史上最全网络通讯(IIOT、工业控制、5G、区块链)协议全景图

显示全部楼层 · 2024-5-21 08:12:24

工业物联网浪潮的到来，IT、OT与CT技术之间联系越来越紧密，我们在完成各种ERP、PLM、MES/MOM、SCADA、DCS以及工业自动化项目的时候，数据接口，通讯协议，网络架构等等是我们绕不开的话题。

昨天碰巧看到了一份科来总结的最全的网络通讯(IIOT、工业控制)协议图，包括了大量TCP/IP应用类协议，以及5G、工业控制系统、IOT、区块链等领域的协议，先看看整体图吧（高清版可以文末下载），我们也会从工业控制协议，物联网协议，TCP/IP协议簇（扩展）等方向详细分析~

网络通讯协议图

01 五花八门的工业通讯与控制协议

02 万物互联与IIOT

03 回归以太网与TCP/IP协议簇

04 自动化的革新浪潮

01 五花八门的工业通讯与控制协议

一提到工业通讯与工控协议，你首先想到的是不是像下面这样的？各种现场总线，工业以太网，工业无线.......

又或者是下图这样的？前面我们在文章：

最全整理工业通讯上的领域各种总线+协议+规范+接口—数据采集与控制

当中，我们就按照西门子、罗克韦尔、施耐德、三菱、欧姆龙、博世、倍福等工业巨头牵头研发的各种工业协议~

通讯协议是网络世界的语言，但是对于工业上的网络世界而言，往往不像互联网那样的开放与统一，由于行业，应用场景，网络拓扑结构以及各大工业企业与国家之间的相互博弈等原因。因此西门子、罗克韦尔、施耐德、三菱、博世、菲尼克斯等各类工业巨头经过多年的市场厮杀，即使在IEC等参和下，想有一种唯一的标准化的总线系统和通讯协议来统一工厂和流程自动化的网络江湖成为空谈，造就了工业领域里面有五花八门的通讯协议~

当然随着工业互联网、工业4.0等新兴理念的到来，传统的工业协议在安全性，面向未来等方面都严重拖了后腿，工控安全已成为国家基础设施安全的重要组成部分。因此大一统的江湖即使不是那么容易实现，但是至少让我们看到了OPC UA以及TSN等面向未来的工业通讯架构，或许真的有一天，大一统真能实现也不一定~

02 万物互联与IIOT
我们知道随着工业互联网浪潮的到来，微软、谷歌、英特尔等IT大佬，西门子、施耐德、达索、PTC、ABB、博世等工业巨头以及AWS、阿里巴巴、腾讯、百度等互联网巨擘，还有国内海尔、工业富联、三一、徐工、美的等传统制造业龙头纷纷布局工业互联网，一时间人山人海，好不热闹，前面介绍工业互联网的文章：
西门子、PTC、施耐德 VS 海尔、三一、阿里，国内外工业互联网平台大混战正好分析了国内外各种工业互联平台，感兴趣的可以看看工业互联网江湖的各路大神们~

不论是哪一家，按照工业互联网的四层架构来说，最基础的边缘层需要解决的就是各种工业设备的接入与协议的解析以及边缘数据的处理~我们以西门子的Mindsphere为例，可以清晰的看到在接入层中提到的物联网关支持的S7、Modbus、OPC UA等现场接入协议

连接，作为万物互联的基础，其重要性不言而喻。基础连接成功后，有了网络中的工业数据流动，再通过不断挖掘数据之间的联系与价值。在这个万物互联的时代，连接真的无处不在，就像我写公众号一样，连接了至少几万智能制造制造相关的读者~
当然即使不提工业，仅仅是说到IOT，协议仍然是必须迈过去的坎。MQTT、CoAP协议等也因为物联网时代的到来被大家所熟知，前面我们就分享的西门子S7-1200/1500连接MQTT的相关文章：使用S7-1200和1500 轻松连接物联网MQTT 消息服务器也分享了工业物联网中常用到的ZigBee、Lora、NB-IoT等无线技术：比较工业物联网中的几种主流无线技术‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍

‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍当然就IOT这个领域而言，还存在着很多很多的协议（如下图为部分截图），具体感兴趣的朋友可以下载可以下载今天的“网络通讯协议图2020版”

03 回归以太网与TCP/IP协议簇
任何一个具备基础网络知识的技术工程师应该都熟悉以下OSI七层参考模型和TCP/IP五层模型。如果需要真正了解PROFINET、ETHERNET/IP、ETHERCAT等工业以太网，了解OPC UA，了解各种各样其它网络协议，了解集线器，交换机、路由器.....那对于它就不能视而不见和不屑一顾~

举个前面我们在文章：
技术解读PROFINET、Ethernet/IP等7种主流工业以太网
当中提到的例子，当时我们对以太网、PROFINET、ETHERNET/IP、ETHERCAT、CC-LINK IE等7大工业以太网进行技术解读的时候进行了下面这样的描述，根据与TCP/IP协议栈的对比，可以很清晰了解各种工业以太网之间差异以及与传统TCP或者UDP之间的不同~

除此之外，这对于帮助你理解诸如PROFINET的标准通信，实时（RT）通信和等时同步（IRT）通信也能起到事半功倍的效果~

对于以上还不太了解朋友，建议可以先看看：必备的工业以太网的基础知识（菲尼克斯工业以太网培训基础教材1）最全整理网络基础知识“全家桶”—入门工业网络必备（IP层完整介绍）或者下载一份华为HCNA的相关资料系统看一遍，掌握了这些基础网络知识，不论你是搞ERP、PLM、MES/MOM、SCADA、DCS等系统还是搞PLC、伺服驱动，都能起到很大的帮助作用~在今天要介绍的TCP/IP协议簇中，除了常用的如HTTP等常用应用层协议之外，还有5G类、音频视频会议类、即时通信类、游戏类、远程控制类协议，区块链类、网络流量分析协议类、直播流媒体类、数据库类.......

04自动化的革新浪潮
前面记得写了文章：
自动化早已不是原来的自动化，为何你却还是原来的你得到了不少人的赞同，当然也被很多人喷，不过每一波浪潮的到来，无疑不是几家欢喜，几家忧愁，有人暴富，有人跳楼~
每一个技术人，都应该保持对新事物的敏感，我们每个人看问题的方式，都和自己的知识体系，能力背景和行为动机等等息息相关，也都是片面的~

不论你是否从事智能制造相关的工作，也不论是你的工作范畴是如今大家讨论得火热IT、OT、CT、DT、ET....,我们每个人都有自己擅长的领域，假如你励志做一个综合能力很强的智能制造技术从业者，那或许可以看看下面的文章：
[智能制造]未来,我们需要什么样的智能制造工程师？
当然，如果你还迷茫于学习什么，迷茫于自己的职业，迷茫于以后，一篇走心的感悟分享给你：

硬核专辑

工业热点 | 数据采集 | 应用与库（西门子、罗克韦尔、倍福等）

WinCC技术 | 工业网络 | MES技术相关| 工业巨头战略布局 | 工业通讯案例

仿真与虚拟调试 | 职业感悟、认知提升 | 自动化控制标准合集

100页PPT，带你了解数字化、智能化车间规划与建设！

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