工業(yè)4.0描述了通過物聯(lián)網、數據和服務對傳統(tǒng)產業(yè)的轉變。工業(yè)4.0概念的提出，旨在提升制造業(yè)的智能化水平，建立具有適應性、資源效率及人體工程學的智慧工廠，在商業(yè)流程及價值流程中整合客戶及商業(yè)伙伴。其技術基礎是網絡實體系統(tǒng)及物聯(lián)網。

智能制造作為工業(yè)4.0的核心，包括對工業(yè)物聯(lián)網IIoT的使用，實時數據分析和基于傳感器的監(jiān)控。其主要的應用包括如下：

1、數字孿生 - 用于真實世界的仿真和建模

2、邊緣計算 - 以處理更接近原始數據和需要數據的地方

3、預測性維護 – 通過使用IIoT傳感器和預測性分析來分析數據異常，減少停機時間并提高整體設備效率

4、協(xié)作機器人（cobots）- 是可以與人類一起安全工作以增加生命的機器人生產力并減少重復性工作

5、無代碼邏輯配置 - 增加可伸縮性并加快部署

6、AR - 通過基于AR的手動組裝指南、資產診斷來提高運營效率

大數據支撐、高度智能化、效率最大化、業(yè)務流程透明化等是工業(yè)4.0及智能制造的核心特點及要素。而這其中，大數據的支持是實現工業(yè)4.0及智能制造的基礎也是最重要的環(huán)節(jié)。而數據連接方式的多樣性、數據的可用性以及數據的安全性是確保數據訪問的核心要素。

對此，SICK推出的TDC-E工業(yè)物聯(lián)網網關為工業(yè)4.0及智能制造數據訪問和傳輸量身打造。

數據連接和訪問

工廠數據連接通訊有多種方式，包含使用固定的有線連接和無線解決方案，例如蜂窩，低功耗廣域網（LPWAN）和Wi-Fi。盡管有線以太網連接仍然是大多數工廠和倉庫的主要數據連接方式，但無線連接越來越受到青睞。

這主要因為專用蜂窩技術將在這些市場中引入移動性、可靠性、確定性網絡和標準化技術。工業(yè)4.0工廠和倉庫需要連接大量數據輸入，并且需要云服務來大規(guī)模實時地分析數據。

此外，對于未來工業(yè)4.0工廠和倉庫，越來越多的移動組件將被采用，且需要不斷進行重新配置，因此單純通過有線連接已無法滿足越來越多的應用需求。

對此，SICK推出的TDC-E工業(yè)物聯(lián)網網關除了支持傳統(tǒng)的有線以太網進行連接和數據通訊外，還支持基于WLAN及蜂窩的移動通訊及數據傳輸方式，可大大減少由鋪設電纜帶來的工作量和成本增加。

數據的可用性

對于智能制造而言，其實現的基礎是數字互聯(lián) - 將整個企業(yè)從底層設備、現場傳感器到機器的生產數據、工藝參數、能耗等進行采集，并為全局的生產優(yōu)化提供數據分析的基礎。

傳統(tǒng)的現場總線僅解決在控制層面的數據，而對智能制造則牽扯到全局的優(yōu)化、策略、路徑、規(guī)劃的問題，而這些互聯(lián)又牽扯到基于不同總線協(xié)議及異構網絡數據的訪問和使用，如何采集和使用來自不同接口、網絡、協(xié)議的跨平臺數據，是智能制造大數據處理的一大難題。

為此，OPC-UA協(xié)議為工業(yè)4.0及智能制造的數據通訊量身打造。OPCUA是OPC基金會（OPC Foundation）創(chuàng)建的新技術，更加安全、可靠、中性（與供應商無關），為制造現場到生產計劃或企業(yè)資源計劃（ERP）系統(tǒng)傳輸原始數據和預處理信息。

使用OPC UA技術，所有需要的信息可隨時隨地到達每個授權應用和每個授權人員。為此，TDC-E工業(yè)物聯(lián)網網關完美支持OPC-UA通訊協(xié)議，可連接至不同通訊接口，采集不同網絡的數據并將數據通過OPC-UA協(xié)議傳輸至上位系統(tǒng)，如SCADA、MES等。

數據安全性

隨著互聯(lián)網+制造業(yè)的不斷融合，使得企業(yè)的操作系統(tǒng)更為復雜，數據也越來越龐大，各種數據安全問題也越來越引起眾多企業(yè)的重視。

為了保護關鍵的生產數據，制造商應確保技術供應商在整個環(huán)節(jié)上使用強大的加密密鑰實施端到端加密。必須檢查供應商的加密是否達到適當的標準水平，以及從云計算到邊緣計算的范圍。針對此，TDC-E工業(yè)物聯(lián)網網關從多個方面加強數據安全性管控，保障數據在整個采集和通訊過程中的安全無竊取。