華瑩

【關(guān)鍵詞】物聯(lián)網(wǎng);智能系統(tǒng);機(jī)器人

一、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概述

“物聯(lián)網(wǎng)”一詞起源于上世紀(jì)末，隨著互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)的不斷發(fā)展。創(chuàng)新型產(chǎn)業(yè)大量涌現(xiàn)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用已慢慢進(jìn)入工業(yè)領(lǐng)域，并逐漸成為工業(yè)現(xiàn)代化的重要生產(chǎn)資源。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)為核心，通過定位跟系統(tǒng)、高頻識(shí)別設(shè)備、高性能激光掃描設(shè)備以及多功能紅外線設(shè)備等，在物體與互聯(lián)網(wǎng)之間構(gòu)建連接途徑，實(shí)現(xiàn)通信信息資源共享。簡而言之，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)就是根據(jù)特定協(xié)議，連接物體與網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行物體信息的通信與傳播，從而實(shí)現(xiàn)萬物的“管、控、營”一體化，以發(fā)揮定位、跟蹤、導(dǎo)航、監(jiān)控等職能。

常見的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)主要有三種，即無線射頻識(shí)別技術(shù)、傳感器技術(shù)以及嵌入式系統(tǒng)技術(shù)。其中，無線射頻識(shí)別技術(shù)（即RFID），是嵌入式技術(shù)與無線射頻技術(shù)的融合;在數(shù)據(jù)處理的過程中，傳感器技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)與數(shù)據(jù)信息的轉(zhuǎn)換，從而為各行各業(yè)提供所需信息;嵌入式系統(tǒng)技術(shù)將高性能傳感器技術(shù)、集成電路和計(jì)算機(jī)技術(shù)以集于一身，是一種綜合性電子應(yīng)用技術(shù)，猶如人類的大腦。感知并發(fā)出指令，對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用效果起著至關(guān)重要的影響。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展，將機(jī)器人技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合，成為當(dāng)前科學(xué)技術(shù)的發(fā)展趨勢之一。

二、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在工業(yè)機(jī)器人行業(yè)的應(yīng)用

（一）普適機(jī)器人

普適機(jī)器人系統(tǒng)基于普適計(jì)算理論，是指以三種功能，即行為功能、引導(dǎo)功能和感知功能為核心，將其應(yīng)用于軟件機(jī)器人、嵌入式機(jī)器人或者移動(dòng)機(jī)器人中。就目前而言，普適機(jī)器人的研究致力于個(gè)性化服務(wù)質(zhì)量的提升，其物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的運(yùn)用主要是借助語音識(shí)別、輸入輸出設(shè)備、軟件管理以及任務(wù)執(zhí)行管理等技術(shù)的綜合使用。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)室內(nèi)工業(yè)環(huán)境中各類工業(yè)信息的傳遞與交換，因此，適用于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在車間、商場等室內(nèi)空間的應(yīng)用。

（二）網(wǎng)絡(luò)機(jī)器人

網(wǎng)絡(luò)機(jī)器人是以物聯(lián)網(wǎng)傳感器為技術(shù)支撐，提升機(jī)器人的全局感，拓展工業(yè)機(jī)器人的智能系統(tǒng)的行為、感知范圍，強(qiáng)化定位、移動(dòng)、導(dǎo)航、跟蹤以及多機(jī)組對等功能，實(shí)現(xiàn)了節(jié)點(diǎn)替換、故障恢復(fù)、空洞填補(bǔ)等關(guān)鍵機(jī)能。在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用之前，工業(yè)機(jī)器人在挑選甄別物品時(shí)。需要人工指令輔助操作，未能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制的理想效果。而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)則通過提升機(jī)器人端側(cè)自動(dòng)水平，自行完成任務(wù)指令。以無人車智能機(jī)器人為例，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用為其正常運(yùn)行提供了基本條件與重要保障。根據(jù)控制駕駛原理，將傳感器安裝于車體四周，以便收集車輛以及周邊的各類數(shù)據(jù)信息。在經(jīng)由車內(nèi)處理器進(jìn)行對比分析后。傳送至中央數(shù)據(jù)庫，為機(jī)器人系統(tǒng)提供可靠數(shù)據(jù)支撐。同時(shí)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還可及時(shí)對數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)進(jìn)行更新處理，以確保機(jī)器人系統(tǒng)在遇到突發(fā)事件時(shí)，保持安全車距，并作出有效而快速的應(yīng)變措施。

（三）智能空間機(jī)器人

基于異構(gòu)數(shù)據(jù)和知識(shí)集成的信息物理系統(tǒng)（CPS）的生產(chǎn)方式不斷進(jìn)步，可互操作、集成、適應(yīng)、優(yōu)化、面向服務(wù)的智能化制造水平不斷提升，與算法、大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)安全、云計(jì)算或智能機(jī)器人等高技術(shù)的相關(guān)性日益緊密。可實(shí)現(xiàn)特定環(huán)境下物與物、物與人的信息管控，從而應(yīng)用于智能空間機(jī)器人技術(shù)中。其應(yīng)用范圍主要為遠(yuǎn)程監(jiān)控、遠(yuǎn)程控制等結(jié)構(gòu)化的室內(nèi)工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境。融合了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的工業(yè)機(jī)器人，其環(huán)境識(shí)別能力得到較大提升，可以根據(jù)任務(wù)指令完成特定動(dòng)作，例如物品精準(zhǔn)投遞等。而Web服務(wù)、UPNP協(xié)議、JINI（3）等技術(shù)的應(yīng)用，進(jìn)一步提高了智能空間機(jī)器人在物理識(shí)別方面的精確程度。針對復(fù)雜的作業(yè)環(huán)境，應(yīng)借助RFID射頻識(shí)別技術(shù)、視覺技術(shù)、布式傳感器等，提高智能空間機(jī)器人的空間識(shí)別能力，以彌補(bǔ)單目攝像頭在室內(nèi)工業(yè)環(huán)境中的缺陷，提高物品搜尋、甄別、傳遞的效率與效果。

與常規(guī)PLC控制的機(jī)器人相比，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能空間機(jī)器人中的應(yīng)用，更利于對虛擬空間進(jìn)行智能控制。借助Deep Learning、Hadoop等大數(shù)據(jù)處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)ROS開源平臺(tái)、RT中間件的開發(fā)與利用，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)無線或者光通信的數(shù)據(jù)信息的高速傳播，為物聯(lián)網(wǎng)工業(yè)機(jī)器人完成特定環(huán)境下的任務(wù)指令提供可靠的技術(shù)支撐。

三、結(jié)語

綜上所述，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)就是將網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)應(yīng)用于萬物之間的信息傳遞，以精細(xì)化的管理方式，促進(jìn)資源整合，實(shí)現(xiàn)資源利用最大化。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在工業(yè)機(jī)器人中的應(yīng)用，有效強(qiáng)化了工業(yè)機(jī)器人的行為能力、感知能力以及對于環(huán)境的適應(yīng)能力，有助于提高工業(yè)生產(chǎn)效率和質(zhì)量，同時(shí)，還能降低生產(chǎn)成本，減少資源浪費(fèi)以及環(huán)境污染等等。因此，相關(guān)人員要加大研發(fā)力度，積極開展技術(shù)創(chuàng)新，有效融合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)更為智能的、個(gè)性化服務(wù)輸出。為工業(yè)機(jī)器人的智能化、網(wǎng)絡(luò)化、高效化發(fā)展提供可靠助力。