物聯(lián)網(wǎng)傳感器技術在工業(yè)領域的應用介紹
3、解決工業(yè)領域物聯(lián)網(wǎng)應用面臨的關鍵技術問題
從整體上來看,物聯(lián)網(wǎng)還處于起步階段。物聯(lián)網(wǎng)在工業(yè)領域的大規(guī)模應用還面臨一些關鍵技術問題,概括起來主要有以下幾個方面。
工業(yè)用傳感器工業(yè)用傳感器是一種檢測裝置,能夠測量或感知特定物體的狀態(tài)和變化,并轉(zhuǎn)化為可傳輸、可處理、可存儲的電子信號或其他形式信息。工業(yè)用傳感器是實現(xiàn)工業(yè)自動檢測和自動控制的首要環(huán)節(jié)。
在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)尤其是自動化生產(chǎn)過程中,要用各種傳感器來監(jiān)視和控制生產(chǎn)過程中的各個參數(shù),使設備工作在正常狀態(tài)或最佳狀態(tài),并使產(chǎn)品達到最好的質(zhì)量。
可以說,沒有眾多質(zhì)優(yōu)價廉的工業(yè)傳感器,就沒有現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)體系。
工業(yè)無線網(wǎng)絡技術工業(yè)無線網(wǎng)絡是一種由大量隨機分布的、具有實時感知和自組織能力的傳感器節(jié)點組成的網(wǎng)狀(Mesh)網(wǎng)絡,綜合了傳感器技術、嵌入式計算技術、現(xiàn)代網(wǎng)絡及無線通信技術、分布式信息處理技術等,具有低耗自組、泛在協(xié)同、異構(gòu)互連的特點。
工業(yè)無線網(wǎng)絡技術是繼現(xiàn)場總線之后工業(yè)控制系統(tǒng)領域的又一熱點技術,是降低工業(yè)測控系統(tǒng)成本、提高工業(yè)測控系統(tǒng)應用范圍的革命性技術,也是未來幾年工業(yè)自動化產(chǎn)品新的增長點,已經(jīng)引起許多國家學術界和工業(yè)界的高度重視。
工業(yè)過程建模沒有模型就不可能實施先進有效的控制,傳統(tǒng)的集中式、封閉式的仿真系統(tǒng)結(jié)構(gòu)已不能滿足現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的需要。工業(yè)過程建模是系統(tǒng)設計、分析、仿真和先進控制必不可少的基礎。
此外,物聯(lián)網(wǎng)在工業(yè)領域的大規(guī)模應用還面臨工業(yè)集成服務代理總線技術、工業(yè)語義中間件平臺等關鍵技術問題。
4、從垂直和聚合兩個方面推動物聯(lián)網(wǎng)在工業(yè)領域的應用
物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展進程是一個規(guī)模龐大的復雜技術革新過程,可以從垂直和聚合兩個方面推動其應用。
垂直應用是指企業(yè)結(jié)合自身的特點、行業(yè)的特點進行生產(chǎn)過程的控制。垂直應用與行業(yè)生產(chǎn)和業(yè)務流程緊密結(jié)合,通過提供集成化的行業(yè)解決方案,為行業(yè)內(nèi)企業(yè)的生產(chǎn)管理提供各種服務。如在汽車行業(yè)中,產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)中的企業(yè)各自建立物聯(lián)網(wǎng)應用系統(tǒng),感知車輛實時狀態(tài),車載控制模塊匯聚和發(fā)送車輛信息,完成對車輛的控制。
物聯(lián)網(wǎng)的應用可以服務于生產(chǎn)流程和設備管理等輔助支持管理,同時高效支撐倉儲和物流供應鏈管理。
聚合應用是跨行業(yè)的應用,是基于公共服務平臺的信息化服務。聚合應用是運營商和解決方案提供商以行業(yè)用戶、家庭用戶和個人用戶為重點,規(guī)模化推廣和普及基于物聯(lián)網(wǎng)的相關業(yè)務和服務。
如集成應用車載傳感網(wǎng)、GPS定位、通信等技術的汽車,可以提供全方位和全天候的檢測、導航、娛樂、呼救等信息服務,再通過公共服務平臺完成信息維護和綜合服務運營。消費者、整車廠、維修商、車輛管理機構(gòu)均可共享信息和服務,從而進一步完善整車和零部件的設計和工藝流程,實現(xiàn)車輛全生命周期管理。
5、物聯(lián)網(wǎng)應用必須堅持以業(yè)務驅(qū)動為主,找準工業(yè)領域關鍵環(huán)節(jié)的切入點
我國工業(yè)領域行業(yè)眾多,推進物聯(lián)網(wǎng)應用必須堅持以業(yè)務驅(qū)動為主,找準工業(yè)領域關鍵環(huán)節(jié)的切入點。
當前,可在部分需求迫切、技術成熟、效益明顯、帶動性強的工業(yè)領域,圍繞關鍵環(huán)節(jié)開展物聯(lián)網(wǎng)的應用試點,催生和推進中國智能工業(yè)的發(fā)展。
裝備制造業(yè)供應鏈管理借助射頻識別等物聯(lián)網(wǎng)技術實現(xiàn)對裝備產(chǎn)品的數(shù)字化物流管理,推動上下游協(xié)作廠商共同應用先進物流管理技術,建設一個相互支持的裝備制造現(xiàn)代物流群,提高整個供應鏈的協(xié)調(diào)性,實現(xiàn)現(xiàn)代物流與裝備制造的聯(lián)動發(fā)展。
石化設備智能測控將物聯(lián)網(wǎng)技術推廣應用到石油勘探、開采、運輸?shù)拳h(huán)節(jié),建立油井生產(chǎn)智能遠程測控系統(tǒng),實現(xiàn)對石化生產(chǎn)設備的智能測控和管理,促進化工企業(yè)的安全生產(chǎn)和科學管理。
煤礦安全生產(chǎn)管理重點應用傳感器、無線射頻識別、移動通信等技術實現(xiàn)水、火、頂板、瓦斯等煤礦重大危險源的識別與監(jiān)測,建設和完善安全監(jiān)測網(wǎng)絡系統(tǒng),提升煤礦安全生產(chǎn)過程的監(jiān)控和應急響應水平。
食品安全追溯體系發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)在貨物追蹤、識別、查詢、信息等方面的作用,推進物聯(lián)網(wǎng)技術在農(nóng)業(yè)養(yǎng)殖、收購、屠宰、加工、運輸、銷售等各個環(huán)節(jié)的應用,實現(xiàn)對食品生產(chǎn)全過程關鍵信息的采集和管理,保障食品安全追溯,實現(xiàn)對問題產(chǎn)品的準確召回。
工業(yè)排污實時監(jiān)控在化工、輕工等部分高污染行業(yè),支持其智能排污監(jiān)控系統(tǒng)的建立與完善,實現(xiàn)智能排污自動監(jiān)控裝置、水質(zhì)數(shù)據(jù)監(jiān)控裝置、水質(zhì)參數(shù)檢測儀等設備的集成應用,對重點排污監(jiān)控企業(yè)實行實時監(jiān)測、自動報警,遠程關閉排污口,防止突發(fā)性環(huán)境污染事故的發(fā)生。
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