張海龍

（山西云時(shí)代技術(shù)有限公司，山西太原 030001）

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與改革能夠促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展模式，從第一次工業(yè)革命到現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，為社會(huì)發(fā)展提供了重要的技術(shù)支持，也促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的大幅度增長(zhǎng)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是近幾年社會(huì)發(fā)展需求產(chǎn)生的一種技術(shù)，其在工業(yè)領(lǐng)域中具有重要的應(yīng)用價(jià)值，人們借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)不同的物體可以相互連接，以因特網(wǎng)作為根基，實(shí)現(xiàn)信息的交流，促進(jìn)工業(yè)自動(dòng)化的應(yīng)用，推動(dòng)工業(yè)化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

1 物聯(lián)網(wǎng)概述

1.1 物聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)涵

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)主要利用互聯(lián)網(wǎng)的信息交流、信息的傳感器與接收器、GPS定位系統(tǒng)、激光掃描儀與激光射頻識(shí)別等技術(shù)和裝備，實(shí)現(xiàn)對(duì)物體的信息采集、交換、連接等，實(shí)現(xiàn)不同物體之間的連接、不同物體和人的連接。綜上所述，物聯(lián)網(wǎng)是一種基于互聯(lián)網(wǎng)的信息承載，能夠使所有可連接的獨(dú)立物體進(jìn)行彼此溝通[1]。

1.2 工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用，主要把各種傳感器、監(jiān)控器、通信技術(shù)與智能化系統(tǒng)等技術(shù)應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)的過(guò)程中，以提高工業(yè)生產(chǎn)效率、節(jié)約工業(yè)生產(chǎn)時(shí)間、降低生產(chǎn)成本，實(shí)現(xiàn)企業(yè)效益提升的目的。從現(xiàn)階段應(yīng)用形式分析，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用呈現(xiàn)信息交流、自動(dòng)化、鑲嵌式、安全性等多種特點(diǎn)[2]。

1.3 工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀

隨著時(shí)代的發(fā)展，社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平不斷提高，科技技術(shù)日新月異，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不斷完善和更新，使得物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在更多的領(lǐng)域得以應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的價(jià)值。例如，物流公司的全國(guó)物流監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)物與物的信息傳遞交流，完善物流運(yùn)輸體系。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)相對(duì)完善，能夠把信息和各項(xiàng)應(yīng)用具體化，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)能夠?qū)θ藗內(nèi)粘Ｉ町a(chǎn)生積極影響，在今后的發(fā)展中將被廣泛應(yīng)用[3]。

1.4 物聯(lián)網(wǎng)在自動(dòng)化工業(yè)應(yīng)用的缺陷

物聯(lián)網(wǎng)在自動(dòng)化工業(yè)上應(yīng)用存在一些不足，在自動(dòng)化工業(yè)中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)感知層要求比較高，目前傳感器的水平無(wú)法達(dá)到相應(yīng)的技術(shù)手段，對(duì)應(yīng)的感知層無(wú)法滿足物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的需求?，F(xiàn)階段的智能系統(tǒng)還有待完善，達(dá)不到人工智能的水平，無(wú)法滿足自動(dòng)化工業(yè)的生產(chǎn)的合理化[4]。

2 物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)

2.1 技術(shù)架構(gòu)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)需要整體的技術(shù)架構(gòu)，逐步完善架構(gòu)的每個(gè)環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)物體的互通操作。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)[5]如表1所示。

表1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)

2.2 物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)和信號(hào)處理

隨著工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)的實(shí)際開(kāi)展，物聯(lián)網(wǎng)本身也將具備一定的信息處理能力，使工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)和銷(xiāo)售活動(dòng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)得以收集通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)加以處理和分析。將物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用到工業(yè)自動(dòng)化中，可以根據(jù)相關(guān)語(yǔ)義，借助物聯(lián)網(wǎng)中的關(guān)鍵技術(shù)和設(shè)備，對(duì)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行合理分析和采集，基于結(jié)構(gòu)化信息對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行合理處理和分析。

2.3 感知層RFID技術(shù)

RFID是無(wú)線射頻識(shí)別通信技術(shù)，在物聯(lián)網(wǎng)中歸屬于感知層，其工作原理是通過(guò)無(wú)線電波識(shí)別被指定的物體，獲得物體的信息。在信息采集中通過(guò)對(duì)ID二維碼等掃描識(shí)別物體的信息，不需要直接與物體進(jìn)行接觸，目標(biāo)物體進(jìn)入射頻信號(hào)覆蓋范圍內(nèi)時(shí)，接收解讀裝置發(fā)出可捕捉物體的信號(hào)，或由目標(biāo)物體主動(dòng)發(fā)射信號(hào)，由接收機(jī)接收并傳送信息。

例如，在快遞行業(yè)，每天的物流環(huán)節(jié)中都要處理大量的快遞，單靠人工處理難以完成大量的快遞信息掃描，將直接影響快遞工作的速度，致使工作效率不高。通過(guò)RFID技術(shù)的應(yīng)用，可以極大提高掃描快遞的效率，還能夠有效地保證信息的精準(zhǔn)性。RFID技術(shù)對(duì)整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展具有十分重要的意義。

2.4 嵌入式系統(tǒng)技術(shù)

嵌入式系統(tǒng)技術(shù)處理層技術(shù)一種，對(duì)感知層收集的信息進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)軟硬件結(jié)合的目的，技術(shù)復(fù)雜程度更高?，F(xiàn)階段，科技不斷更新，經(jīng)濟(jì)不斷進(jìn)步，嵌入式系統(tǒng)不斷完善，也不斷向各個(gè)領(lǐng)域滲透。

2.5 物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)技術(shù)

網(wǎng)關(guān)是連接傳感器的通信網(wǎng)與內(nèi)網(wǎng)的通信網(wǎng)的關(guān)鍵設(shè)備，其主要功能是網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸、物理協(xié)議的匹配、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的管理等。在物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下，物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)單元設(shè)備組件，其主要是傳輸不同傳感器收集的物理信息，通過(guò)特定的通信協(xié)議實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的內(nèi)網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸，還能夠有效保證數(shù)據(jù)的安全性。

2.6 智能終端

智能終端一般計(jì)算機(jī)或大型服務(wù)器，其能夠滿足物聯(lián)網(wǎng)的各類(lèi)信息應(yīng)用需求，具備物聯(lián)網(wǎng)傳感器傳輸數(shù)據(jù)的收集、計(jì)算與執(zhí)行能力。智能化終端與人們的需求密切相關(guān)，例如用于工業(yè)機(jī)動(dòng)化生產(chǎn)監(jiān)控領(lǐng)域的智能化終端，除了具備基礎(chǔ)的工業(yè)數(shù)據(jù)采集功能與監(jiān)控功能以外，還具備預(yù)警和報(bào)警功能，智能終端能夠?qū)I(yè)生產(chǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)化分析，并在事故發(fā)生前將報(bào)警信息發(fā)送到管理人員的通信設(shè)備中，起到遠(yuǎn)程智能化管理的作用。

3 工業(yè)自動(dòng)化中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用

3.1 工業(yè)生產(chǎn)制造中的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用

當(dāng)前，隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，已被廣泛地應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域。為了使生產(chǎn)設(shè)備在企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中提高運(yùn)行速度，可根據(jù)生產(chǎn)設(shè)備的性質(zhì)和特點(diǎn)。采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行輔助，可以明顯提高設(shè)備的運(yùn)行效率，也可以使企業(yè)生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)更好發(fā)展。在實(shí)際的工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)中，可以應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)產(chǎn)品原材料進(jìn)行識(shí)別檢測(cè)，充分發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)際價(jià)值。在工業(yè)生產(chǎn)加工的過(guò)程中，可以通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，更好地發(fā)現(xiàn)不符合標(biāo)準(zhǔn)的材料和產(chǎn)品，促使工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)水平能夠達(dá)到更高的水平，提高工業(yè)生產(chǎn)的效率，降低生產(chǎn)成本，實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動(dòng)化的良好發(fā)展。

3.2 工業(yè)安全生產(chǎn)中的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用

長(zhǎng)期以來(lái)，工業(yè)安全問(wèn)題一直是工業(yè)生產(chǎn)中的關(guān)鍵問(wèn)題，在工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)中必須加強(qiáng)安全管理問(wèn)題的研究和實(shí)施。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)具有GPS全球定位系統(tǒng)，能夠有效地對(duì)物體進(jìn)行精準(zhǔn)定位，其感知層能有效地接收一切信息，對(duì)發(fā)生的安全問(wèn)題及時(shí)進(jìn)行反饋與定位，提高工業(yè)生產(chǎn)的安全性。在自動(dòng)化工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，合理地運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，對(duì)生產(chǎn)的原材料和產(chǎn)品的運(yùn)輸都進(jìn)行監(jiān)控，有效保證工業(yè)安全生產(chǎn)，還可以提高工業(yè)生產(chǎn)效率。在自動(dòng)化工業(yè)生產(chǎn)線上安裝相關(guān)的感知層設(shè)備，采用智能化系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，通過(guò)智能化系統(tǒng)對(duì)生產(chǎn)線進(jìn)行定位，保證自動(dòng)化生產(chǎn)線各個(gè)環(huán)節(jié)沒(méi)有問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)化操作，避免因員工造成的安全問(wèn)題，確保工業(yè)生產(chǎn)順利進(jìn)行，促進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化發(fā)展與推廣。

3.3 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中的工業(yè)節(jié)能

綠色生產(chǎn)與可持續(xù)發(fā)展已經(jīng)成為當(dāng)前工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的重要條件，但在實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)中，無(wú)法做到節(jié)能與綠色生產(chǎn)，大多數(shù)工業(yè)生產(chǎn)都會(huì)對(duì)周邊環(huán)境造成一定破壞，工業(yè)可持續(xù)化發(fā)展需要進(jìn)一步提高。經(jīng)過(guò)大量的工業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐證明，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用能夠有效地解決高污染問(wèn)題，特別是在生產(chǎn)線的裝備上安裝感知層設(shè)備，能夠?qū)φ麄€(gè)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的污染進(jìn)行全方位監(jiān)測(cè)，建立環(huán)境污染監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，充分實(shí)施工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展理念?；谖廴颈O(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用能滿足自動(dòng)化工業(yè)生產(chǎn)的需求，在自動(dòng)化工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備中應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，用以對(duì)自動(dòng)化生產(chǎn)的節(jié)能減排，實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)，促進(jìn)工業(yè)自動(dòng)化更好發(fā)展。

3.4 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的產(chǎn)品信息化

人們的生活水平近年來(lái)大幅度提高，人們的安全意識(shí)也逐漸加強(qiáng)，人們對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量要求也越來(lái)越高，國(guó)家對(duì)企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行了嚴(yán)格監(jiān)控與抽查。企業(yè)面臨國(guó)家政策時(shí)進(jìn)行了工業(yè)生產(chǎn)內(nèi)部監(jiān)控，并在生產(chǎn)后增加產(chǎn)品信息，嚴(yán)格按照國(guó)家的要求進(jìn)行產(chǎn)品銷(xiāo)售。但產(chǎn)品銷(xiāo)售時(shí)存在一些問(wèn)題，這些問(wèn)題直接影響產(chǎn)品的市占率，影響企業(yè)的盈利，必須在銷(xiāo)售時(shí)進(jìn)行及時(shí)的監(jiān)控。物聯(lián)網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)生產(chǎn)銷(xiāo)售等諸多環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)控，及時(shí)地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并解決，避免因時(shí)間問(wèn)題對(duì)企業(yè)造成巨大損失。

3.5 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用運(yùn)營(yíng)管理

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的運(yùn)營(yíng)管理中具有巨大價(jià)值，其能提高工業(yè)生產(chǎn)中管理效率與供應(yīng)鏈的發(fā)貨效率，并間接提高工業(yè)生產(chǎn)效率，促使企業(yè)現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)的實(shí)現(xiàn)。例如，生產(chǎn)管理中的追溯系統(tǒng)，能夠使產(chǎn)品保持唯一性，每個(gè)產(chǎn)品都有對(duì)應(yīng)的二維碼，對(duì)產(chǎn)品的種類(lèi)和來(lái)源都有清晰信息，可以實(shí)現(xiàn)從進(jìn)料到成品的全過(guò)程控制。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著科技的不斷發(fā)展，工業(yè)自動(dòng)化已經(jīng)成為未來(lái)社會(huì)發(fā)展的趨勢(shì)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)工業(yè)自動(dòng)化發(fā)展具有重要作用。對(duì)工業(yè)自動(dòng)化企業(yè)而言，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)必須逐漸引入工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)，以推動(dòng)工業(yè)自動(dòng)化發(fā)展。