2、工业物联网中的智能工厂连接性解决方案

工业物联网中的智能工厂连接性解决方案

1. 工业物联网网络概述

工业物联网（IIoT）借助传感器、执行器和控制器等互联设备，实现数据的自动收集与分析，从而提高各行业的生产力、降低能耗、提升安全性和可靠性，像制造业、建筑业、仓储业以及石油开采和精炼业等都在其应用范围内。作为极具潜力的技术领域，IIoT有望重塑全球产业格局，例如打造“未来工厂”。相关的研发工作正受到广泛关注，预计到2027年，全球IIoT市场规模将达到2634亿美元。

工业通信网络在即将到来的IIoT中起着关键作用。与一般物联网类似，机器类型通信（MTC）是IIoT网络的主要支撑。3GPP认可的MTC具有以下特点：
- 小数据包传输：MTC设备通常收发少量数据，如1KB的数据量。
- 时间控制接入：为避免信令开销，MTC设备可在预定时间间隔内进行通信。
- 低移动性：MTC设备要么固定在同一位置，要么在有限区域内很少移动。
- 监控功能：网络需能检测连接丢失、位置变化和通信故障等事件。
- 基于组的特性：网络应支持MTC设备分组以及设备与组的关联。

除上述3GPP提及的特点外，文献中还指出MTC的其他特性：
- 上行主导传输：大量传感器向接入点（AP）发送数据会导致上行流量增加。
- 低数据速率：MTC的典型数据速率在100kbps到10Mbps之间。
- 间歇性传输：每个设备的数据包到达间隔时间从几毫秒到几分钟不等。
- 低复杂度设备：MTC设备通常受成本限制，可能不支持复杂的板载处理。

与一般物联网相比，IIoT有其独特之处。首先，IIoT的连接性通常是结构化的，采用集中式网络管理；其次，IIoT场景中设