在連接更緊密的世界中，機器制造商和最終用戶發(fā)現(xiàn)，“智能”機器的數(shù)字部分越來越復雜，處理這些數(shù)據(jù)變得越來越具有挑戰(zhàn)性。行業(yè)趨勢集中在模塊化連接的機器、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IIoT)、即插即用、數(shù)字雙胞胎、數(shù)字工廠等主題上。運動控制應用的開發(fā)以及行業(yè)本身，正在迅速變化。

未來，制造業(yè)快速發(fā)展，為了取得成功并滿足制造商日益增長的期望，原始設備制造商(OEM)面臨著標準化通信和互操作性所帶來的挑戰(zhàn)。最終用戶正在從不同的機器制造商購買機器，并處理不同的控制平臺和現(xiàn)場總線，以及相關的工業(yè)網(wǎng)絡問題。由于機器需要相互連接才能建造生產(chǎn)線，因此它們也應該連接到云端。

當公司從OEM廠商A處購買一臺機器，從OEM廠商B購買另一臺機器時，人們期望機器應該易于通信，而不需要實施大量工程才能實現(xiàn)通信。對最終用戶和機器制造商來說，智能工業(yè)網(wǎng)絡可以實現(xiàn)高效、快速的實施，并能促進基于數(shù)據(jù)的運營優(yōu)化。

在推動IIoT發(fā)展方面，以下標準正在發(fā)揮巨大的影響力。開放應用程序編程接口(OPI)的最新進展值得關注，包括以下可以提高互操作性的標準和協(xié)議。

OPC UA和TSN

任何實施基于云解決方案的機器制造商或OEM廠商，都將在開放平臺通信(OPC)基金會及其統(tǒng)一架構(UA)規(guī)范中快速運行。OPC UA于2008年發(fā)布，是可擴展的開放式平臺技術，隨著制造業(yè)開始探索更多面向服務的架構，該技術可實現(xiàn)更好的安全性和數(shù)據(jù)建模。

隨著機器層面數(shù)據(jù)生成量的增加，網(wǎng)絡架構不得不隨之增長和變化。標準以太網(wǎng)和工業(yè)以太網(wǎng)的容量和性能可能跟不上發(fā)展的需要。OPC UA TSN于2018年發(fā)布，為基于開放標準的工業(yè)自動化提供了與供應商無關的通信基礎設施。

OPC UA映射到IEC TSN，可實現(xiàn)不同機器、控制器、云和其它信息技術解決方案之間的“實時”(或接近實時)的通信。這些規(guī)范所創(chuàng)建的整體通信基礎設施，可能是最接近于任何人所看到的——這種演變將影響未來運動控制機器的設計和開發(fā)。

MQTT

OPC UA TSN是一種可以指導整個系統(tǒng)的廣泛協(xié)議，而消息隊列遙測傳輸(MQTT)則是一種更輕量級的協(xié)議，允許兩個應用程序相互通信。MQTT通常在一個產(chǎn)品中實施。例如， MQTT允許傳感器或驅動器從產(chǎn)品中提取信息并將其發(fā)送到云端。MQTT 被認為是一種基本的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IIoT)消息傳遞協(xié)議，并于2016年獲得批準并被全球接受為 ISO/IEC 標準(20922)。因此， MQTT經(jīng)常被用于較大系統(tǒng)標準的一部分。

OMAC PackML

機器自動化和控制組織(OMAC)是由最終用戶、原始設備制造商、機器制造商、系統(tǒng)集成商和技術提供商組成的團體。最初，OMAC的一些目標是縮短交付時間、最大限度地利用可用資源、提高整個行業(yè)的盈利能力，同時允許每個組織保持競爭優(yōu)勢。

OMAC的核心措施包括 PackML(又名ISA-TR88)，這是一個專注于工業(yè)自動化的技術標準。PackML最初于2002年在美國發(fā)布，通過使機器模式、狀態(tài)和標記命名規(guī)范保持一致，來簡化不同機器的集成，并標準化硬件到軟件的通信。

利用最新版本的ISA-TR88.00.02， OMAC正在通過開發(fā) OPC UA 的配套規(guī)范，幫助推進支持IIoT所需的標準化通信協(xié)議。

單一供應商生態(tài)系統(tǒng)的終結?

這是否會結束客戶在一個供應商生態(tài)系統(tǒng)內購買全部產(chǎn)品的習慣?

雖然大公司可以建立自己的協(xié)議，但這并不能很好地服務于最終客戶。當機器制造商或OEM廠商需要系統(tǒng)外的東西時，就會出現(xiàn)因為標準不開放而導致的問題。很少有公司能提供一切。

在IIoT時代，當涉及到運動控制系統(tǒng)和服務時，領先的機器制造商、OEM廠商和制造商，尋求能夠執(zhí)行和高效提供全面數(shù)據(jù)的硬件和軟件，從而為遠程和預測性維護、停機時間和狀態(tài)監(jiān)控、性能可視化和數(shù)字資產(chǎn)管理提供動力。

通過開放的行業(yè)標準和協(xié)議，可實現(xiàn)完整的云連接和完整的通信網(wǎng)絡，從而解鎖下一代技術并維護專有組件的完整性。

在不久的將來，預計OEM廠商將需要花費機器開發(fā)時間的50%到60%來專注于軟件需求。這將是一個很大的變化，特別是對較小的、傳統(tǒng)的機器制造商來說。使用標準化軟件和統(tǒng)一的開放協(xié)議，可以幫助他們應對挑戰(zhàn)，并加快機器上市的速度。