芯耀
170
隨著工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT）和智能制造的快速發(fā)展，分布式遠(yuǎn)程 IO（輸入/輸出）采集控制技術(shù)作為工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)的重要組成部分，正逐步取代傳統(tǒng)集中式控制架構(gòu)。這種技術(shù)廣泛應(yīng)用于工廠自動(dòng)化、能源管理、智慧城市、過程控制等領(lǐng)域。2025 年，分布式無線遠(yuǎn)程IO系統(tǒng)憑借其靈活性、低功耗和高可靠性，成為工業(yè)控制領(lǐng)域的核心解決方案。
本文基于權(quán)威數(shù)據(jù)平臺(tái)分析，詳細(xì)解讀分布式無線遠(yuǎn)程IO技術(shù)，盤點(diǎn)全球領(lǐng)先廠商及其產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)，分析應(yīng)用方案，并為企業(yè)提供選型指南，為行業(yè)用戶提供全面參考。
一、分布式無線遠(yuǎn)程IO的技術(shù)概念與發(fā)展趨勢(shì)
1. 什么是分布式無線遠(yuǎn)程 IO？
分布式IO是一種將輸入/輸出模塊安裝在設(shè)備附近的架構(gòu)，通過工業(yè)通信協(xié)議（如 Modbus、PROFINET、EtherCAT 等）與中央控制系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。而無線遠(yuǎn)程IO則結(jié)合無線通信技術(shù)（如 WiFi、LoRa、Zigbee、5G），實(shí)現(xiàn)設(shè)備間的無縫連接。
2. 技術(shù)優(yōu)勢(shì)
-靈活性強(qiáng)：通過分布式結(jié)構(gòu)，將IO模塊分散安裝，減少布線復(fù)雜度。
-遠(yuǎn)程監(jiān)控與控制：支持實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集和遠(yuǎn)程控制，適用于復(fù)雜和分散的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境。
-易擴(kuò)展性：支持模塊化擴(kuò)展，便于后期升級(jí)和維護(hù)。
-低成本：減少電纜和接線成本，特別適合大型工廠和遠(yuǎn)距離場(chǎng)景。
3. 2025 年的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
-無線通信技術(shù)的引入：5G 和 LPWAN（如 LoRa 和 NB-IoT）技術(shù)在分布式IO系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用，進(jìn)一步提升數(shù)據(jù)傳輸速度和可靠性。
-邊緣計(jì)算集成：通過分布式IO模塊嵌入邊緣計(jì)算能力，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的本地處理與分析。
-工業(yè)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)化：支持 OPC UA、TSN 等新興工業(yè)協(xié)議的IO模塊正在推動(dòng)跨品牌互操作性。
-低功耗設(shè)計(jì)：面向能源受限設(shè)備（如電池供電傳感器）的遠(yuǎn)程IO模塊需求增加。
二、2025 年分布式無線遠(yuǎn)程IO的主流品牌與技術(shù)布局
1. 西門子（Siemens）
-品牌背景：
作為全球工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的領(lǐng)軍企業(yè)，西門子提供全面的IO產(chǎn)品線，廣泛應(yīng)用于工業(yè)、能源、交通等領(lǐng)域。
-優(yōu)勢(shì)產(chǎn)品：
1.ET 200 系列分布式 IO：支持 PROFINET 和無線通訊，具備模塊化設(shè)計(jì)，適用于復(fù)雜工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)。
2.SIMATIC IOT2050：集成IO和邊緣計(jì)算功能，支持實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理和云集成。
-技術(shù)特點(diǎn)：
1.兼容 PROFINET、Modbus 和 OPC UA 協(xié)議。
2.高可靠性，支持寬溫工作環(huán)境（-40℃ 至 70℃）。
3.無線擴(kuò)展模塊滿足動(dòng)態(tài)環(huán)境需求。
-應(yīng)用方案：
西門子分布式IO系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于智慧工廠、智能交通信號(hào)控制和能源管理系統(tǒng)。
2. 施耐德電氣（Schneider Electric）
-品牌背景：
施耐德電氣以其 EcoStruxure 平臺(tái)和自動(dòng)化解決方案聞名，分布式IO系統(tǒng)是其核心產(chǎn)品之一。
-優(yōu)勢(shì)產(chǎn)品：
1.Modicon STB 系列：模塊化遠(yuǎn)程IO系統(tǒng)，支持多種協(xié)議和無線通信。
2.EcoStruxureIO模塊：支持 LoRa 和 Zigbee，適用于分布式無線監(jiān)控。
-技術(shù)特點(diǎn)：
1.支持遠(yuǎn)程診斷與固件升級(jí)。
2.高抗干擾能力，適合電磁環(huán)境復(fù)雜的工業(yè)場(chǎng)景。
3.能耗優(yōu)化設(shè)計(jì)，延長(zhǎng)電池供電設(shè)備的工作時(shí)間。
-應(yīng)用方案：
施耐德的無線IO系統(tǒng)在石油化工、樓宇自動(dòng)化和可再生能源發(fā)電中表現(xiàn)出色。
3. 貝加萊（B&R Automation）
-品牌背景：
貝加萊是工業(yè)自動(dòng)化解決方案的全球領(lǐng)導(dǎo)者，其分布式IO系列產(chǎn)品以高性能和靈活性著稱。
-優(yōu)勢(shì)產(chǎn)品：
1.X20 系列IO模塊：支持 EtherCAT 和 POWERLINK 協(xié)議，具備無線擴(kuò)展能力。
2.X90 系列無線IO控制器：專為戶外分布式控制設(shè)計(jì)，支持 5G 和 LPWAN 通信。
-技術(shù)特點(diǎn)：
1.高性能處理能力，適合實(shí)時(shí)性要求高的工業(yè)應(yīng)用。
2.支持分布式控制與本地邏輯運(yùn)算。
3.防護(hù)等級(jí)高（IP67），滿足戶外惡劣環(huán)境需求。
-應(yīng)用方案：
貝加萊的分布式IO廣泛用于機(jī)器人控制、風(fēng)力發(fā)電和智慧農(nóng)業(yè)。
4. 羅克韋爾自動(dòng)化（Rockwell Automation）
-品牌背景：
羅克韋爾自動(dòng)化專注于智能制造和工業(yè)控制，其IO系統(tǒng)與 Logix 控制平臺(tái)深度集成。
-優(yōu)勢(shì)產(chǎn)品：
1.FlexIO系列：模塊化設(shè)計(jì)，支持無線擴(kuò)展。
2.ArmorBlock IO：專為惡劣環(huán)境設(shè)計(jì)，支持 IP69K 防護(hù)等級(jí)。
-技術(shù)特點(diǎn)：
1.與 Allen-Bradley PLC 無縫集成。
2.支持 CIP 協(xié)議，兼容 EtherNet/IP 通信。
3.高精度數(shù)據(jù)采集與實(shí)時(shí)控制能力。
-應(yīng)用方案：
羅克韋爾的無線IO系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于智能制造、自動(dòng)化裝配線和采礦業(yè)。
5. 成都億佰特電子科技有限公司（Ebyte）
-總部：中國(guó)四川成都
-品牌特點(diǎn)：專注于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用專家，提供各場(chǎng)景物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用方案。
-核心技術(shù)：專注于LoRa、藍(lán)牙、WiFi、zigbee、lpwan遠(yuǎn)距離無線模塊、遙控開關(guān)、LORA遠(yuǎn)程同步開關(guān)、毫米波雷達(dá)模組、GNSS衛(wèi)星定位模組、串口服務(wù)器、CAN總線數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換設(shè)備、無線遠(yuǎn)程IO模組、lora/RS485/Profinet/高性能等分布式IO模塊、邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)、工業(yè)通信網(wǎng)關(guān)、云IO控制器模組、串口轉(zhuǎn)以太網(wǎng)模組、工業(yè)級(jí)核心板+單板機(jī)、通信轉(zhuǎn)換設(shè)備等無線數(shù)傳方案模組。
-代表產(chǎn)品：
1.無線IO模塊：MA01系列、MA15-AXAX8080系列無線IO模塊。
2.串口IO模塊：MA01-V2系列、MA01全系列串口IO模塊。
3.以太網(wǎng)IO模塊：ME31系列、M31系列分布式IO主機(jī)擴(kuò)展模塊。
4.4G IO模塊：E870系列邊緣計(jì)算云IO控制器模塊；
5.Profinet分布式遠(yuǎn)程IO模塊：P31-AFAX4440G-U系列Profinet分布式IO模塊，支持Profinet協(xié)議的遠(yuǎn)程分布式IO主機(jī)模塊，用于將IO數(shù)據(jù)映射到Profinet。
6.溫度采集模塊：ME31系列k型熱電偶和PT100熱電阻溫度采集模塊；
無線IO模塊物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用案例：
-在多個(gè)智慧交通項(xiàng)目中，用于信號(hào)控制和數(shù)據(jù)傳輸。
-可用于工業(yè)電子、智能醫(yī)療、機(jī)器人、環(huán)保、交通、汽車等物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場(chǎng)景。
-包裝機(jī)械的高速數(shù)據(jù)采集。
-半導(dǎo)體制造設(shè)備的精密控制。
三、分布式無線遠(yuǎn)程IO模塊的應(yīng)用方案
1. 智能工廠
需求：設(shè)備分散分布、實(shí)時(shí)監(jiān)控需求強(qiáng)烈。
解決方案：通過分布式無線IO模塊系統(tǒng)采集各生產(chǎn)單元的運(yùn)行數(shù)據(jù)，并通過 5G 網(wǎng)絡(luò)回傳至中央控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的實(shí)時(shí)優(yōu)化。
2. 智慧能源
需求：分布式能源管理、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集。
解決方案：使用無線IO模塊采集能源設(shè)備（如風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電）的運(yùn)行數(shù)據(jù)，通過 LoRa 或 NB-IoT 實(shí)現(xiàn)低功耗遠(yuǎn)程傳輸。
3. 石油化工
需求：設(shè)備分布廣泛，環(huán)境惡劣。
解決方案：采用高防護(hù)等級(jí)的無線IO模塊監(jiān)控油氣管道的壓力、溫度等參數(shù)，通過無線網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控與預(yù)警。
4. 智慧農(nóng)業(yè)
需求：大范圍傳感器數(shù)據(jù)采集，低功耗運(yùn)行。
解決方案：使用支持 Zigbee 或 LoRa 的分布式無線IO系統(tǒng)，采集土壤濕度、溫度等數(shù)據(jù)，優(yōu)化灌溉和施肥。
四、分布式無線遠(yuǎn)程IO的選型建議
1、根據(jù)通信方式選擇：
-短距離高帶寬：選擇 WiFi 或 Zigbee 支持的IO模塊。
-長(zhǎng)距離低功耗：選擇 LoRa 或 NB-IoT 模塊。
-實(shí)時(shí)性需求高：優(yōu)先考慮支持 5G 的IO模塊。
2、根據(jù)工作環(huán)境選擇：
-惡劣環(huán)境：選擇具備 IP67 或更高防護(hù)等級(jí)的模塊。
-室內(nèi)環(huán)境：可選成本較低的模塊化IO系統(tǒng)。
3、根據(jù)擴(kuò)展需求選擇：
-多點(diǎn)分布場(chǎng)景：選擇支持模塊化擴(kuò)展的分布式 IO。
-協(xié)議兼容性：優(yōu)先選擇支持多種工業(yè)協(xié)議的模塊。
五、未來展望與總結(jié)
分布式無線遠(yuǎn)程IO系統(tǒng)在 2025 年已經(jīng)成為工業(yè)自動(dòng)化的重要技術(shù)支撐，推動(dòng)了智能制造、智慧城市和能源管理的深度發(fā)展。以西門子、施耐德、貝加萊等為代表的廠商，通過技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品優(yōu)化，滿足了多樣化的工業(yè)需求。
未來，隨著 5G、邊緣計(jì)算和人工智能技術(shù)的深入應(yīng)用，分布式IO系統(tǒng)將進(jìn)一步向智能化、低功耗和高可靠性方向發(fā)展，為工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的持續(xù)進(jìn)步提供更加全面的技術(shù)支撐。
