参考中国报告网发布《2017-2022年中国工业物联网市场发展态势及投资策略研究报告》
工业物联网的实质在于全面互联。全面互联，首先要解决数据接入问题，即获取工业基层设备的信息。工业基层设备的信息可以从传感器和控制器中获取。其中，传感器一般用于信息无法直接获取的场合，大部分信息由控制器直接传入控制系统。
不同的控制器具有不同的软件、数据格式、硬件接口以及通信协议，运行在不同的工业控制网络当中。主要的工业控制网络包括传统控制网络、现场总线、工业以太网、无线网络。其中，现场总线应用领域最为广泛；工业以太网代表着未来发展的趋势；而无线网络则是设备通信渠道的重要的补充。
SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)系统，即数据采集与监视控制系统，是基于计算机、通讯和控制技术发展起来的数据采集与控制系统。它向下兼容主流的工业控制网络，实现对现场运行设备监视、控制与数据采集；向上对接各种通信协议，是解决底层设备与上层应用数据通讯最成熟的中间件技术。
广义的 SCADA 系统由三个部分构成：控制中心、现场设备、通信传输网络。控制中心，是 SCADA 系统的中枢，包含多个工作站和支持网络功能的设备，具备下发控制命令、数据监控等功能。现场设备一般指独立的数据采集与控制单元、远程坚实和控制过程设备，负责采集和控制过程设备的数据，并传输至控制中心，包括 RTU、PLC、 IED 等。通信传输网络是用于现场设备与控制中心之间通讯的链路，主要指工业控制网络。
从工业互联的角度出发，作为中间件，SCADA 具有两个核心功能。一，对下协议解析；二，对上协议对接。
协议解析，即将加载不同网络协议的现场设备中采集到的数据，重新定义并统一数据格式，使得不同设备间的数据可以得到综合利用。
目前应用最广的工业控制网络是现场总线网络。现场总线产生于上世纪 70 年代，是全数字型、双向传输、多分支结构的通讯网络，是对传统控制网络 CCS 和 DCS 的替代，提高了系统的可靠性、自律性和灵活性。
然而，由于 IEC（国际电工委员会）制定标注的时间较晚，在此之前各大厂商已经制定了各自的标准，使得现在现场总线通信标准多样化，装载不同协议的设备之间不能直接通信。当工厂为生产线配置了加载不同总线协议的生产设备后，建立一套 SCADA 系统的成本与难度将大大提高，甚至难以接受。
工业控制网络发展的基本趋势是逐渐趋向于开放性以及透明的通讯协议。
随着应用需求的提高，现场总线的高成本、低速率以及难于互连、互通、互操作等问题将逐渐显露。将以太网应用于工业控制领域，构成工业以太网搭建 SCADA 系统的网络基础，是未来的主流。
SCADA 另一核心功能是协议对接，即将解析的数据再次重新定义，使之兼容上层网络的通信协议，并通过对应网络进行数据传输。
向上传输中需对接协议的数量远高于向下数据采集过程。除了工业以太网与现场总线，还包括 IT 网、商业以太网等有线网，以及 Wi-Fi、 Zigbee,2G/3G/4G、面向工业过程自动化的无线网络 WIA-PA、 WirelessHART、ISA100.11a 等无线网。随着移动通讯技术的发展及其在工业领域深入应用，未来 SCADA 还需对接 NB-IoT、5G、WIA-FA等通信协议。
未来 SCADA 的通信传输网络呈现 IP 化与无线化的趋势，工业网关将成为其通信模块的基础。
现场总线正在并将会被以太网替代，工业内部有线连接将被具有以太网物理接口的网络主导，使基于以太网的 IP 技术由 IP 网络向 OT 网络延伸，实现信息网络的 IP 到底。
无线技术作为补充，将逐步向工业领域渗透，呈现从信息采集到生产控制，从局部方案到全网方案的发展，用于信息的采集、非实时控制和工厂内部信息化。
工业物联网的实质在于全面互联。全面互联，首先要解决数据接入问题，即获取工业基层设备的信息。工业基层设备的信息可以从传感器和控制器中获取。其中，传感器一般用于信息无法直接获取的场合，大部分信息由控制器直接传入控制系统。
不同的控制器具有不同的软件、数据格式、硬件接口以及通信协议，运行在不同的工业控制网络当中。主要的工业控制网络包括传统控制网络、现场总线、工业以太网、无线网络。其中，现场总线应用领域最为广泛；工业以太网代表着未来发展的趋势；而无线网络则是设备通信渠道的重要的补充。
工业控制网络主要分类
资料来源：中国报告网整理
SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)系统，即数据采集与监视控制系统，是基于计算机、通讯和控制技术发展起来的数据采集与控制系统。它向下兼容主流的工业控制网络，实现对现场运行设备监视、控制与数据采集；向上对接各种通信协议，是解决底层设备与上层应用数据通讯最成熟的中间件技术。
运营在 OT 网络下的应用
资料来源：中国报告网整理
SCADA 中间件功能框图
资料来源：中国报告网整理
广义的 SCADA 系统由三个部分构成：控制中心、现场设备、通信传输网络。控制中心，是 SCADA 系统的中枢，包含多个工作站和支持网络功能的设备，具备下发控制命令、数据监控等功能。现场设备一般指独立的数据采集与控制单元、远程坚实和控制过程设备，负责采集和控制过程设备的数据，并传输至控制中心，包括 RTU、PLC、 IED 等。通信传输网络是用于现场设备与控制中心之间通讯的链路，主要指工业控制网络。
SCADA 系统架构
资料来源：中国报告网整理
从工业互联的角度出发，作为中间件，SCADA 具有两个核心功能。一，对下协议解析；二，对上协议对接。
协议解析，即将加载不同网络协议的现场设备中采集到的数据，重新定义并统一数据格式，使得不同设备间的数据可以得到综合利用。
目前应用最广的工业控制网络是现场总线网络。现场总线产生于上世纪 70 年代，是全数字型、双向传输、多分支结构的通讯网络，是对传统控制网络 CCS 和 DCS 的替代，提高了系统的可靠性、自律性和灵活性。
然而，由于 IEC（国际电工委员会）制定标注的时间较晚，在此之前各大厂商已经制定了各自的标准，使得现在现场总线通信标准多样化，装载不同协议的设备之间不能直接通信。当工厂为生产线配置了加载不同总线协议的生产设备后，建立一套 SCADA 系统的成本与难度将大大提高，甚至难以接受。
IEC66158 现场总线标准
资料来源：中国报告网整理
工业控制网络发展的基本趋势是逐渐趋向于开放性以及透明的通讯协议。
随着应用需求的提高，现场总线的高成本、低速率以及难于互连、互通、互操作等问题将逐渐显露。将以太网应用于工业控制领域，构成工业以太网搭建 SCADA 系统的网络基础，是未来的主流。
典型工业以太网基本结构
资料来源：中国报告网整理
SCADA 另一核心功能是协议对接，即将解析的数据再次重新定义，使之兼容上层网络的通信协议，并通过对应网络进行数据传输。
向上传输中需对接协议的数量远高于向下数据采集过程。除了工业以太网与现场总线，还包括 IT 网、商业以太网等有线网，以及 Wi-Fi、 Zigbee,2G/3G/4G、面向工业过程自动化的无线网络 WIA-PA、 WirelessHART、ISA100.11a 等无线网。随着移动通讯技术的发展及其在工业领域深入应用，未来 SCADA 还需对接 NB-IoT、5G、WIA-FA等通信协议。
上层无线通信协议一览
资料来源：中国报告网整理
未来 SCADA 的通信传输网络呈现 IP 化与无线化的趋势，工业网关将成为其通信模块的基础。
现场总线正在并将会被以太网替代，工业内部有线连接将被具有以太网物理接口的网络主导，使基于以太网的 IP 技术由 IP 网络向 OT 网络延伸，实现信息网络的 IP 到底。
无线技术作为补充，将逐步向工业领域渗透，呈现从信息采集到生产控制，从局部方案到全网方案的发展，用于信息的采集、非实时控制和工厂内部信息化。
未来 SCADA 的通信传输网络呈现 IP 化与无线化的趋势
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