从石油和天然气、炼油厂和化学品到制药和食品饮料，流程制造商都面临着同样的应战，即市场需求动摇和进步运营绩效的继续压力。关于许多企业而言，未能达到最佳绩效或许会导致巨大的收入丢失。跟着物联网引领下一次工业革命，流程制造商将是最先赶上这波数字化转型浪潮的制造商之一。
物联网的中心是从不计其数台设备的智能传感器中搜集数据。数据被传输到本地、内部数据库或操控体系和/或云渠道，能够从中取得可操作的见解，以完成运营透明度和智能决议计划。这些强壮的物联网运用由新的无线衔接驱动，而这种新的无线衔接支持数据点之间低功耗且价格合理的“终究一公里”通信。
低功耗广域网(LPWAN)
与时间灵敏的自动化运用不同，大量物联网长途监测用例不需求高带宽来传输数据，例如，筒仓填充水平或环境温度的数据一般不需求以毫秒级的延迟来更新。关于物联网传感器网络，更重要的是能够以经济实惠且节能的方法衔接更多数据点。
鉴于许多流程和财物坐落偏僻且具有应战性的方位，通信规模是另一个要害要求。此外，易于安装供给了适应和扩展动态业务需求的灵活性。在这种情况下，有线解决方案——实施、改造和扩展既贵重又繁琐——很难交给。
低功耗广域网(LPWAN)专门为依托独立电池运转的大规模、低数据速率传感器网络而构建，并正在颠覆物联网格局。57%的工业物联网专业人士表示他们正在研究或开发LPWAN解决方案。
LPWAN的一个有趣方面是其数公里掩盖规模和深度穿透才能，其性能优于Wi-Fi、蓝牙和工业无线网状网络。这使得它们成为地理分散和/或结构密集型工业园区（如油田、炼油厂和加工厂）的可行解决方案。一起，超低功耗设计可维持多年的电池寿命，然后有助于下降总拥有本钱和环境脚印。与工业网状解决方案比较，LPWAN无需复杂的网络装备即可完成，并且设备和运营本钱都很低。
请注意，不同LPWAN选项之间的网络性能或许会有很大差异。关于在具有许多共存无线电体系中运转的解决方案来说，抗干扰才能是确保无线电链路最佳可靠性的先决条件。不熟悉LPWAN的流程制造商或许会发现，比较和评价市场上的多种可用选项具有应战性。依据经历，建立在严厉职业规范之上的技能可供给经过验证的质量、可扩展性和工业级可靠性。到目前为止，TelegramSplitting——在ETSI低吞吐量网络规范(ETSI电信规范103357)中得到了认可——是第一个也是仅有一个在无许可LPWAN市场上的全球规范化技能。
流程工业需求低功耗广域网的5个原因
物联网的中心价值是对当时运营的无与伦比可见性。这方面，多功能LPWAN网络能够衔接全部，从工厂的固定财物到走动的工人及其周围环境。它特别擅长于在难以接近的方位和危险的环境中，在这些环境中，手动监测危险太大且效率低下。
1、管道监测
管道负责在整个出产流程中输送气体和液体，是石油和天然气、化工和其他加工职业不可或缺的财物。因为严峻的财务和环境结果，管道走漏是主要的运营危险。除了财物丢失外，石油和其他有毒物质的泄露还会导致严峻的污染和相关的巨额罚款。同样，气体和化学物质走漏也或许成为灾祸性爆破的触发点，然后形成不可逆转的结果。
运用LPWAN，制造商能够从多个传感器数据点搜集振荡、应变、流量和声音读数，以长途监测其管道体系的健康和完整性。这使得手艺活动自动化，例如定时现场拜访以进行查看和记录数据。更重要的是，能够从一开端就辨认结构损坏和毛病，以便进行前期干涉，以减少维修和停机本钱，一起最大极限地减少负面结果。
2、筒仓液位监测
筒仓和储罐用于贮存重要的加工原料和终究产品。出于多种意图，包括出产计划、库存操控和安全管理，需求对这些财物进行继续监测。但是，这一般具有应战性。许多筒仓和储罐远离作业中心，并大多坐落地形复杂的不方便方位。
即使能够手动读取数据，这也是劳动密集型和耗时的，但仍然无法供给对当时填充水平的准确见解。因而，重新灌装或排空要么太早要么太晚，这会导致出产力下降、本钱昂扬的出产中止或浪费和危险的过量灌装。此外，在搜集数据时，含有有毒化学品的环境还会给工作人员带来健康危险。
强壮的LPWAN解决方案能够经过有效衔接长途储罐和筒仓上的低功率传感器来解决这些问题。借助实时填充水平数据，工厂经理能够依据需求策略性地组织现场查看和所需资源，以优化职工的出产力和安全性。
3、猜测性保护
因为流程制造是财物密集型的，因而不能以最佳性能运转的设备会明显下降出产力。预防性保护——在预先定义的、定时的基础上进行——本质上是低效的，因为它不符合设备运转情况。很多时分，这种保护过于频频或更糟，不够及时——导致贵重和不必要的出产丢失。
跟着对猜测性保护的需求不断增多，多功能LPWAN为设备的情况监测供给了通信基础设施。要害财物的电流、温度、压力、振荡和其他健康参数的测量值能够经济高效地从大量端点传输到根据云的或内部剖析东西，然后对输入的数据进行解读，以确诊任何反常误差以及零件和部件的潜在磨损。因而，制造商能够仅在需求时组织保护，然后进步财物可靠性，一起下降服务和停机本钱。
4、环境和冷链监测
在许多流程中，环境要素对产品质量和安全有着重要的影响。详细而言，制药、化工和食品饮料职业都在尽力无缝监测其冷链，以坚持终究产品的特性和最佳保质期。此外，坚持良好的湿度在最大极限地减少霉菌和细菌繁殖，一起不影响产品质量方面也起着决定性的效果。同样，在制药工业，适当的粉尘操控关于避免产品污染和减轻对工人健康的有害影响至关重要。
制造商不只能够依托暖通空调体系的可靠性，而且还能够利用支持LPWAN的传感器网络在整个出产和存储流程中取得对要害环境要素的前所未有可见性。能够在小问题变成灾祸之前及早发现破坏性情况及其根本原因（例如冰箱和暖通空调设备毛病），以采纳应对措施。
5、职工安全
加工厂的职工面临无数迫在眉睫的危险——从经常触摸有毒化学品到查看和保护期间的丧命坠落、设备事端和爆破危险等。除了严厉的训练和正确运用防护设备外，随时了解职工的健康情况和工作环境能够下降产生丧命事端和慢性病的危险。
一般，智能可穿戴设备能够经过LPWAN将现场工作人员的重要指标（例如脉搏和方位）传送到运营中心。结合来自环境传感器的上下文数据（例如空气质量、热量、湿度、辐射），能够及时提示职工长时间露出于危险、过度劳累和事端中，以便采纳预防措施。例如，鼓舞职工在需求时歇息一下，能够大大进步职工的工作效率，一起避免与疲劳有关的损伤和事端。
经过猜测性保护确保要害安全设备处于最佳情况也能够下降设备事端的危险。同样，支持LPWAN的长途监测消除了定时的人工查看，然后减少了职工与危险设备的触摸。
总结
工业物联网本质上是多方面的。尽管有线解决方案仍然是工厂和流程自动化的支柱，但LPWAN供给了一个互补的无线基础设施，以完成一系列新的、强壮的物联网运用。尽管无线衔接关于许多流程制造商来说并不陌生，但LPWAN能够经过多种方法下降本钱和进步效率，然后协助增强其竞争优势。
这些网络的掩盖规模、功耗和本钱优势使以前无法拜访的财物能够以前所未有的规模衔接起来。除此之外，简略的安装和管理消除了与网络装备、实施和扩展相关的费用和麻烦。但是，并非一切LPWAN都是一样的，挑选根据成熟职业规范的解决方案将确保物联网架构的运营商级可靠性、安全性和长时间互操作性。
