陳晟煒

摘要：近年來我國工業(yè)技術(shù)不斷更新進(jìn)步，工業(yè)自動化程度也越來越高，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)由于其特有的優(yōu)勢，尤其是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的包容性，在工業(yè)自動化智能感應(yīng)、定位和識別功能不斷得到研發(fā)和應(yīng)用，使工業(yè)生產(chǎn)自動化水平和整體效率得到了進(jìn)一步的提升。本文結(jié)合工業(yè)自動化領(lǐng)域中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀，分析了物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用情況，并對工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展前景進(jìn)行展望。

關(guān)鍵詞：工業(yè)自動化;物聯(lián)網(wǎng)技術(shù);智能工業(yè);識別感應(yīng)

隨著科學(xué)技術(shù)水平的日益提升，物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)使得現(xiàn)代社會生產(chǎn)技術(shù)發(fā)生了重大改變，成為人們生產(chǎn)生活中不可或缺的組成部分。就物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)而言，不單是簡單的對物體與互聯(lián)網(wǎng)間進(jìn)行連接，在一定意義，上更是對互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈的一種創(chuàng)新和深化過程。由于物聯(lián)網(wǎng)有很好的包容性，在工業(yè)自動化領(lǐng)域中，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控、定位識別等功能，進(jìn)一步提升了工業(yè)生產(chǎn)自動化水平，促進(jìn)工作效率提升。工業(yè)自動化得到不斷發(fā)展與創(chuàng)新，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用也已然掀起智能工業(yè)的新一輪技術(shù)革命。但由于我國物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)起步晚、發(fā)展快，各項(xiàng)技術(shù)尚未成熟，在工業(yè)自動化應(yīng)用過程中也會出現(xiàn)一些問題，亟需予以進(jìn)一步的完善。

一、工業(yè)自動化領(lǐng)域中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

在工業(yè)自動化領(lǐng)域中搭建物聯(lián)網(wǎng)需要借助工業(yè)系統(tǒng)、智能傳感器以及移動終端，還有諸多的外部智能設(shè)備，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的構(gòu)成系統(tǒng)是運(yùn)營支撐、無線通信以及傳感網(wǎng)絡(luò)，是實(shí)現(xiàn)各類信息傳感設(shè)備相互的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)通。以下是其目前基本系統(tǒng)構(gòu)成及功能示意圖：

隨著無線網(wǎng)絡(luò)4G/5G技術(shù)的日臻完善，網(wǎng)絡(luò)接入和數(shù)據(jù)傳輸也趨于成熟，那么如何將傳到互聯(lián)網(wǎng)上的這些工業(yè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、歸類、存儲，并用客戶容易查詢的方式分享這些數(shù)據(jù)，且整套系統(tǒng)的價格適中，能便于廣泛的市場推廣，這就是我們目前有待研究的課題。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用不僅能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)過程的遠(yuǎn)程監(jiān)控和無人值守等基本功能，還能夠改變和提高生產(chǎn)管理模式、提高工作效率，目前市場上普遍的解決方案是云訪問，即通過專用的物聯(lián)網(wǎng)接入設(shè)備或稱為前端數(shù)據(jù)采集器將現(xiàn)場傳感器的信號或PLC的數(shù)據(jù)等采集上來，然后通過3G/4G網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)教囟ǖ脑品?wù)器上，在云服務(wù)器端運(yùn)行專用的云平臺軟件，對上傳的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、歸類、存儲，客戶端可通過互聯(lián)網(wǎng)在任何地方通過電腦或手機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程查詢和訪問。市場上有很多公司在研發(fā)云訪問系統(tǒng)，但缺乏統(tǒng)一的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，特別是每家系統(tǒng)都必須配各自的物聯(lián)網(wǎng)接入設(shè)備，系統(tǒng)價格偏高，對造成成本的浪費(fèi)，云平臺軟件也是五花八門，水平參次不齊，訪問界面不友好，客戶也不方便自己定制和編程，目前只能實(shí)現(xiàn)一些簡單據(jù)的查詢和報警功能，更多客戶特定的實(shí)時狀態(tài)監(jiān)視及統(tǒng)計分析功能還無法實(shí)現(xiàn)。由于以上的這些原因造成了云訪問模式很難大范圍推廣，只能在一些大企業(yè)中試點(diǎn)運(yùn)行。目前有很多大品牌PLC都支持WebServer功能，只是開發(fā)WEB頁面往往需要對HTML5，JAVA等語言進(jìn)行編寫，對工控領(lǐng)域的從業(yè)者難度較大，這直接造成了廣大用戶沒有注意到這種云訪問模式的優(yōu)越性。

二、工業(yè)自動化中物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的一種延伸，也是對互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的拓展，通過對網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層的重新架構(gòu)?，F(xiàn)階段，物聯(lián)網(wǎng)在面向工業(yè)自動化的過程中所涉及的技術(shù)主要有三個層面，一是信息的感知、識別和定位，二是網(wǎng)絡(luò)接入及數(shù)據(jù)和信號的處理，三是行業(yè)應(yīng)用等等。

2.1識別技術(shù)

在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中識別技術(shù)是最基礎(chǔ)的一部分，物聯(lián)網(wǎng)識別主要是對聯(lián)網(wǎng)的信息交換中，對需要交換的信息或者是有其他對象的識別代碼，識別代碼是唯一的，是針對一個物體或一個對象，或者是一個對象可以有幾個識別代碼。組成一個信息交換對象有著諸多的元素。系統(tǒng)的構(gòu)成是比較復(fù)雜的，可以用識別技術(shù)實(shí)現(xiàn)對對象的識別。

2.2架構(gòu)技術(shù)

在聯(lián)網(wǎng)信息交換的實(shí)際過程中可以用多樣化的方式，是對操作實(shí)行互通互聯(lián)。比如信息交換的供需雙方，對架構(gòu)技術(shù)展開合理的應(yīng)用，可以搭建出信息共享的方式，然后為雙方提供各類的數(shù)據(jù)資源和信息資源。架構(gòu)技術(shù)的優(yōu)勢就是服務(wù)的方式比較簡單，其缺陷就是在非語言環(huán)境中才能開展。對供需雙方來說實(shí)際行動都是有一定的局限性以及屬性。因此在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的實(shí)際操作中，架構(gòu)技術(shù)還是要加強(qiáng)應(yīng)用，從而為供需雙方提供合理的操作平臺。

2.3物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)與信號處理技術(shù)

在工業(yè)自動化生產(chǎn)的實(shí)際開展中，物聯(lián)網(wǎng)本身就要具備一定的信息處理能力，物聯(lián)網(wǎng)可以將工業(yè)自動化中生產(chǎn)以及銷售活動產(chǎn)生的數(shù)據(jù)收集起來，借助計算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對這些數(shù)據(jù)的處理以及分析。在工業(yè)自動化中開展物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)際應(yīng)用，可以依據(jù)相關(guān)的語義，借助物聯(lián)網(wǎng)中的重要技術(shù)以及設(shè)備，對信息數(shù)據(jù)展開適當(dāng)?shù)姆治鲆约安杉?。然后在結(jié)構(gòu)化信息的基礎(chǔ)上對采集到的數(shù)據(jù)展開合理的處理以及分析。

2.4嵌入式系統(tǒng)技術(shù)

對傳感技術(shù)、硬件軟件以及電子技術(shù)進(jìn)行整合后，可以形成嵌入式系統(tǒng)，技術(shù)復(fù)雜性還是比較高的。若是將網(wǎng)絡(luò)比作為人的神經(jīng)系統(tǒng)，那么傳感器相當(dāng)于五官，負(fù)責(zé)的是信息的收集，嵌入式系統(tǒng)則是人的大腦。如今技術(shù)在不斷更新，經(jīng)濟(jì)在不斷進(jìn)步，嵌入式系統(tǒng)不斷經(jīng)過改進(jìn)，也不斷滲透到各個領(lǐng)域中。

三、工業(yè)領(lǐng)域中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展前景

3.1實(shí)現(xiàn)實(shí)時數(shù)據(jù)和大數(shù)據(jù)的采集和監(jiān)控分析

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)目前被應(yīng)用于各個行業(yè)的生產(chǎn)制造的每一個環(huán)節(jié)當(dāng)中，利用安裝了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的生產(chǎn)設(shè)備，通過采集數(shù)據(jù)、生產(chǎn)檢測來控制產(chǎn)品質(zhì)量和原材料消耗等情況。這樣就可以實(shí)現(xiàn)對工業(yè)生產(chǎn)、設(shè)備制造等環(huán)節(jié)的遠(yuǎn)程實(shí)時監(jiān)控。在生產(chǎn)過程中，按照云訪問的技術(shù)要求對被監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，從而對實(shí)行生產(chǎn)的工人、進(jìn)行生產(chǎn)的機(jī)器、以及生產(chǎn)的環(huán)境等進(jìn)行全方位監(jiān)控，通過對實(shí)時數(shù)據(jù)與歷史大數(shù)據(jù)經(jīng)驗(yàn)值的分析對比，可以在故障發(fā)生前即可提前預(yù)警，及早消除故障隱患，改變現(xiàn)有的被動維護(hù)方式為預(yù)防性維護(hù)，延長設(shè)備壽命，提高設(shè)備使用率。

3.2實(shí)現(xiàn)經(jīng)營管理的最大融合，減少生產(chǎn)管理成本

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用在經(jīng)營管理環(huán)節(jié)當(dāng)中主要是應(yīng)用于供應(yīng)鏈管理和生產(chǎn)管理兩個環(huán)節(jié)當(dāng)中。在這兩個環(huán)節(jié)中應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不僅能減少成本，能夠提高相關(guān)工作人員的工作效率，還能提高企業(yè)的管理效率和管理的智能化水平。通過使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可優(yōu)化自動化系統(tǒng)中的一些配置，降低控制系統(tǒng)的成本，即為企業(yè)節(jié)約更多的資本投入，也可以為節(jié)能環(huán)保做出貢獻(xiàn)。例如工業(yè)現(xiàn)場的觸摸屏，在很多場合觸摸屏利用率不高，通過云訪問方案即可取消這些觸摸屏，用操作人員自己的手機(jī)來查看設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)并進(jìn)行操作和設(shè)置，其功能完全和原來的觸摸屏一樣，試想一下，如果采用這樣的方案，我們可以節(jié)省多少控制成本。

四、結(jié)語

如今無論是互聯(lián)網(wǎng)還是物聯(lián)網(wǎng)都已成為我們生活中不可缺少的一部分，如何將物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)更好的與工業(yè)自動化及生產(chǎn)過程中進(jìn)行融合，是我們需要長期在實(shí)踐中不斷總結(jié)研究的課題，在“中國制造2025“國家強(qiáng)國戰(zhàn)略的指引下，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，只有不斷的創(chuàng)新，研發(fā)新技術(shù)，才可以在工業(yè)自動化領(lǐng)域發(fā)揮出物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的最佳效果，真正實(shí)現(xiàn)智慧工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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（作者單位：深圳智明創(chuàng)展電子有限公司）