《工业互联网技术导论》课件-2.2 工业网络通信-有线通信

工业网络通信工业网络通信工业网络通信eMBB：增强型移动宽带应用在5G控制信道，中国华为公司主推的Polarcade（极化码）方案成为5G控制信道eMBB的场景编码最佳方案。URLLC：低时延高可靠通信5G三大应用场景之一，就是低时延业务的应用场景，旨在支持对时延和稳定性高度敏感的业务，可通过网络切片技术来保障。比如车联网、智慧工厂中的远程控制、智慧医疗中的远程手术等对时延非常敏感的应用。mMTC：海量机器类通信（大规模物联网）主要完成人与物之间的通信。工业网络通信🫰3GPP定义了5G应用场景的三大方向——eMBB（移动宽带增强）、mMTC（大规模物联网，更多的称为海量机器类通信）、URLLC（超高可靠低时延通信）。🫰根据未来移动通信论坛发布的《5G白皮书》，从信息交互对象不同的角度划分，未来5G应用将涵盖三大类场景：增强移动宽带（eMBB）、海量机器类通信（mMTC）和超高可靠低时延（URLLC）。🫰eMBB场景是指在现有移动宽带业务场景的基础上，对于用户体验等性能的进一步提升，主要还是追求人与人之间极致的通信体验。mMTC和URLLC则是物联网的应用场景，但各自侧重点不同：mMTC主要是人与物之间的信息交互，URLLC主要体现物与物之间的通信需求。工业网络通信NB-IoT：基于蜂窝的窄带物联网NB-IoT构建于蜂窝网络，只消耗大约180KHz的带宽，可直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络，以降低部署成本、实现平滑升级。NB-IoT是IoT领域一个新兴的技术，支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接，也被叫作低功耗广域网(LPWAN)。NB-IoT支持待机时间长、对网络连接要求较高设备的高效连接。NB-IoT：LTE是一种4G无线移动通信技术，提供了高速数据传输和低延迟的网络连接。LTE网络可以通过不同的UE（UserEquipment）类别来满足不同的应用需求，其中包括LTECat.1、LTECat.2、LTECat.3和LTECat.4等不同级别的UE设备。LTE-Cat.1是4G通信LTE网络下用户终端类别的一个标准，上行峰值速率5Mbps，下行峰值速率10Mbps，定位于面向IoT应用市场的一个类别。工业网络通信不同场景的通信要求工业网络通信工业网络通信工业网络通信工业网络通信

——有线通信传输介质

工业网络通信

——有线通信传输介质

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——有线通信传输介质

双绞线、同轴电缆、光纤的对比：构造上都有所不同1.同轴电缆：同轴电缆是由两个同心导体构成，导体之间有绝缘层和金属屏蔽层，整体用外护层包裹。它在传输数据时会用到中心导体和金属屏蔽层之间的空气绝缘，因此传输距离不宜过长。2.光纤：光纤是由一根或多根细玻璃或塑料纤维制成，具有良好的耐拉性和强度。它的传输方式是将光信号通过纤维的折射和全反射，来实现信号传输。3.双绞线：双绞线由两根细铜丝对绕，有绝缘层和保护套。通过线对之间独特的绕法，可以降低电磁干扰，达到更好的信号传输效果。工业网络通信

——有线通信传输介质

双绞线、同轴电缆、光纤的对比：传输速率不同1.同轴电缆：同轴电缆的传输速率不太高，一般在100Mbps以下。2.光纤：光纤传输速率非常快，可以达到几十Gbps。3.双绞线：双绞线的传输速率介于同轴电缆和光纤之间，一般在100Mbps到1Gbps之间。工业网络通信

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双绞线、同轴电缆、光纤的对比：各自适用的场景不同1.同轴电缆：同轴电缆适用于家庭网络、有线电视和广播电视等场景。2.光纤：光纤适用于高速通信领域，如数据中心和服务器之间的连接，以及光通信、视频监控、医疗领域等。3.双绞线：双绞线适用于大多数办公室和家庭网络环境中，如电脑网络和电话系统。工业网络通信

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双绞线、同轴电缆、光纤的对比：优缺点不同1.同轴电缆：同轴电缆价格便宜，安装简单，但抗干扰性不如双绞线。2.光纤：光纤信号传输快速，不受电磁干扰，但价格较高，维修较为困难。3.双绞线：双绞线价格低廉，常用于短距离的数据传输，但抗干扰能力有限。工业网络通信

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——有线通信之工业总线工业控制网络，主要分为现场总线和工业以太网两大技术体系。现场总线：一种数字式、多分支结构和双向传输的通信网络，连接了智能现场设备和自动化系统。❔❔现场总线以什么方式传输数据呢在有线通信系统中，数据传输的方式可分为串行通信和并行通信。串行通信是指逐个传输数据位的一种通信方式，也称为逐位传输（Bit-by-BitTransmission）。在串行通信中，数据的每一位按照顺序逐个传输，通过传输线进行数据传输，传输速度较慢，但实现简单。串行通信常用于短距离的数据传输，如串口、USB接口等。并行通信是指同时传输多个数据位的通信方式，即同时传输多个数据位（Word-by-WordTransmission）。在并行通信中，数据被分成多个并行传输，同时通过多个传输线进行数据传输，传输速度快，但实现复杂。并行通信常用于短距离的数据传输，如计算机内部数据总线等。工业网络通信

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——工业现场通信技术

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