隨著工業(yè)物聯(lián)網（IIoT）和智能制造的快速發(fā)展，分布式遠程 IO（輸入/輸出）采集控制技術作為工業(yè)自動化系統(tǒng)的重要組成部分，正逐步取代傳統(tǒng)集中式控制架構。這種技術廣泛應用于工廠自動化、能源管理、智慧城市、過程控制等領域。2025 年，分布式無線遠程IO系統(tǒng)憑借其靈活性、低功耗和高可靠性，成為工業(yè)控制領域的核心解決方案。

本文基于權威數(shù)據平臺分析，詳細解讀分布式無線遠程IO技術，盤點全球領先廠商及其產品優(yōu)勢，分析應用方案，并為企業(yè)提供選型指南，為行業(yè)用戶提供全面參考。

一、分布式無線遠程IO的技術概念與發(fā)展趨勢

1. 什么是分布式無線遠程 IO？

分布式IO是一種將輸入/輸出模塊安裝在設備附近的架構，通過工業(yè)通信協(xié)議（如 Modbus、PROFINET、EtherCAT 等）與中央控制系統(tǒng)進行數(shù)據交互。而無線遠程IO則結合無線通信技術（如 WiFi、LoRa、Zigbee、5G），實現(xiàn)設備間的無縫連接。

2. 技術優(yōu)勢

·靈活性強：通過分布式結構，將IO模塊分散安裝，減少布線復雜度。

·遠程監(jiān)控與控制：支持實時數(shù)據采集和遠程控制，適用于復雜和分散的現(xiàn)場環(huán)境。

·易擴展性：支持模塊化擴展，便于后期升級和維護。

·低成本：減少電纜和接線成本，特別適合大型工廠和遠距離場景。

3. 2025 年的技術發(fā)展趨勢

·無線通信技術的引入：5G 和 LPWAN（如 LoRa 和 NB-IoT）技術在分布式IO系統(tǒng)中得到廣泛應用，進一步提升數(shù)據傳輸速度和可靠性。

·邊緣計算集成：通過分布式IO模塊嵌入邊緣計算能力，實現(xiàn)數(shù)據的本地處理與分析。

·工業(yè)協(xié)議標準化：支持 OPC UA、TSN 等新興工業(yè)協(xié)議的IO模塊正在推動跨品牌互操作性。

·低功耗設計：面向能源受限設備（如電池供電傳感器）的遠程IO模塊需求增加。

二、2025 年分布式無線遠程IO的主流品牌與技術布局

1. 西門子（Siemens）

品牌背景：作為全球工業(yè)自動化領域的領軍企業(yè)，西門子提供全面的IO產品線，廣泛應用于工業(yè)、能源、交通等領域。

優(yōu)勢產品：

·ET 200 系列分布式 IO：支持 PROFINET 和無線通訊，具備模塊化設計，適用于復雜工業(yè)現(xiàn)場。

·SIMATIC IOT2050：集成IO和邊緣計算功能，支持實時數(shù)據處理和云集成。

技術特點：

·兼容 PROFINET、Modbus 和 OPC UA 協(xié)議。

·高可靠性，支持寬溫工作環(huán)境（-40℃ 至 70℃）。

·無線擴展模塊滿足動態(tài)環(huán)境需求。

應用方案：西門子分布式IO系統(tǒng)廣泛應用于智慧工廠、智能交通信號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 平臺和自動化解決方案聞名，分布式IO系統(tǒng)是其核心產品之一。

優(yōu)勢產品：

·Modicon STB 系列：模塊化遠程IO系統(tǒng)，支持多種協(xié)議和無線通信。

·EcoStruxureIO模塊：支持 LoRa 和 Zigbee，適用于分布式無線監(jiān)控。

技術特點：

·支持遠程診斷與固件升級。

·高抗干擾能力，適合電磁環(huán)境復雜的工業(yè)場景。

·能耗優(yōu)化設計，延長電池供電設備的工作時間。

應用方案：施耐德的無線IO系統(tǒng)在石油化工、樓宇自動化和可再生能源發(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)自動化解決方案的全球領導者，其分布式IO系列產品以高性能和靈活性著稱。

優(yōu)勢產品：

·X20 系列IO模塊：支持 EtherCAT 和 POWERLINK 協(xié)議，具備無線擴展能力。

·X90 系列無線IO控制器：專為戶外分布式控制設計，支持 5G 和 LPWAN 通信。

技術特點：

·高性能處理能力，適合實時性要求高的工業(yè)應用。

·支持分布式控制與本地邏輯運算。

·防護等級高（IP67），滿足戶外惡劣環(huán)境需求。

應用方案：貝加萊的分布式IO廣泛用于機器人控制、風力發(fā)電和智慧農業(yè)。

4. 羅克韋爾自動化（Rockwell Automation）

品牌背景：羅克韋爾自動化專注于智能制造和工業(yè)控制，其IO系統(tǒng)與 Logix 控制平臺深度集成。

優(yōu)勢產品：

·FlexIO系列：模塊化設計，支持無線擴展。

·ArmorBlock IO：專為惡劣環(huán)境設計，支持 IP69K 防護等級。

技術特點：

·與 Allen-Bradley PLC 無縫集成。

·支持 CIP 協(xié)議，兼容 EtherNet/IP 通信。

·高精度數(shù)據采集與實時控制能力。

應用方案：羅克韋爾的無線IO系統(tǒng)廣泛應用于智能制造、自動化裝配線和采礦業(yè)。

5. 成都億佰特電子科技有限公司（Ebyte）

總部：中國四川成都

品牌特點：專注于物聯(lián)網應用專家，提供各場景物聯(lián)網應用方案。

核心技術：專注于LoRa、藍牙、WiFi、zigbee、lpwan遠距離無線模塊、遙控開關、LORA遠程同步開關、毫米波雷達模組、GNSS衛(wèi)星定位模組、串口服務器、CAN總線數(shù)據轉換設備、無線遠程IO模組、lora/RS485/Profinet/高性能等分布式IO模塊、邊緣計算網關、工業(yè)通信網關、云IO控制器模組、串口轉以太網模組、工業(yè)級核心板+單板機、通信轉換設備等無線數(shù)傳方案模組。

代表產品：

·無線IO模塊：MA01系列、MA15-AXAX8080系列無線IO模塊。

·串口IO模塊：MA01-V2系列、MA01全系列串口IO模塊。

·以太網IO模塊：ME31系列、M31系列分布式IO主機擴展模塊。

·4G IO模塊：E870系列邊緣計算云IO控制器模塊；

·Profinet分布式遠程IO模塊：P31-AFAX4440G-U系列Profinet分布式IO模塊，支持Profinet協(xié)議的遠程分布式IO主機模塊，用于將IO數(shù)據映射到Profinet。

·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)網應用案例：

·在多個智慧交通項目中，用于信號控制和數(shù)據傳輸。

·可用于工業(yè)電子、智能醫(yī)療、機器人、環(huán)保、交通、汽車等物聯(lián)網應用場景。

·包裝機械的高速數(shù)據采集。

·半導體制造設備的精密控制。

三、分布式無線遠程IO模塊的應用方案

1. 智能工廠

·需求：設備分散分布、實時監(jiān)控需求強烈。

·解決方案：通過分布式無線IO模塊系統(tǒng)采集各生產單元的運行數(shù)據，并通過 5G 網絡回傳至中央控制系統(tǒng)，實現(xiàn)生產過程的實時優(yōu)化。

2. 智慧能源

·需求：分布式能源管理、遠程數(shù)據采集。

·解決方案：使用無線IO模塊采集能源設備（如風力發(fā)電、光伏發(fā)電）的運行數(shù)據，通過 LoRa 或 NB-IoT 實現(xiàn)低功耗遠程傳輸。

3. 石油化工

·需求：設備分布廣泛，環(huán)境惡劣。

·解決方案：采用高防護等級的無線IO模塊監(jiān)控油氣管道的壓力、溫度等參數(shù)，通過無線網絡實現(xiàn)遠程監(jiān)控與預警。

4. 智慧農業(yè)

·需求：大范圍傳感器數(shù)據采集，低功耗運行。

·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，優(yōu)化灌溉和施肥。

四、分布式無線遠程IO的選型建議

1、根據通信方式選擇：

o短距離高帶寬：選擇 WiFi 或 Zigbee 支持的IO模塊。

o長距離低功耗：選擇 LoRa 或 NB-IoT 模塊。

o實時性需求高：優(yōu)先考慮支持 5G 的IO模塊。

2、根據工作環(huán)境選擇：

o惡劣環(huán)境：選擇具備 IP67 或更高防護等級的模塊。

o室內環(huán)境：可選成本較低的模塊化IO系統(tǒng)。

3、根據擴展需求選擇：

o多點分布場景：選擇支持模塊化擴展的分布式 IO。

o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

分布式無線遠程IO系統(tǒng)在 2025 年已經成為工業(yè)自動化的重要技術支撐，推動了智能制造、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，通過技術創(chuàng)新和產品優(yōu)化，滿足了多樣化的工業(yè)需求。

未來，隨著 5G、邊緣計算和人工智能技術的深入應用，分布式IO系統(tǒng)將進一步向智能化、低功耗和高可靠性方向發(fā)展，為工業(yè)物聯(lián)網的持續(xù)進步提供更加全面的技術支撐。

審核編輯 黃宇