智能化決策和自動化生產(chǎn)離不開工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應用
工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是工業(yè)4.0的核心基礎,它是利用局部網(wǎng)絡或互聯(lián)網(wǎng)等通信技術,把傳感器、控制器、機器、人員和物品等通過新的方式聯(lián)在一起,形成人與物、物與物相聯(lián),實現(xiàn)信息化、遠程管理控制和智能化的網(wǎng)絡,從而最大限度地提高機器效率以及整個工作的吞吐量。
隨著智能制造戰(zhàn)略的持續(xù)推進以及企業(yè)轉型的逐漸深入,物聯(lián)網(wǎng)在工業(yè)轉型中的應用價值愈發(fā)凸顯。企業(yè)已經(jīng)清楚的認識到,要想實現(xiàn)智能化決策和自動化生產(chǎn)離不開人機物的全面互聯(lián)。當前,工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)熱潮遍布神州大地,已成為政府、制造企業(yè)、互聯(lián)網(wǎng)公司、物聯(lián)網(wǎng)公司、電信運營商、IT和自動化廠商等各方關注的焦點。
據(jù)IDC報告,2017年全球物聯(lián)網(wǎng)總體支出將同比增長16.7%,略高于8000億美元。報告預計,到2021年,全球物聯(lián)網(wǎng)支出將達到1.4萬億美元。其中包括企業(yè)對物聯(lián)網(wǎng)硬件、軟件、服務和網(wǎng)絡連接的投資。以不同行業(yè)來看,制造業(yè)和運輸業(yè)仍將是獲得投資最多的行業(yè),分別為1830億和850億美元。
對大多數(shù)企業(yè)來說,盡管物聯(lián)網(wǎng)技術已經(jīng)存在了數(shù)十年之久,但其應用范圍僅限于運營活動,數(shù)據(jù)的潛能沒有在企業(yè)中得到充分釋放。隨著連接技術、大數(shù)據(jù)管理、商務分析和云技術的發(fā)展,我們現(xiàn)在能夠將運營技術與信息技術融合在一起,打造更智能的機器,推動企業(yè)實現(xiàn)端到端數(shù)字化轉型。
工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)核心技術
工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)體系架構可分為四層,實體層包括各類智能產(chǎn)品及嵌入式軟件和芯片等;傳感層則是物聯(lián)網(wǎng)的皮膚和五官,用于識別物體,采集信息,包括條碼、二維碼標簽和讀卡器、RFID標簽和讀寫器、攝像頭、GPS等;網(wǎng)絡層是物聯(lián)網(wǎng)的神經(jīng)中樞和大腦,用于信息傳遞和處理,包括通信與互聯(lián)網(wǎng)的融合網(wǎng)絡、網(wǎng)絡管理中心和信息處理中心等;應用層是物聯(lián)網(wǎng)的“社會分工”,即與行業(yè)專業(yè)技術及需求實現(xiàn)深度融合,最終實現(xiàn)行業(yè)智能化。在物聯(lián)網(wǎng)各層之間,信息不是單向傳遞的,也有交互、控制等,所傳遞的信息多種多樣,這其中關鍵是物品的信息,包括在特定應用系統(tǒng)范圍內(nèi)能唯一標識物品的識別碼和物品的靜態(tài)與動態(tài)信息。
工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的關鍵技術則包括:
傳感器技術:信息的泛在化對工業(yè)的傳感器和傳感裝置提出了更高的要求。
微型化:元器件的微小型化,節(jié)約資源與能源。
智能化:自校準、自診斷、自學習、自決策、自適應和自組織等人工智能技術。
低功耗與能量獲取技術:電池供電,用陽光、風、溫度、振動。
通信技術:具體包括:調(diào)制與編碼技術、自適應跳頻技術、信道調(diào)度技術、通信協(xié)議多樣性、多標準有線及無線技術。
網(wǎng)絡技術:
組網(wǎng)技術:網(wǎng)絡路由技術、互聯(lián)技術、共存技術、跨層設計與優(yōu)化技術。
網(wǎng)絡管理與基礎服務技術:低開銷高精度的時間同步技術、快速節(jié)點定位技術、實時網(wǎng)絡性能監(jiān)視與預警技術、工業(yè)數(shù)據(jù)的分布式管理技術。
信息處理技術:
海量信息處理:工業(yè)信息出現(xiàn)爆炸式增長,構建集海量感知信息,獲取、高效融合、特征提取和內(nèi)容理解為一體。
實時信息處理:工業(yè)流程監(jiān)視與控制需求。
新型制造模式:多源異構感知信息融合。
泛在信息處理服務與協(xié)同平臺:設計、制造、管理過程中人-人之間、人-機之間和機-機之間的行為感知、環(huán)境感知、狀態(tài)感知的綜合性感知能力。