Glossary

工业物联网术语表

围绕工业无线、OT / IT 协议、边缘 AI、应用层与运维等维度,收录 30+ 核心术语,每条含定义、工程含义与内链相关产品 / 文章,方便选型阅读与团队培训。

工业级可靠性低功耗无线可规模化部署

工业无线

#6TiSCHIPv6 over the TSCH mode of IEEE 802.15.4e

IETF 制定的工业无线物联网标准协议栈,把 IPv6 直接跑在 IEEE 802.15.4e TSCH 时隙跳频 MAC 之上。提供确定性低功耗工业无线传感网络的标准化基础。AIMesh 2.5 即基于 6TiSCH 实现,提供 99.99% 端到端可靠性、< 1 秒时延和 5-10 年电池寿命。

#TSCHTime-Slotted Channel Hopping

IEEE 802.15.4e 定义的时隙跳频 MAC 层调度机制。把时间切成毫秒级时隙、把频谱切成多条信道(AIMesh 2.5 为 45 条),通过中心或分布式调度让每个数据包在确定的时隙 + 信道发送。抗持续性同频干扰 + 碰撞消除,是工业级 99.99% 可靠性的核心保障。

#CSMA/CACarrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance / 载波侦听多路访问与冲突避免

Wi-Fi(IEEE 802.11)和 IEEE 802.15.4 非信标模式(Zigbee 等)采用的信道接入方式:发送前先侦听信道,信道忙就随机退避后重试。实现简单、不需要全网时间同步,但节点变多、干扰变强时,冲突和退避会让时延和丢包变得难以预测。与之相对,TSCH 按预先调度的时隙和信道发送,节点之间不争抢信道。

#RPLRouting Protocol for Low-Power and Lossy Networks

IETF RFC 6550 定义的低功耗有损网络路由协议,专为 6LoWPAN / 6TiSCH 类工业无线网络设计。基于 DODAG(目标导向有向无环图)构建多跳路由,毫秒级故障自愈 + 自动重选路。AIMesh 2.5 网络层即基于 RPL。

#WirelessHARTIEC 62591

HART 通信基金会(现 FieldComm Group)制定的工业无线标准,即 IEC 62591。基于 IEEE 802.15.4 2.4 GHz 物理层,采用时分多址加信道跳频的 Mesh 网络,由网络管理器集中调度;应用层沿用 HART 协议,便于接入存量 HART 仪表生态,已在油气、化工等流程工业部署多年。与 AIMesh 2.5 的主要区别在网络层:WirelessHART 不走 IP,AIMesh 基于 6TiSCH 原生支持 IPv6。两者空口不互通。

网络协议

#IPv6互联网协议第六版

互联网协议第六版,128 位地址空间彻底解决 IPv4 地址耗尽问题。在工业物联网场景的意义不只是"更多地址",更重要的是每个传感节点都有全球唯一可寻址身份,可直接接入工业互联网与边缘 AI 平台,无需 NAT 转换。6TiSCH 与 AIMesh 2.5 原生支持 IPv6。

#LoRaWANLoRa Wide Area Network / LoRa 广域网协议

LoRa Alliance 制定的低功耗广域网(LPWAN)协议,基于 Semtech LoRa CSS 物理层。星型拓扑(终端 ↔ 网关 ↔ 网络服务器),终端之间不互通。优势:单跳 5-15km、电池 5-10 年。适合智慧抄表 / 智慧路灯 / 慢速环境监测等公网型场景。

#Wi-SUNWireless Smart Utility Network / Wi-SUN FAN

Wi-SUN 联盟制定的公用事业无线组网规范。常用的 FAN(Field Area Network)配置基于 IEEE 802.15.4g Sub-GHz 物理层,叠加信道跳频、6LoWPAN、IPv6 和 RPL 路由,主要用于智能电表(AMI)、智慧路灯和配网自动化。FAN 1.0 中承担转发的路由节点需要持续监听信道,通常由市电供电;FAN 1.1 增加了可电池供电的受限功能节点(LFN),但它只作末端节点,不承担转发。

#CoAPConstrained Application Protocol / 受限应用协议

IETF 为受限节点和受限网络设计的应用层协议(RFC 7252),语义接近 HTTP 但跑在 UDP 上,报文开销仅数十字节。支持非确认(NON)与确认(CON)两种消息类型,后者带端到端重传。AIMesh 2.5 的上下行业务报文即采用 CoAP —— 多 AP 组网可靠性验证 中上行用非确认包、下行用确认包。

#Gossip 协议流言协议 / 邻居发现协议

分布式系统中节点间状态同步的去中心化协议范式。每个节点周期性与随机邻居交换信息,最终状态收敛到全网一致。艾森智能 LoRaMESH 自组网协议采用 Gossip 实现邻居发现 + 动态路由维护,节点开机即扫邻自动入网,无需中心控制器。

物理层

#FLRCFast Long Range Communication / 快速远距离通信调制

Semtech 在 SX128x 系列 2.4 GHz 收发器上提供的调制方式,在保持较高数据速率的同时取得远高于常规 FSK 的链路预算。AIMesh 2.5 物理层采用 FLRC 叠加 FEC 前向纠错,接收灵敏度达 -106 dBm,单跳可视距离 400 米(工程部署按 200 米规划),为 DSSS / GFSK 的 2 倍。

#FECForward Error Correction / 前向纠错

通过在发送端加入冗余信息,让接收端在不重传的情况下纠正部分比特错误的编码技术。常见 FEC 包括卷积码、Turbo 码、LDPC 码。AIMesh 2.5 物理层叠加 FEC 显著提升弱信号下的解调成功率,扩大有效覆盖范围。

#LoRa CSSChirp Spread Spectrum / 啁啾扩频调制

Semtech LoRa 芯片采用的扩频调制技术。线性调频脉冲(Chirp)作为基波,频率随时间线性变化。远距离 + 抗多径 + 低功耗,但带宽和吞吐率受限(典型 250 bps - 50 kbps)。LoRaWAN 与 LoRaMESH 都以 LoRa CSS 为物理层。

艾森产品

#AIMesh 2.5艾森智能工业无线传感网络协议

艾森智能自主研发的下一代工业无线传感网络协议,基于 IETF 6TiSCH 标准架构(IEEE 802.15.4e TSCH + IPv6 + RPL),叠加 FLRC + FEC 物理层和分布式智能调度。99.99% 端到端可靠性 / < 1 秒时延 / 叶子节点 5-10 年电池寿命(取决于上报频次) / 单 AP 子网 100 节点 × 255 子网线性扩展。注意与三个同名对象区分:华硕(ASUS)路由器的 AiMesh 是消费级 Wi-Fi 多路由组网漫游功能(IEEE 802.11);XSKY 星辰天合的 AIMesh 是 AI 数据基础设施方案(MeshFS / MeshSpace / MeshFusion),属存储领域;Agentic AI Mesh 是麦肯锡提出的 AI 智能体编排架构范式。三者与本协议在厂商、标准和用途上均无关联。另需注意 AIMesh 不是 AiMesh 的拼写错误——写法本身即区分点。

#LoRaMESH艾森智能 LoRa 多跳自组网协议

艾森智能基于 LoRa 物理层叠加 Gossip 邻居发现 + 动态路由维护的多跳网状自组网协议。单网最多 120 节点 / 5 跳深度,节点开机即扫邻自动入网,无需中心控制器。本命场景:应急救援 / 矿难 / 隧道 / 大型活动保障等公网无依赖部署。

边缘 AI

#NPUNeural Processing Unit / 神经网络处理单元

专为神经网络推理优化的硬件加速单元,吞吐率以 TOPs(每秒万亿次运算)计。工业边缘场景下 NPU 让 FFT 频谱分析、振动模式识别、视觉巡检等推理在几瓦功耗内完成。艾森智能 R580 内置 3.0 TOPs NPU,E680 内置 6 TOPs NPU。

#TOPsTera Operations Per Second / 每秒万亿次运算

衡量 AI 加速器算力的标准单位。1 TOPs = 10¹² 次基本运算 / 秒(通常指 INT8 整数运算)。3 TOPs 足以跑功图诊断 / 工况识别 / 轻量级图像分类;6 TOPs 可跑 PatchTST 时序模型 + MobileNet 分类网络 + 轻量级 LLM。

OT 协议

#ModbusModbus TCP / Modbus RTU

工业现场最普及的串行通信协议,1979 年 Modicon 推出。两个常见变体:Modbus RTU(RS-485 串口)和 Modbus TCP(以太网)。80% 的工业现场设备都支持 Modbus,因此工业 RTU 与网关必须原生兼容。

#DNP3Distributed Network Protocol 3

北美与亚太电力 SCADA 系统主流协议,IEEE 1815 标准。面向变电站 / 配电站 / 远程终端的多主多从主站架构,支持时间戳、事件驱动上报。艾森智能 G001 / G008 多通道 RTU 原生支持 DNP3。

#OPC UAOPC Unified Architecture

OPC 基金会制定的工业互操作平台无关协议,IEC 62541 标准。平台无关 + 强对象建模 + 原生加密,是新建工厂智能化项目的首选协议。AISControl R580 / E680 原生支持 OPC UA 服务端 + 客户端。

#IEC 60870-5-104电力系统远动通信协议

中国与欧洲电力 SCADA 调度系统主流协议,基于 TCP/IP 的电力系统远动通信。艾森智能 G001 / G008 RTU 原生支持 IEC 60870-5-104,已通过 CSC(中国电力科学研究院)协议一致性测试,可直连省网 / 市网调度系统。

#IEC 61850智能变电站通信标准

智能变电站通信协议族标准,覆盖 MMS / GOOSE / SV 多个子协议。面向变电站内部一二次设备的统一通信,是新建智能变电站和分布式光伏接入的强制要求。AISControl G001 / G008 支持 IEC 61850 客户端,对接华为 / 阳光 / 固德威等主流光伏逆变器。

IT 协议

#MQTTMessage Queuing Telemetry Transport

OASIS 标准的轻量级发布 / 订阅消息协议,工业 IoT 平台对接事实标准。Broker 中转模式,QoS 0/1/2 三级可靠性。艾森智能 senzFlow.io 数据平台与 PHM SaaS 均通过 MQTT 接入边缘数据。

#MQTT-SNMQTT for Sensor Networks

MQTT 协议针对低功耗无线传感网络的简化变体。报文头部更短、支持 UDP / 6LoWPAN 传输、不需要持久 TCP 连接。AIMesh 2.5 终端可通过 MQTT-SN 直接对接云端,无需边缘网关协议转换。

OT 标准

#IEC 61131-3可编程逻辑控制器编程标准

国际电工委员会制定的 PLC 编程标准,定义五种标准编程语言:梯形图(LD)/ 功能块图(FBD)/ 结构化文本(ST)/ 指令表(IL)/ 顺序功能图(SFC)。艾森智能 AISControl R580 / G001 / G008 与 E680 边缘控制器全部原生支持 IEC 61131-3。

#IEC 62443工业自动化与控制系统网络安全标准

国际电工委员会制定的工业自动化与控制系统(IACS)网络安全标准族,覆盖从政策到组件的完整安全要求。任何进入电网 / 油气 / 化工正规采购清单的工业 IoT 网关都需要 IEC 62443 认证。

#本安防爆Intrinsic Safety / 本质安全型 Ex ia · Ex ib · Ex ic

通过限制电路的电压、电流和储能,使设备在正常工作或发生故障时产生的电火花和热效应都不足以点燃爆炸性气体的防爆型式,依据 IEC 60079-11 / GB/T 3836.4。按保护等级分为 Ex ia(两个故障下仍安全,可用于 0 区)、Ex ib(一个故障下仍安全,用于 1 区、2 区)和 Ex ic(正常工作下安全,用于 2 区)。电池供电的无线仪表须把电池一并纳入认证;认证针对具体型号,是否可用于爆炸危险区域,以产品铭牌和防爆合格证为准。

设备形态

#DTUData Transfer Unit / 数据传输单元

工业现场最常见的"协议转换 + 远程通信"设备形态。典型功能:将 RS-485 / RS-232 接入设备的串口数据,通过 4G / LoRa / 以太网透传到远端服务器。本质是简化版 RTU,不含可编程逻辑与边缘 AI。

#RTURemote Terminal Unit / 远程终端单元

工业现场偏远点位的"通信 + 采集 + 控制"枢纽,源自 1960 年代电力 / 油气广域监控场景。现代智能 RTU(如艾森智能 R580 / G001 / G008)在传统 RTU 之上叠加 IEC 61131-3 可编程逻辑 + NPU 边缘 AI 推理。

应用层

#SCADASupervisory Control And Data Acquisition / 监控与数据采集系统

工业生产现场的"操作员驾驶舱"。核心能力:实时数据展示 + 控制下发 + 安全联锁 + 历史报表。艾森智能 SCADA / HMI 监控组态与 senzFlow.io IoT 数据平台配合,前者管现场操作员,后者管管理层与跨场站汇聚。

#HMIHuman-Machine Interface / 人机界面

操作员与生产系统的图形化交互界面,通常嵌在 SCADA 系统内。组态画面展示设备状态、历史趋势、报警分级和操作按钮。艾森智能 SCADA / HMI 提供组态编辑器 + 移动端 + 多语言。

#PHMPrognostics and Health Management / 故障预测与健康管理

通过持续采集设备状态数据(振动 / 温度 / 电流 / 工艺参数),结合时域 / 频域分析 + 机器学习模型,实现设备故障早期识别 + 剩余寿命预测 + 维护工单闭环。艾森智能 PHM SaaS 配合 E680 边缘控制器(6 TOPs NPU)提供端到端预测性维护。

#源端采样时间Source Timestamp / 采样时间戳

数据在传感器或采集节点处实际被测量的时刻,区别于网关或平台收到数据的接收时间。在多跳无线网络中,排队、重传、中继和节点休眠会让两者相差数百毫秒到数秒。要对多个测点做关联分析(如功图与电参、多点振动的相位),必须按源端采样时间对齐。只提供当前寄存器值、不带时间戳的存量仪表,只能记录被轮询的时刻,无法事后推算真实的采样时刻。

#IoT 数据平台senzFlow.io / 工业物联网数据中台

工业物联网中"跨场站数据汇聚 + 时序存储 + 数据中台对接"层。与 SCADA 互补——SCADA 管实时操作员视角,IoT 平台管管理层视角 + 跨工厂 KPI + AI 分析。艾森智能 senzFlow.io 采用云原生时序架构,单平台可承载万级设备 / 亿级时序点。

网络指标

#PDRPacket Delivery Ratio / 数据包送达率

衡量无线网络可靠性的核心指标 = 成功到达接收端的数据包 / 发送端总数据包。工业无线网络的 PDR 要求通常 ≥ 99.99%,远高于消费 IoT 场景的 95-99%。AIMesh 2.5 的规格为端到端 > 99.99%;111 节点多 AP 组网测试中上行 99.999%、下行 99.996%;现场项目中,西北油田全网平均 99.99%,彩钢板屋顶光伏 99.95% 以上。现场 PDR 会随干扰、遮挡和拓扑深度波动,比较时要连同测试条件一起看。

#RSSIReceived Signal Strength Indicator / 接收信号强度指示

接收端无线信号强度的量化指标,单位 dBm(值越接近 0 信号越强)。工业现场 RSSI 通常 -50 ~ -110 dBm。AIMesh 2.5 + AIS-ECS 智能网管平台持续记录每个节点的 RSSI,用于诊断信号衰减与拓扑优化。

运维

#OTAOver-The-Air / 空中固件升级

通过无线网络远程升级设备固件的能力,工业 IoT 网关必备的运维能力。要点:增量升级降低流量、断网恢复、签名校验防恶意刷机、版本回滚。艾森智能 R580 / G001 / G008 / E680 全系列支持安全 OTA。

网络范畴

#LPWANLow-Power Wide-Area Network / 低功耗广域网

一类面向长距离 + 低数据速率 + 低功耗的物联网无线技术总称,覆盖 km 级单跳距离 + 5-10 年电池寿命。主流 LPWAN 技术包括 LoRaWAN、NB-IoT、Sigfox、LTE-M。