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首页> 外文期刊>Proceedings of the IEEE >Wireless Network Design for Emerging IIoT Applications: Reference Framework and Use Cases
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Wireless Network Design for Emerging IIoT Applications: Reference Framework and Use Cases

机译：新兴IIoT应用的无线网络设计：参考框架和用例

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Industrial Internet-of-Things (IIoT) applications, featured with data-centric innovations, are leveraging the observability, control, and analytics, as well as the safety of industrial operations. In IIoT deployments, wireless links are increasingly used in improving the operational connectivity for industrial data services, such as collecting massive process data, communicating with industrial robots, and tracking machines/parts/products on the factory floor and beyond. Wireless system design for IIoT applications is inherently a joint effort among operational technology (OT) engineers, information technology (IT) system architects, and wireless network planners. In this paper, we propose a new reference framework for wireless system design in IIoT use cases. The framework presents a generic design process and identifies the key questions and tools of individual procedures. Specifically, we extract impact factors from distinct domains including industrial operations and environments, data service dynamics, and the IT infrastructure. We then map these factors into function clusters and discuss their respective impact on performance metrics and resource utilization strategies. Finally, discussions take place in four exemplary IIoT applications where we use the framework to identify wireless network issues and deployment features in the continuous process monitoring, discrete system control, mobile applications, and spectrum harmonization, respectively. The goals of this paper are twofold: 1) to assist OT engineers to better recognize wireless communication demands and challenges in their plants and 2) to help industrial IT specialists to come up with operative and efficient end-to-end wireless solutions to meet demanding needs in factory environments.
机译：具有以数据为中心的创新功能的工业物联网（IIoT）应用程序正在利用可观察性，控制和分析以及工业运营的安全性。在IIoT部署中，越来越多地使用无线链接来改善工业数据服务的操作连通性，例如收集海量过程数据，与工业机器人通信以及在工厂车间及以后跟踪机器/零件/产品。 IIoT应用程序的无线系统设计本质上是运营技术（OT）工程师，信息技术（IT）系统架构师和无线网络规划人员之间的共同努力。在本文中，我们为IIoT用例中的无线系统设计提出了一个新的参考框架。该框架提出了一个通用的设计过程，并确定了各个程序的关键问题和工具。具体来说，我们从不同的领域中提取影响因素，包括工业运营和环境，数据服务动态以及IT基础架构。然后，我们将这些因素映射到功能集群中，并讨论它们各自对性能指标和资源利用策略的影响。最后，在四个示例性IIoT应用程序中进行了讨论，在这些应用程序中，我们使用该框架分别在连续过程监控，离散系统控制，移动应用程序和频谱协调中识别无线网络问题和部署功能。本文的目标有两个：1）帮助OT工程师更好地认识其工厂中的无线通信需求和挑战，以及2）帮助工业IT专家提出可操作且有效的端到端无线解决方案，以满足需求工厂环境中的需求。

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