分布式IO详解：2025年分布式无线远程IO采集控制方案选型指南

随着工业物联网（IIoT）和智能制造的快速发展，分布式远程 IO（输入/输出）采集控制技术作为工业自动化系统的重要组成部分，正逐步取代传统集中式控制架构。这种技术广泛应用于工厂自动化、能源管理、智慧城市、过程控制等领域。2025 年，分布式无线远程IO系统凭借其灵活性、低功耗和高可靠性，成为工业控制领域的核心解决方案。

本文基于权威数据平台分析，详细解读分布式无线远程IO技术，盘点全球领先厂商及其产品优势，分析应用方案，并为企业提供选型指南，为行业用户提供全面参考。

一、分布式无线远程IO的技术概念与发展趋势

1. 什么是分布式无线远程 IO？

分布式IO是一种将输入/输出模块安装在设备附近的架构，通过工业通信协议（如 Modbus、PROFINET、EtherCAT 等）与中央控制系统进行数据交互。而无线远程IO则结合无线通信技术（如 WiFi、LoRa、Zigbee、5G），实现设备间的无缝连接。

2. 技术优势

·灵活性强：通过分布式结构，将IO模块分散安装，减少布线复杂度。

·远程监控与控制：支持实时数据采集和远程控制，适用于复杂和分散的现场环境。

·易扩展性：支持模块化扩展，便于后期升级和维护。

·低成本：减少电缆和接线成本，特别适合大型工厂和远距离场景。

3. 2025 年的技术发展趋势

·无线通信技术的引入：5G 和 LPWAN（如 LoRa 和 NB-IoT）技术在分布式IO系统中得到广泛应用，进一步提升数据传输速度和可靠性。

·边缘计算集成：通过分布式IO模块嵌入边缘计算能力，实现数据的本地处理与分析。

·工业协议标准化：支持 OPC UA、TSN 等新兴工业协议的IO模块正在推动跨品牌互操作性。

·低功耗设计：面向能源受限设备（如电池供电传感器）的远程IO模块需求增加。

二、2025 年分布式无线远程IO的主流品牌与技术布局

1. 西门子（Siemens）

品牌背景：作为全球工业自动化领域的领军企业，西门子提供全面的IO产品线，广泛应用于工业、能源、交通等领域。

优势产品：

·ET 200 系列分布式 IO：支持 PROFINET 和无线通讯，具备模块化设计，适用于复杂工业现场。

·SIMATIC IOT2050：集成IO和边缘计算功能，支持实时数据处理和云集成。

技术特点：

·兼容 PROFINET、Modbus 和 OPC UA 协议。

·高可靠性，支持宽温工作环境（-40℃ 至 70℃）。

·无线扩展模块满足动态环境需求。

应用方案：西门子分布式IO系统广泛应用于智慧工厂、智能交通信号控制和能源管理系统。

2. 施耐德电气（Schneider Electric）

品牌背景：施耐德电气以其 EcoStruxure 平台和自动化解决方案闻名，分布式IO系统是其核心产品之一。

优势产品：

·Modicon STB 系列：模块化远程IO系统，支持多种协议和无线通信。

·EcoStruxureIO模块：支持 LoRa 和 Zigbee，适用于分布式无线监控。

技术特点：

·支持远程诊断与固件升级。

·高抗干扰能力，适合电磁环境复杂的工业场景。

·能耗优化设计，延长电池供电设备的工作时间。

应用方案：施耐德的无线IO系统在石油化工、楼宇自动化和可再生能源发电中表现出色。

3. 贝加莱（B&R Automation）

品牌背景：贝加莱是工业自动化解决方案的全球领导者，其分布式IO系列产品以高性能和灵活性著称。

优势产品：

·X20 系列IO模块：支持 EtherCAT 和 POWERLINK 协议，具备无线扩展能力。

·X90 系列无线IO控制器：专为户外分布式控制设计，支持 5G 和 LPWAN 通信。

技术特点：

·高性能处理能力，适合实时性要求高的工业应用。

·支持分布式控制与本地逻辑运算。

·防护等级高（IP67），满足户外恶劣环境需求。

应用方案：贝加莱的分布式IO广泛用于机器人控制、风力发电和智慧农业。

4. 罗克韦尔自动化（Rockwell Automation）

品牌背景：罗克韦尔自动化专注于智能制造和工业控制，其IO系统与 Logix 控制平台深度集成。

优势产品：

·FlexIO系列：模块化设计，支持无线扩展。

·ArmorBlock IO：专为恶劣环境设计，支持 IP69K 防护等级。

技术特点：

·与 Allen-Bradley PLC 无缝集成。

·支持 CIP 协议，兼容 EtherNet/IP 通信。

·高精度数据采集与实时控制能力。

应用方案：罗克韦尔的无线IO系统广泛应用于智能制造、自动化装配线和采矿业。

5. 成都亿佰特电子科技有限公司（Ebyte）

总部：中国四川成都

品牌特点：专注于物联网应用专家，提供各场景物联网应用方案。

核心技术：专注于LoRa、蓝牙、WiFi、zigbee、lpwan远距离无线模块、遥控开关、LORA远程同步开关、毫米波雷达模组、GNSS卫星定位模组、串口服务器、CAN总线数据转换设备、无线远程IO模组、lora/RS485/Profinet/高性能等分布式IO模块、边缘计算网关、工业通信网关、云IO控制器模组、串口转以太网模组、工业级核心板+单板机、通信转换设备等无线数传方案模组。

代表产品：

·无线IO模块：MA01系列、MA15-AXAX8080系列无线IO模块。

·串口IO模块：MA01-V2系列、MA01全系列串口IO模块。

·以太网IO模块：ME31系列、M31系列分布式IO主机扩展模块。

·4G IO模块：E870系列边缘计算云IO控制器模块；

·Profinet分布式远程IO模块：P31-AFAX4440G-U系列Profinet分布式IO模块，支持Profinet协议的远程分布式IO主机模块，用于将IO数据映射到Profinet。

·温度采集模块：ME31系列k型热电偶和PT100热电阻温度采集模块；

无线IO模块物联网应用案例：

·在多个智慧交通项目中，用于信号控制和数据传输。

·可用于工业电子、智能医疗、机器人、环保、交通、汽车等物联网应用场景。

·包装机械的高速数据采集。

·半导体制造设备的精密控制。

三、分布式无线远程IO模块的应用方案

1. 智能工厂

·需求：设备分散分布、实时监控需求强烈。

·解决方案：通过分布式无线IO模块系统采集各生产单元的运行数据，并通过 5G 网络回传至中央控制系统，实现生产过程的实时优化。

2. 智慧能源

·需求：分布式能源管理、远程数据采集。

·解决方案：使用无线IO模块采集能源设备（如风力发电、光伏发电）的运行数据，通过 LoRa 或 NB-IoT 实现低功耗远程传输。

3. 石油化工

·需求：设备分布广泛，环境恶劣。

·解决方案：采用高防护等级的无线IO模块监控油气管道的压力、温度等参数，通过无线网络实现远程监控与预警。

4. 智慧农业

·需求：大范围传感器数据采集，低功耗运行。

·解决方案：使用支持 Zigbee 或 LoRa 的分布式无线IO系统，采集土壤湿度、温度等数据，优化灌溉和施肥。

四、分布式无线远程IO的选型建议

1、根据通信方式选择：

o短距离高带宽：选择 WiFi 或 Zigbee 支持的IO模块。

o长距离低功耗：选择 LoRa 或 NB-IoT 模块。

o实时性需求高：优先考虑支持 5G 的IO模块。

2、根据工作环境选择：

o恶劣环境：选择具备 IP67 或更高防护等级的模块。

o室内环境：可选成本较低的模块化IO系统。

3、根据扩展需求选择：

o多点分布场景：选择支持模块化扩展的分布式 IO。

o协议兼容性：优先选择支持多种工业协议的模块。

五、未来展望与总结

分布式无线远程IO系统在 2025 年已经成为工业自动化的重要技术支撑，推动了智能制造、智慧城市和能源管理的深度发展。以西门子、施耐德、贝加莱等为代表的厂商，通过技术创新和产品优化，满足了多样化的工业需求。

未来，随着 5G、边缘计算和人工智能技术的深入应用，分布式IO系统将进一步向智能化、低功耗和高可靠性方向发展，为工业物联网的持续进步提供更加全面的技术支撑。

审核编辑 黄宇