Khi xây dựng một giải pháp ứng dụng mạng truyền thông công nghiệp, ta phải quan tâm tới qui mô và đặc thù của lĩnh vực ứng dụng. Có thể kể ra một số các lĩnh vực ứng dụng tiêu biểu như:
• Tự động hóa các thiết bị và máy móc đơn lẻ
• Tự động hóa quá trình
• Tự động hóa xí nghiệp
• Tự động hóa tòa nhà
• Điều khiển và giám sát các hệ thống giao thông-vận tải
• Điều phối và giám sát các hệ thống phân phối năng lượng.
Tự động hóa các thiết bị và máy móc đơn lẻ
Tự động hóa các thiết bị và máy móc đơn lẻ bao gồm các lĩnh vực điều khiển cần cẩu, điều khiển thang máy, điều khiển máy công cụ, điều khiển robot, điều khiển phương tiện giao thông. Ở đây hầu như người ta chỉ quan tâm tới nhiệm vụ điều khiển tự động, còn phần điều khiển giám sát nếu có thì cũng chỉ dừng lại ở chức năng giao diện người-máy đơn giản. Các bài toán điều khiển có thể rất khác nhau, từ điều khiển logic tới điều khiển quá trình và điều khiển chuyển động. Đặc thù của các ứng dụng này là yêu cầu rất cao về tính năng thời gian thực, trong khi lượng dữ liệu trao đổi không lớn. Các máy móc, thiết bị được sản xuất hàng loạt, vì vậy đầu tư cho giải pháp điều khiển trên một thành phẩm phải thật tiết kiệm. Các yêu cầu này dẫn đến phải sử dụng các giải pháp bus thiết bị với kiến trúc giao thức đơn giản, phù hợp cho ghép nối trực tiếp các cảm biến và cơ cấu chấp hành, có tính tiền định và giá thành thấp. Một vài ví dụ tiêu biểu là CAN, AS-i, SwiftNet và Sercos.
Tự động hóa quá trình
Tự động hóa công nghiệp thường được chia thành hai mảng là tự động hóa quá trình (process automation) và tự động hóa xí nghiệp (factory automation), tương ứng với hai lĩnh vực ứng dụng cơ bản là công nghiệp chế biến, khai thác (process industry) và công nghiệp chế tạo, lắp ráp (manufacturing). Công nghiệp chế biến và khai thác bao gồm các ngành dầu khí, than, hóa dầu, hóa chất, thực phẩm, dược phẩm, điện lực, xi măng, giấy, ... Các ngành còn lại như xe hơi, chế tạo máy công cụ, luyện kim, cán thép, điện tử được xếp vào công nghiệp chế tạo, lắp ráp.
Đặc thù của các ngành công nghiệp khai thác và chế biến là các quá trình liên tục diễn biến chậm. Vì vậy tần suất trao đổi dữ liệu thấp, tuy nhiên bức điện thường dài để đủ chứa thông tin về các biến tương tự. Công nghệ bus trường ở đây không đòi hỏi tốc độ cao, nhưng độ phủ mạng lớn, phải có tính tiền định và có sự lựa chọn cho phù hợp trong môi trường dễ cháy nổ. Không nghi ngờ gì, hai công nghệ bus trường đi đầu trong lĩnh vực này là Foundation Fieldbus H1 và PROFIBUS-PA
Tự động hóa xí nghiệp
Trong các ngành công nghiệp chế tạo và lắp ráp, bài toán điều khiển logic và điều khiển trình tự đóng vai trò trung tâm, nếu không kể tới bài toán điều khiển máy móc và thiết bị đơn lẻ, điều khiển chuyển động. Các hệ thống điều khiển và giám sát ở đây thường có qui mô nhỏ hơn so với trong công nghiệp chế biến, lượng dữ liệu cần trao đổi thường ít hơn nhưng có yêu cầu cao hơn về thời gian phản ứng. Các giải pháp mạng tiêu biểu là INTERBUS, DeviceNet, PROFIBUS-DP và AS-i.
Tự động hóa tòa nhà
Tự động hóa tòa nhà là một lĩnh vực ứng dụng có nhiều tiềm năng, đặc biệt tại các khu vực đang phát triển xây dựng mạnh như ở Việt Nam. Các tòa nhà công sở, các khách sạn, các sân bay và ngay cả các nhà chung cư cũng có nhu cầu tự động hóa cao. Các hệ thống lò sưởi, điều hòa nhiệt độ, hệ thống đóng mở cửa, hệ thống thang máy, hệ thống chiếu sáng, hệ thống cảnh báo cháy,... đều là các đối tượng cần điều khiển và giám sát từ trung tâm. Tuy các bài toán điều khiển không phải quá phức tạp, nhưng số lượng các thiết bị thì rất lớn và chủng loại thì đa dạng. Một số công nghệ bus có ưu thế trong lĩnh vực này là LON, EIB và gần đây là truyền thông qua đường điện lực.
Các hệ thống giao thông-vận tải
Các hệ thống điều khiển và giám sát trong lĩnh vực giao thông, ví dụ điều khiển giao thông đô thị, đường sắt, hàng hải hoặc hàng không là các hệ thống có cấu trúc phân tán một cách tự nhiên. Các bài toán tiêu biểu trong lĩnh vực này điều khiển tín hiệu ở các nút giao thông, điều khiển phân luồng giao thông, điều động phương tiện giao thông và trong tương lai là các hệ thống xe tự hành. Việc nối mạng có thể thực hiện qua nhiều phương thức khác nhau, ví dụ qua đường điện lực, qua sóng vô tuyến, qua đường điện thoại. Đến nay, hầu hết các ứng dụng này đều dựa trên các giải pháp đặc biệt, đóng kín. Tuy nhiên, ở đây ta cũng có thể nghĩ tới áp dụng một số hệ thống mạng công nghiệp chuẩn như INTERBUS hoặc PROFIBUS-DP kết hợp với sử dụng cáp quang, hoặc giao thức Modbus kết hợp qua đường điện lực hoặc điện thoại công cộng.
Các hệ thống phân phối năng lượng
Tương tự như các hệ thống giao thông, các mạng lưới phân phối năng lượng như cung cấp điện, nước, ga đều có bản chất lai và phân tán một cách tự nhiên. Đặc biệt, điều phối và giám sát các mạng điện lực quốc gia là một bài toán tương đối phức tạp bởi mức độ trải rộng và phân tán cao, mô hình bất định, tính năng thời gian thực ngặt nghèo. Việc sử dụng các công nghệ truyền thông qua đường điện lực, hoặc đường cáp quang kết hợp với một số giao thức chuẩn như MODBUS có thể là một giải pháp hợp lý.
