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从工业4.0开始，发展到现在，物联网，特别是工业物联网，都发展到什么程度了呢，以及国内外情部分都如何。

今天我们来从通信协议的角度，聊聊协议是如何影响或者甚至决定行业的发展或者是局限性吧。

万能的Modbus

从Modbus发明到现在，国内几乎一半的控制器都直接间接使用modbus协议。

其中一个原因，就是简单。

当然还有一个更大的原因，就是支持总线，也就是485总线。

方便一个总线挂N台设备，这样一个采集设备，比如HMI，工控机电脑，可以同时采集多台设备，毕竟上位机硬件资源有效，能通过一个485线就同时采集N台设备，是非常有用的。

这里面有一个先有鸡还是先有蛋的问题了。

（图片来源于网上）

是因为大家的设备都做成了modbus协议，好让HMI支持总线数据采集。

还是因为HMI，上位机需要总线(modbus)采集，才不得不把控制器做成modbus协议。

看似这一个鸡和蛋的问题，却是国外内协议行业非常大的区别。当然这也是很多工控人没有考虑过的。

那么与此同时，像国外的情况呢。

首先，国外搞工控的，数量必然不会像国内这么多。（指单个国家内）

要知道国内大大小小的作坊，团队，创业公司等，都在直接间接搞工控，物联网，数都数不过来。

其次，国外那些不大的公司，自然也不会把产品卖到国内来，自然也不会被我们得知。(相对比较少，怕被杠精怼，加个备注)

在国内呢，想要了解国内物联网，特别是工业物联网发展情况，走一圈工博会就知道了。

国外亦是如此。

笔者在19年的时候，有机会去德国参观工博会。19年的时候，距离工业4.0的提出，已经好多年过去了。

也就是这么多年过去了。工业物联网的发展，除了不同公司的经营，市场，决策，管理等原因，还有一个角度是大家不曾分析或者容易忽略的，那就是通信协议了。

试问，如果在深圳华强北突然有一家小创业公司，写了几个控制器，用modbus协议的。如果只靠modbus协议，他又该如何打进国外市场。

如果是做数据采集，如果只能采集modbus协议的，那这个公司的研发估计做完modbus协议后，就可以退休了，剩下的交给公司的PPT就够了。

我们其实也可以按德系，日系，美系来分类。

因为总线控制类，基本也是这几系左右着。

到这里，可能会有人问了。modbus 485总线不好吗？

如果非要我编出一个缺点，那我觉得对比来说，那就是慢。

因此就决定了485总线不能适应于大数据交互的，速度通信快的场合和行业。特别是对实时性要求比较高的场合。

那我们可以看一下485总线，常见的还有哪些协议嘛。

BACnet

这个就是美系的了。那这协议也主要是在楼宇控制使用为主。毕竟全称就是BuildingAutomation andControlnetworks。

如果你不是想做这个行业的客户，你说你的控制器做成BACnet又何必呢，是吧。

但是，如果你想做这个行业的客户，那么这个协议，就必须要有了。

西门子MPI协议

这个就是德系了。

我们直接摘抄：

MPI通讯是当通信速率要求不高、通信数据量不大时，可以采用的一种简单经济的通讯方式。MPI通信可使用PLCS7-200/300/400、操作面板TP/OP及上位机MPI/PROFIBUS通信卡，如CP5512/CP5611/CP5613等进行数据交换。MPI网络的通信速率为19.2Kbps~12Mbps，最多可以连接32个节点，最大通讯距离为50m，但是可以通过中继器来扩展长度。

解释来源于《西门子工业网络通信指南》（上册）崔坚主编

以上这段直接摘抄百度百科。

MPI可以说是485总线里速度最快的了。专业人员解释其还是通信速率要求不高，通信数据量不大。

而且，这几年，笔者也很少见到突然某家公司宣布使用什么485总线协议。一个是市场问题，即便一家公司推出了这个协议，那只能自己使用，那也发展不起来。所以公开使用多的485总线协议也没多少种。

其它的就是和具体PLC协议挂钩的。

接下来就是CAN协议。

CAN可以说一开始是德系的。后来也成了国际标准。主要是汽车控制器系统通信为主，在这里不占篇幅。后面找机会再单独写一篇关于CAN的文章。

刚才说的485慢了。是相对谁慢呢。

那就是相对以太网了。

这时候，也有朋友说了，modbus tcp，那就是以太网协议呀。这不是打脸了么。

(图片来源于网上)

刚才说到其中一个原因是慢，那还有主要原因，是简单。是因为过于简单，在这么快速的以太网通信，走这么简单的协议，一个是浪费了速度。一个是简单的不足以支撑复杂的通信数据交互等。

由于工业物联网以太网协议太多了，我们主要就聊些典型的，有行业特征相关的。毕竟常见的以太网控制器呢，基本都是特定的协议，不具备行业特征性。比如三菱PLC，可以归结为三菱以太网协议。西门子以太网PLC，走的也是西门子以太网协议。

EtherNet/IP

说到这个协议，大家最先想到的就是罗克韦尔，也就是AB，其总部位于美国。

这个大概归结为美系协议吧。

当国内还一直停留在modbus的协议，殊不知，现在支持EtherNet/IP的控制器或者厂家，已经有好几千。可能我们熟知只不过有AB，ABB，欧姆龙等。甚至很多人连这个等字不能算进去。

在这也不介绍这个协议的什么原理呀，机制呀。简单说，modbus tcp是青铜，那EtherNet/IP就是王者了。

包括像一些机器人控制通信，是需要很高的实时性以太网通信。以及在很多的智能工厂，生产等。

如果说一个工厂里，用的还是几十前年的modbus协议，这个厂还好意思说是智能工厂吗？且不说口号叫得多好，实际效率就和那些专门走总线协议的差好远。

笔者在德国参加工博会的时候，也留意到在德系这一块。总线这一块主要还是在EtherCat，OPCUA等。MQTT算少的了。

EtherCat

这个是德系的。

怎么说呢，就是德国这帮工程师呢，觉得以太网不够快，还想再快，能不能再快。于是就设计出了EtherCat总线。

由于要比普通的以太网快，那就是不能只是靠软件来解决，还得增加硬件。可以理解为EtherCat是软硬件协议吧。

不过，EtherCat主站，其实也可以用软件来模拟硬件部分，靠纯软件实现。但是从站，也就是控制器就不能使用纯软件模拟了，因为既然号称是EtherCat设备，就必须有这个性能。只是作为上位机HMI数据采集，倒是可以软件模拟，毕竟速度要求相对慢一些也可以。

OPCUA

又回到了OPCUA这个话题了。

似乎国内关于OPCUA的发展貌似挺窄的，不知道是其协议的难度性，还是其技术的限制性。当然近几年也陆续看到有协议网关在支持这个。

当然，国内往往也是先看带头大哥做什么，然后大家也跟着做什么。

那我们先在阿里云和腾讯云上面看看关于OPCUA。

这是在阿里云上搜索的结果，其中这个接入实践我也看了，这篇文章更新时间是2020年4月8号。

可以看出，阿里云也开始支持OPCUA接入网关了，也就是阿里云往OPCUA支持的一小步，也是国内工业物联网支持OPCUA的一大步呀。笔者后面也会研究FBox和阿里云OPCUA的对接，敬请关注和期待。

这是在腾讯云上面搜索的结果，在产品和方案上，暂时未找到和OPCUA相关的内容。

以上只是直接搜索结果，不发表过多言论和意见。

要想很好的了解OPCUA在工业物联网的行业特点及重要程度，并不是靠说说就可以的。重要的还是经历和感受吧。

MQTT

这里也顺便聊聊MQTT吧。

当时在德国工博会上，给我的感觉，MQTT在国外发展的其实并没有那么火。这个不是说国外不使用MQTT。而是他们的应用模式和我们国内行情不太一样。

国内MQTT的基本行情，给我的感受就是做MQTT数据平台的是一家，而提供MQTT数据的是另一家。

比如阿里云，腾讯云等提供MQTT数据平台对接，然后提供数据的物联网网关就很多。

很少看到有做MQTT数据网关的厂家自己也做MQTT数据平台吧。

而到了国外，似乎这种玩法就比较少了。

往大了说，其实就是一个生态。毕竟国外的行业里，做这种数据采集网关的比较少。他们只需要做好大型协议，比如 OPCUA ,EtherNet/IP协议就够了。

而在国内了，像行业协议，比如有电力行业协议，环保协议。因为涉及到一些电力改造行业，农村污水处理等。

那国外更多是关注在真的智能工厂，控制，机器人，视觉等行业应用上，也就是真正的自动化行业。

其实还有一种情况，就是国外很少有企业是把数据放到第三方平台的，他们宁可自己接数据。而国内有时候更多先讲究一个快字。通过使用工业网关，然后在阿里或者腾讯开个账户，不需要多大的开发，就把数据打通了。

像注塑机行业，通信协议就用到OPCUA，而且基于OPCUA上，还定义了一套协议标准EUROMAP标准，比如EUROMAP 77。

那如果要做这行业的市场，那就必须得支持这些协议。

这些通信协议就是内容，如果没有内容，空谈PPT，这是远远不够的。

毕竟搞工业物联网，不像搞资本运作，偶尔还能空手套白狼啥的。

回到modbus

同样的，国内的不管是控制器，还是数据采集，想要和国外对接的，最经济的形式还是modbus了。特别是对于一些初创公司，或者从其它行业领域，切入到工业物联网的，modbus协议也是一个很好的切入点。

毕竟在国内这样一个大环境下，连modbus都没搞过，直接去搞opcua，ethernet/ip来走国际市场，估计要投入非常大的代价吧。

未来modbus协议不会淘汰。

但在物联网，工业物联网，未来哪些公司能继续做大，甚至走向国际。从通信协议的角度也可以多多少少说明一些问题。

公司大的，牛逼的公司，支持的通信协议也会越多，会有技术含量。

或者反过来说，能支持更多能复杂的协议的公司，自然也会能发展壮大。

这就是看先有鸡还是先有蛋的了。

毕竟通信协议是载体，没有载体，是很难在物联网中立足的。

数据为本，没有了数据，何来上层。

就算描述的再好的蓝图，框架，缺乏数据为载体依托，再大的图，再大的饼，总会有崩塌的一天。

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由于篇幅有限，暂时只聊到这些。如果对物联网，工业物联网有兴趣的，下次我们继续聊。

笔者是从事多年物联网研发工作，对物联网及工业物联网更多是以技术科普为切入点。

现主要以技术顾问为主，与客户直接间接交流技术，行业等问题，于内部也做一些物联网技术方向的调研和交流。也算是名副其实的顾问角色吧。

未来的文章，主要分为几类：

案例分享类:

比如如何使用HMI连接倍福标签通信。如何使用KerServer通过OPCUA连接FBox（HMI）进行数据采集等。

技术分享类：

比如如何使用HMI写一个消灭星星游戏。如果使用FS的HMI写一个数字华容道游戏等。

经验交流类：

比如如何使用示波器查看诊断485通信问题。关于485通信问题的诊断经验等。

技术科普类：

比如讲解什么是OPCUA呀，Ethernet/IP等呀。以及物联网各种协议和概念，网络通信等。都可以科普。

在和一些客户，技术等交流，他们给我提建议说，虽然有一些知识在我看来是很简单的，一两句话的事，但是对他们来说，是很有用的知识点，其实都可以写成文章分享出来。

于是笔者弃更的这段时间里，也思考了很多接下来要写什么样的文章出来分享。当然，你们的支持才是我继续写作更大的动力。