物聯(lián)網(wǎng)傳感器技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的應用介紹

盡管社會(huì )各界對傳感網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、泛在網(wǎng)的概念眾說(shuō)紛紜，但人們普遍認為，物聯(lián)網(wǎng)是指通過(guò)各類(lèi)傳感器實(shí)現物與物、物與人、人與人之間按需的信息獲取、傳遞、儲存、認知、分析和使用。

物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵環(huán)節可以歸納為全面感知、可靠傳送、智能處理。全面感知是指利用射頻識別(RFID)、GPS、攝像頭、傳感器、傳感器網(wǎng)絡(luò )等感知、捕獲、測量的技術(shù)手段，隨時(shí)隨地對物體進(jìn)行信息采集和獲取。

可靠傳送是指通過(guò)各種通信網(wǎng)絡(luò )、互聯(lián)網(wǎng)隨時(shí)隨地進(jìn)行可靠的信息交互和共享。智能處理是指對海量的跨部門(mén)、跨行業(yè)、跨地域的數據和信息進(jìn)行分析處理，提升對物理世界、經(jīng)濟社會(huì )各種活動(dòng)的洞察力，實(shí)現智能化的決策和控制。相比互聯(lián)網(wǎng)具有的全球互聯(lián)互通的特征，物聯(lián)網(wǎng)具有局域性和行業(yè)性特征。

工業(yè)是物聯(lián)網(wǎng)應用的重要領(lǐng)域。具有環(huán)境感知能力的各類(lèi)終端、基于泛在技術(shù)的計算模式、移動(dòng)通信等不斷融入到工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節，可大幅提高制造效率，改善產(chǎn)品質(zhì)量，降低產(chǎn)品成本和資源消耗，將傳統工業(yè)提升到智能工業(yè)的新階段。

1、物聯(lián)網(wǎng)在工業(yè)領(lǐng)域的幾方面應用

從當前技術(shù)發(fā)展和應用前景來(lái)看，物聯(lián)網(wǎng)在工業(yè)領(lǐng)域的應用主要集中在以下幾個(gè)方面。

制造業(yè)供應鏈管理物聯(lián)網(wǎng)應用于企業(yè)原材料采購、庫存、銷(xiāo)售等領(lǐng)域，通過(guò)完善和優(yōu)化供應鏈管理體系，提高了供應鏈效率，降低了成本?？罩锌蛙?chē)(Airbus)通過(guò)在供應鏈體系中應用傳感網(wǎng)絡(luò )技術(shù)，構建了全球制造業(yè)中規模最大、效率最高的供應鏈體系。

產(chǎn)品設備監控管理各種傳感技術(shù)與制造技術(shù)融合，實(shí)現了對產(chǎn)品設備操作使用記錄、設備故障診斷的遠程監控。GEOilGas集團在全球建立了13個(gè)面向不同產(chǎn)品的i-Center，通過(guò)傳感器和網(wǎng)絡(luò )對設備進(jìn)行在線(xiàn)監測和實(shí)時(shí)監控，并提供設備維護和故障診斷的解決方案。

生產(chǎn)過(guò)程工藝優(yōu)化物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應用提高了生產(chǎn)線(xiàn)過(guò)程檢測、實(shí)時(shí)參數采集、生產(chǎn)設備監控、材料消耗監測的能力和水平。生產(chǎn)過(guò)程的智能監控、智能控制、智能診斷、智能決策、智能維護水平不斷提高。鋼鐵企業(yè)應用各種傳感器和通信網(wǎng)絡(luò )，在生產(chǎn)過(guò)程中實(shí)現對加工產(chǎn)品的寬度、厚度、溫度的實(shí)時(shí)監控，從而提高了產(chǎn)品質(zhì)量，優(yōu)化了生產(chǎn)流程。

環(huán)保監測及能源管理物聯(lián)網(wǎng)與環(huán)保設備的融合實(shí)現了對工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的各種污染源及污染治理各環(huán)節關(guān)鍵指標的實(shí)時(shí)監控。在重點(diǎn)排污企業(yè)排污口安裝無(wú)線(xiàn)傳感設備，不僅可以實(shí)時(shí)監測企業(yè)排污數據，而且可以遠程關(guān)閉排污口，防止突發(fā)性環(huán)境污染事故的發(fā)生。電信運營(yíng)商已開(kāi)始推廣基于物聯(lián)網(wǎng)的污染治理實(shí)時(shí)監測解決方案。

工業(yè)安全生產(chǎn)管理把感應器嵌入和裝備到礦山設備、油氣管道、礦工設備中，可以感知危險環(huán)境中工作人員、設備機器、周邊環(huán)境等方面的安全狀態(tài)信息，將現有分散、獨立、單一的網(wǎng)絡(luò )監管平臺提升為系統、開(kāi)放、多元的綜合網(wǎng)絡(luò )監管平臺，實(shí)現實(shí)時(shí)感知、準確辨識、快捷響應、有效控制。

2、物聯(lián)網(wǎng)與先進(jìn)制造技術(shù)結合體現的領(lǐng)域

與未來(lái)先進(jìn)制造技術(shù)相結合是物聯(lián)網(wǎng)應用的生命力所在。

物聯(lián)網(wǎng)是信息通信技術(shù)發(fā)展的新一輪制高點(diǎn)，正在工業(yè)領(lǐng)域廣泛滲透和應用，并與未來(lái)先進(jìn)制造技術(shù)相結合，形成新的智能化的制造體系。這一制造體系仍在不斷發(fā)展和完善之中。概括起來(lái)，物聯(lián)網(wǎng)與先進(jìn)制造技術(shù)的結合主要體現在8個(gè)領(lǐng)域。

泛在制造信息處理技術(shù)建立以泛在信息處理為基礎的新型制造模式，提升制造行業(yè)的整體實(shí)力和水平。目前，泛在信息制造及泛在信息處理尚處于概念和實(shí)驗階段，各國政府均將此列入國家發(fā)展計劃，大力推動(dòng)實(shí)施。

泛在感知網(wǎng)絡(luò )技術(shù)建立服務(wù)于智能制造的泛在網(wǎng)絡(luò )技術(shù)體系，為制造中的設計、設備、過(guò)程、管理和商務(wù)提供無(wú)處不在的網(wǎng)絡(luò )服務(wù)。目前，面向未來(lái)智能制造的泛在網(wǎng)絡(luò )技術(shù)發(fā)展還處于初始階段。

虛擬現實(shí)技術(shù)采用真三維顯示與人機自然交互的方式進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)，進(jìn)一步提高制造業(yè)的效率。目前，虛擬環(huán)境已經(jīng)在許多重大工程領(lǐng)域得到了廣泛的應用和研究。未來(lái)，虛擬現實(shí)技術(shù)的發(fā)展方向是三維數字產(chǎn)品設計、數字產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程仿真、真三維顯示和裝配維修等。

人機交互技術(shù)傳感技術(shù)、傳感器網(wǎng)、工業(yè)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)以及新

空間協(xié)同技術(shù)空間協(xié)同技術(shù)的發(fā)展目標是以泛在網(wǎng)絡(luò )、人機交互、泛在信息處理和制造系統集成為基礎，突破現有制造系統在信息獲取、監控、控制、人機交互和管理方面集成度差、協(xié)同能力弱的局限，提高制造系統的敏捷性、適應性、高效性。

材料的發(fā)展，提高了人機交互的效率和水平。目前制造業(yè)處在一個(gè)信息有限的時(shí)代，人要服從和服務(wù)于機器。隨著(zhù)人機交互技術(shù)的不斷發(fā)展，我們將逐步進(jìn)入基于泛在感知的信息化制造人機交互時(shí)代。

電子商務(wù)技術(shù)目前制造與商務(wù)過(guò)程一體化特征日趨明顯，整體呈現出縱向整合和橫向聯(lián)合兩種趨勢。未來(lái)要建立健全先進(jìn)制造業(yè)中的電子商務(wù)技術(shù)框架，發(fā)展電子商務(wù)以提高制造企業(yè)在動(dòng)態(tài)市場(chǎng)中的決策與適應能力，構建和諧、可持續發(fā)展的先進(jìn)制造業(yè)。

平行管理技術(shù)未來(lái)的制造系統將由某一個(gè)實(shí)際制造系統和對應的一個(gè)或多個(gè)虛擬的人工制造系統所組成。平行管理技術(shù)就是要實(shí)現制造系統與虛擬系統的有機融合，不斷提升企業(yè)認識和預防非正常狀態(tài)的能力，提高企業(yè)的智能決策和應急管理水平。

系統集成制造技術(shù)系統集成制造是由智能機器人和專(zhuān)家共同組成的人機共存、協(xié)同合作的工業(yè)制造系統。它集自動(dòng)化、集成化、網(wǎng)絡(luò )化和智能化于一身，使制造具有修正或重構自身結構和參數的能力，具有自組織和協(xié)調能力，可滿(mǎn)足瞬息萬(wàn)變的市場(chǎng)需求，應對激烈的市場(chǎng)競爭。