工控領(lǐng)域軟硬件解耦的誕生，對于國內(nèi)的工控系統(tǒng)來說，云化PLC中通用IP協(xié)議的應(yīng)用也可以解決七國八制的問題。與此同時，與云端伴生的AI還能給PLC帶來新的演進方式，讓PLC成為真正的智能可編程邏輯控制器。

在我國的十四五規(guī)劃中，數(shù)字孿生技術(shù)被重點提及并要求攻關(guān)。數(shù)字孿生面向的最主要場景之一，正是工業(yè)4.0。通過對工廠和流水線的數(shù)字孿生，可以測試、改善和優(yōu)化整套生產(chǎn)流程，在不影響實際生產(chǎn)的情況下，提供實時監(jiān)測與控制。

但為了實現(xiàn)這種實時的應(yīng)用技術(shù)，就必須提供一個大帶寬、低時延、可靠性高且安全的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)，這也與EtherCAT、PROFINET、5G等通信方式追求的性能表現(xiàn)相符。話雖如此，因為其由于技術(shù)和人力成本投入較大，業(yè)內(nèi)仍在觀望中，目前在國際范圍內(nèi)也只有少數(shù)工廠處于嘗試階段，方案廠商也有比較有限。

結(jié)語

可以看出，在市場需求和政策推動的作用下，工控與通信市場在國內(nèi)仍是增速最快的市場之一，但供應(yīng)鏈上的問題，無論是原材料漲價還是缺芯都會對增速造成一定的影響。

其次，主導(dǎo)工控通信中上游產(chǎn)品的依然是歐美日三個地區(qū)的廠商，國內(nèi)廠商也已經(jīng)找到了自己的一席之地，與此同時用戶中國產(chǎn)替代的意愿也在不斷增加，國產(chǎn)替代化程度已經(jīng)呈現(xiàn)上升態(tài)勢，而且在大部分用人眼中PLC、DCS等中游產(chǎn)品已經(jīng)可以做到一定程度的國產(chǎn)替代了。

最后大家有目共睹的是，工業(yè)通信上的創(chuàng)新正在加快工業(yè)4.0的進程，對工廠部署工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)起到了相當(dāng)大的推動作用，工業(yè)以太網(wǎng)仍然穩(wěn)坐工業(yè)通信方式的寶座，但工業(yè)無線網(wǎng)的關(guān)注程度正在攀升，隨著技術(shù)逐漸成熟和成本降低，用戶樂意選擇5G這類新型工業(yè)組網(wǎng)方式。