对于制造业、医疗保健、航空航天和电信等依赖传统系统的行业而言，如何在不彻底改造基础设施的情况下实现现代化已成为至关重要的问题。
更换过时的设备看似显而易见，但实际上却很少可行。大规模改造的成本和运营中断往往令人望而却步。因此，工业界应该专注于适应性强的解决方案，使传统系统能够与现代技术同步发展。本文探讨了如何弥合传统系统与工业4.0之间的差距，以及这对于在工业自动化领域实现最高效率、安全性和可持续性至关重要的原因。互联世界
中传统系统面临的挑战：
传统系统在设计上是独立运行的，缺乏现代工业自动化所需的连接性和智能性。它们的设计优先考虑的是可靠性和耐用性，而非当今智能工厂所定义的以数据驱动的网络化运营。
最大的挑战在于如何在不损害其原有功能和可靠性的前提下，将这些系统集成到互联生态系统中

工业环境现代化：
鉴于工业环境中自动化程度的不断提高，对传统设备进行现代化改造至关重要。然而，现代化改造并不意味着替换；相反，重点应该放在使用适应性强的解决方案来改造现有系统上。
例如，将通信模块（例如 Ezurio SONA™ MT320 Wi-Fi 6 和 Bluetooth® 5.4 模块（图 1））集成到传统设备中，即可实现与众多现代传感器和执行器的交互。同样，可以部署外围设备来管理复杂的数据处理任务，扩展传统系统的功能，使其能够参与自动化工作流程。通过使传统系统能够实时收集和处理数据，企业可以优化工作流程、减少停机时间并提高生产效率。自动化还可以最大限度地减少人为错误，从而进一步提高运营效率。

图 1：Ezurio SONA MT320 Wi-Fi 6 和 Bluetooth 5.4 模块（来源：Mouser Electronics）。

这种方法能够最大限度地降低成本和减少干扰，同时最大程度地发挥现有投资的价值。此外，它还允许公司逐步过渡到更智能的运营模式，并根据自身资源和战略重点调整现代化改造的规模。.

通过多功能组件实现适应性：
工业领域向互联运营的转型增加了对多功能组件的需求，这些组件能够消除传统系统与新系统之间的障碍。一种解决方案是使用具有强大通用输入/输出 (GPIO) 功能的微控制器 (MCU)，例如恩智浦半导体 (NXP Semiconductors) 的 MCX A 系列微控制器
无线传感器和通信模块在传统系统的改造中也发挥着关键作用。这些模块通过提供有线和无线连接，实现了传统设备与现代工业物联网 (IIoT) 平台之间的互联互通。此外，传感器为智能运营提供必要的数据输入，例如温度、压力、振动和接近度等数据。
边缘计算进一步增强了传统系统的适应性。通过在本地处理和分析数据，边缘设备（例如Analog Devices Inc. 的MAX78000 AI MCU， 它配备了神经网络加速器）可以降低延迟、提高效率并增强决策能力。这种局部处理能力对于传统系统尤为重要，它使传统系统能够更加自主地运行，而不会给集中式系统造成过重负担。此外，现代传感器和边缘计算设备能够检测异常情况并在故障发生前进行预测，从而降低事故风险，确保更安全的工作环境。

灵活设计平台在工业自动化领域的作用
：创新不仅在于改造现有系统，更在于设计能够无缝集成到现有基础设施中的全新解决方案。灵活设计平台是这一过程的基础，它提供了适应多种应用和配置所需的灵活性。
这些平台使设计工程师能够开发出与现有设备兼容且可扩展以满足未来需求的系统。通过强调互操作性和模块化，灵活设计平台降低了系统过时的风险，并确保当前投资在未来数年内获得回报。
例如，采用模块化架构设计的可编程逻辑控制器 (PLC)，如 Arduino 的 Opta® 微可编程逻辑控制器 （图 2），无需对整个系统进行彻底改造即可升级和扩展以支持新功能。同样，软件定义系统可以通过升级和重新配置来适应不断变化的需求，从而提供长期的灵活性和价值。改造现有系统通过最大限度地减少对新设备的需求，降低了制造业对环境的影响。此外，实时数据处理使公司能够发现节能机会并减少浪费。

图 2：Arduino Opta 微可编程逻辑控制器（来源：Mouser Electronics）。.

下一步：迈向更智能的未来
。向更智能、更互联的运营模式转型势在必行。然而，这并不意味着要抛弃过去。各行各业可以通过采用多功能组件、改造现有基础设施以及整合灵活的设计平台来实现现代化，而无需承担全面更换带来的高昂成本和业务中断。这种方法确保了传统系统能够继续为工业流程的效率、安全性和可持续性做出贡献，从而推动智能革命。
工业领域在智能时代的成功取决于其适应能力，而适应能力的提升始于消除传统系统与当今创新技术之间的障碍。

作者：Mark Patrick，Mouser Electronics 欧洲、中东和非洲地区技术内容总监

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