有这么多的炒作我对物联网(IoT)持怀疑态度。我认为我的三星冰箱有Wi-Fi，这样它就可以和我的智能电表通信，这太愚蠢了。我不希望我的200w冰箱在高峰使用时间关闭，以节省几美分的电。我想要一盒能保证我食品安全的冰箱。
一个物联网的怀疑论者
我同样对原本应该连接工厂物联网节点的网状无线网络表示怀疑。任何音乐家都知道，任何有电池的东西，在你最需要它的时候，肯定会用完。据估计，在工厂更换电池大约需要150美元。如果你工厂中最常用的网状节点电池电量不足，那么你最好更换所有节点上的所有电池。
更糟糕的是，工厂中的大多数系统都是“关键任务”。你不希望在电池耗尽时丢失任何数据，而且在更换电池时丢失数据也一样糟糕。值得庆幸的是，有些公司忽视了物联网的炒作，默默地、持续地实施了工业电子系统，为工厂提供了真正的好处。这些系统大多由导线供电，而不是电池。
工厂物联网是真实和有效的
Suhel Dhanani是该公司工业和医疗保健业务部门的业务发展总监马克西姆集成他表示:“工业物联网是真实存在的，正在一系列行业中得到实施。工业物联网的好处包括流程生产优化和降低维护成本。这些好处推动了对工业物联网基础设施的真正投资，因为其回报是可衡量的和即时的。”他指出，工业部门约占Maxim Integrated业务的三分之一。
工厂的物联网将智能推到了“边缘”，即传感器和执行器级别。这意味着您可以在节点上拥有维护和调试功能，而不是一个中央机构。我第一次看到这个是在梯队这家公司为智能建筑制造控制系统。它的一些系统通过已经在大楼里的交流电力线进行通信。因为可用带宽很低，所以没有必要使用，比如说，一个无声的恒温器，不断地向中央控制器报告温度。相反，他们在恒温器里装了智能装置，所以当它超出范围时就会发出信号。这使交流电源总线上的流量最小化，允许更多的传感器和更大的系统，数据冲突更少。
Maxim的Dhanani描述了Maxim在降低工业控制器的尺寸和功耗方面取得的巨大进步(图1)．早在2014年，Maxim就设计了一款工业可编程逻辑控制器(PLC)，该控制器使用了75块ic，体积为540cc。2016年，Maxim通过积分功能，将IC计数降至28，体积降至167cc。2018年，整个PLC被集成到一个印刷电路板(PCB)， 12块ic占据了12cc的空间。
1.工业plc正从根本上变得更小，消耗更少的电力。(由Maxim Integrated提供)
Dhanani还提到:“随着我们开始在产品中集成不同的功能，我们也开始开发创新的封装技术，使我们能够将电感甚至变压器等离散功能与集成电路集成在一个封装中。”
我第一次看到这个是我朋友罗杰Beeston去工作Enpirion．他们制造的电源模块内置了电感器。他们被Altera收购，然后被英特尔吞并。的线性技术生产线在模拟设备和瑞萨的Intersil产品线还具有模块电感和其他离散集成在包内。
IO-Link标准
工厂物联网的一个标准是IO-Link(图2)．PROFIBUS(过程现场总线)是1989年由BMBF(德国教育和研究部)首次提出的。后来被西门子采用并标准化。类似地，IO-Link标准由一个工业公司联合体．
2.IO-Link标准将传感器和执行器连接到工厂现场总线或工业互联网网络。(由IO-Link公司社区提供)
IO-Link是一种短程通信和电力标准，无屏蔽电缆的最大长度为20米。IO-Link master向设备发送24v直流电源，最高可达200ma。数字数据也在24v，这让噪声免疫使用非屏蔽电缆。IO-Link标准允许三种数据速率，从4.8 kaud到38.4 kaud，最大230.4 kaud。一个IO-Link设备，如传感器或执行器，只能有一个数据速率，而IO-Link主机将尝试以最快的速率通信，然后降低速度，直到建立通信。
IO-Link标准的一个好处是，设备中的数据文件可以识别许多参数和其他信息(图3)．IODD (IO Device Description)文件通过存储通信属性来帮助系统集成;设备参数具有取值范围和默认值、识别、处理和诊断数据;设备数据;文本描述;装置的说明;甚至还有制造商的标志。
3.IO-Link标准在每个设备中指定了一个文件，该文件提供了关于该设备的完整信息。(由IO-Link公司社区提供)
IO-Link收发芯片
为了支持IO-Link, Maxim Integrated推出了MAX22513(图4)．1000件的单价为3.75美元，这是一个用于IO-Link设备的收发器，而不是主节点。该部分利用了使马克西姆公司闻名的串行接口专业知识，即其RS-232和RS-485芯片，并将其与公司在buck和线性稳压器方面的专业知识相结合。
4.MAX22513是一个IO-Link收发器，还包括一个buck和两个线性稳压器。(由Maxim Integrated提供)
该部分可以使用其降压稳压器在300 mA下输出2.5到12 V的任何电压。内部线性稳压器能够使5和3.3 V。您可以从降压稳压器输出或直接从名义24v输入到IC的线性稳压器供电。线性稳压器至少需要6v输入以获得5v电源上的净空。请注意，线性稳压器的输出可以在4.75和5.25 V和3.1和3.3 V之间变化，所以不要期望使用它们作为参考电压。
你可以设置降压调节器在921千赫或1.229兆赫切换。该部分还提供了7%的扩频抖动，以帮助您通过监管射频发射标准。收发器的电源引脚可以承受±36 V的持续过电压，100µs额定电压为−52 ~ +65 V。具有±1kv电涌保护、热插拔和反极性保护功能。该IC的温度范围为−40 ~ 125℃。
为了帮助您开始您的工厂物联网项目，Maxim提供了MAXREFDES171 #参考设计(图5)．你可以花65美元购买它的制作和测试，或者下载设计文件自己制作。它实现了一个激光飞行时间(ToF)距离传感器。对于单片机，本设计采用了MaximMAX32660，基于Arm Cortex-M4和浮点单元(FPU)。激光测距传感器是一种VL53L1X意法半导体。范围可达400厘米，并且支持SPI、UART和I2C通信协议。传感器工作温度为−20 ~ 80℃。
5.为了帮助开发IO-Link应用程序，您可以获得MAXREFDES171#参考设计，该设计具有MAX22513、arm核心微控制器和激光飞行时间距离传感器。(由Maxim Integrated提供)
MAXREFDES171#作为IO-Link设备工作。这意味着你必须把它连接到一个由24v直流供电的IO-Link主机上。如果希望开发或定制主控制器，可以从Maxim开始MAXREFDES165 #四通道IO-Link主参考设计(图6)．
6.Maxim还提供了MAXREFDES165#，它实现了一个四通道IO-Link主控制器，如图所示的MAXREFDES171#。(由Maxim Integrated提供)
工厂物联网回报
马克西姆的Dhanani给工业物联网的一个例子这是在企业物联网的见解杂志。在本案例研究中，他们描述了英特尔如何监控其半导体生产设施中的风扇过滤单元(ffu)的健康状况。ffu用于过滤和清洁工业机器内部的空气。工厂里到处都是。英特尔在每个FFU的顶部放置了一个加速计，以测量风扇功能的变化，并监测这种变化。如果出现异常振动，智能传感器会向维修部门发出潜在故障的警告。
就在最近，我收到了一份关于联网垃圾压缩机的新闻稿。我还以为这是未来之家的炒作呢。仔细阅读后，我注意到这是工业垃圾压缩机发展起来的和谐企业使用软件新的边界技术和硬件荷兰欧．
期待物联网在工业应用中有很多意义。同样，在你买一辆自动驾驶汽车之前，你可能会看到自动驾驶的长途卡车。工业市场引领潮流是件好事，因为工业要求产品具有财务意义。他们将确保在技术进入消费产品之前解决所有的缺陷。
