基于物聯(lián)網(wǎng)的工業(yè)自動化技術研究

蔣曙光

摘 要：隨著技術的快速發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)得到不斷發(fā)展與創(chuàng)新，已然掀起信息產(chǎn)業(yè)的新一輪技術革命。但由于我國物聯(lián)網(wǎng)技術起步晚、發(fā)展快，各項技術尚未成熟，亟需予以進一步的研究和完善?；诖耍恼戮突谖锫?lián)網(wǎng)的工業(yè)自動化技術展開研究，以期促進物聯(lián)網(wǎng)技術的應用和推廣。

關鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；工業(yè)自動化；技術

從本質(zhì)上來說，物聯(lián)網(wǎng)技術就是互聯(lián)網(wǎng)應用的拓展與延伸，屬于互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務的應用創(chuàng)新，通過機器和機器互聯(lián)，與專家系統(tǒng)互聯(lián)以及與管理執(zhí)行系統(tǒng)互聯(lián)，從而通過系統(tǒng)架構(gòu)級別較低的智能設備來獲得比以往更可行的信息。在信息化不斷發(fā)展的今天，積極探究基于物聯(lián)網(wǎng)的工業(yè)自動化技術，具有重要指導意義。

1 物聯(lián)網(wǎng)的主要技術類型

基于物聯(lián)網(wǎng)的工業(yè)自動化技術主要涉及三個層面：第一，信息感知識別以及定位；第二，網(wǎng)絡接入以及數(shù)據(jù)信號處理；第三，行業(yè)應用。在網(wǎng)絡接入以及數(shù)據(jù)信號處理方面，主要依靠無線網(wǎng)絡以及現(xiàn)有通訊技術來實現(xiàn)，并在各種設備、技術的支持下，將數(shù)據(jù)傳輸?shù)交ヂ?lián)網(wǎng)上，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的網(wǎng)絡化傳輸，在這一環(huán)節(jié)中，網(wǎng)絡信息管理、數(shù)據(jù)存儲技術、數(shù)據(jù)傳輸技術是應用最為廣泛的技術方式。在經(jīng)過上述環(huán)節(jié)的技術處理之后，物聯(lián)網(wǎng)技術才能為用戶提供更高效、更優(yōu)質(zhì)的服務。

1.1 物聯(lián)網(wǎng)識別

在物聯(lián)網(wǎng)中所有的交換物均有一個獨特且唯一的識別代碼，這個代碼可能是臨時性的也可能是永久性的，這些不同的代碼可能是一個IP，也可能是一個ID。在物物交換的過程中，就需要固定的設備識別這些不同的代碼。與此同時，部分物體可能是由多種不同的小物體組成，這就要求在物體內(nèi)部安裝一定的設備來識別這些小物體，而這些設備則需要與互聯(lián)網(wǎng)建立共享數(shù)據(jù)的架構(gòu)裝置。

1.2 物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)

從本質(zhì)上來說，物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)技術就是在異構(gòu)信息系統(tǒng)中滿足服務需求者與服務提供者之間相互操作需求的技術。該技術的實現(xiàn)方式有多種，而最為直接的就是建立一種數(shù)據(jù)、信息資源共享模式，并在這一模式的支持下將服務需求者與服務提供者密切結(jié)合在一起。但是，這種共享是非語言環(huán)境的共享，共享的目的是保證服務需求者、服務提供者之間的開放運作空間。因此，物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的設計重點就在于環(huán)境之間的可操作性、可拓展性以及模塊化等。

1.3 物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)處理

在工業(yè)自動化的時代，生產(chǎn)環(huán)節(jié)、銷售環(huán)節(jié)等逐步實現(xiàn)自動化，基于此，在物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)處理上，需要充分利用結(jié)構(gòu)化信息推進技術、識別器件的智能化應用等來應對信息數(shù)據(jù)的處理需求。海量數(shù)據(jù)的出現(xiàn)也要求系統(tǒng)能夠做出信息的甄別和處理。

2 基于物聯(lián)網(wǎng)的工業(yè)自動化技術應用

物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展離不開應用，隨著技術的不斷完善，物聯(lián)網(wǎng)廣泛應用到社會各行業(yè)中，面向工業(yè)自動化的工業(yè)互聯(lián)技術是物聯(lián)網(wǎng)的關鍵組成部分。物聯(lián)網(wǎng)希望實現(xiàn)萬物互聯(lián)，物聯(lián)網(wǎng)能夠獲取當前尚未獲取的數(shù)據(jù)，在提升工業(yè)安全生產(chǎn)水平、促進節(jié)能減排、提高生產(chǎn)效益、食品安全產(chǎn)品可追溯等方面發(fā)揮了顯著作用。但是，在具體的應用過程中，也存在不同的技術難題，其中難度最大的就是新型傳感器的研究，特別是在傳感器智能化等方面面臨著較高的技術門檻。除此之外，工業(yè)無線網(wǎng)絡應用也是一個技術難點，其需要通信、組網(wǎng)、網(wǎng)絡基礎服務、規(guī)劃等多種技術的聯(lián)合使用，只有這樣才能更好地促使工業(yè)自動化的開展。

2.1 工業(yè)應用方向

物聯(lián)網(wǎng)技術是一種涉及面廣、系統(tǒng)性強的技術，其以人類社會現(xiàn)有的各種應用及集成技術為基礎，通過物在新維度的集成和發(fā)展，實現(xiàn)了時空和應用領域的進一步拓展。物聯(lián)網(wǎng)技術在工業(yè)化領域中的應用，一方面要解決無線網(wǎng)和有線網(wǎng)的問題，是從PLC、繼電器式的有線連接向無線的擴展轉(zhuǎn)變，另一方面要重點解決應用系統(tǒng)的問題。

2.2 工業(yè)節(jié)能減排環(huán)節(jié)應用

現(xiàn)階段，物聯(lián)網(wǎng)技術在化工、電力等高耗能、高污染領域廣泛應用，并在具體應用過程中，有效促進了企業(yè)節(jié)能減排工作的順利開展。在高耗能、高污染等領域應用物聯(lián)網(wǎng)技術，充分利用傳感裝置對生產(chǎn)過程進行監(jiān)測，動態(tài)把握并控制生產(chǎn)過程的用電量，就能順利達到節(jié)能減排的目標。例如，在飲料行業(yè)中，可以根據(jù)制瓶機的開停機狀況識別自動匹配空壓機的開機臺數(shù)，可以根據(jù)管路中的壓力自動調(diào)節(jié)高壓空壓機的變頻參數(shù)，還可以根據(jù)生產(chǎn)線上的冰水閥門開啟個數(shù)自動匹配冷凍機的機頭數(shù)量。

與此同時，還可以利用物聯(lián)網(wǎng)技術建立健全企業(yè)的污染源監(jiān)測系統(tǒng)，對生產(chǎn)過程中的污染排放情況進行實時動態(tài)監(jiān)測，進而為凈化系統(tǒng)提供客觀數(shù)據(jù)支持。例如，某化工企業(yè)安裝傳感裝置后，能對企業(yè)的生產(chǎn)運行進行全面監(jiān)控，并及時調(diào)整生產(chǎn)策略，全面降低企業(yè)生產(chǎn)污染，促進企業(yè)健康發(fā)展。

2.3 產(chǎn)品信息化環(huán)節(jié)中的應用

現(xiàn)階段，物聯(lián)網(wǎng)技術應用到工業(yè)領域中，一方面提升了產(chǎn)品的功能與性能，另一方面還能通過物聯(lián)網(wǎng)技術實現(xiàn)遠程控制，動態(tài)監(jiān)測產(chǎn)品信息化的各個環(huán)節(jié)，進而為工業(yè)企業(yè)的發(fā)展注入新鮮血液。在企業(yè)生產(chǎn)過程中積極引入物聯(lián)網(wǎng)技術，將工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)與物聯(lián)網(wǎng)技術緊密結(jié)合，能夠全面提高生產(chǎn)的智能化程度以及管理的網(wǎng)絡化程度，進而推動產(chǎn)品信息化、智能化的健康發(fā)展。

3 物聯(lián)網(wǎng)技術的推廣

物聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展，為無人工廠項目、智慧工業(yè)項目以及機械管理項目的研究和實施提供了可能，積極加強物聯(lián)網(wǎng)技術的研究及推廣具有重要現(xiàn)實意義。

3.1 安全生產(chǎn)

生產(chǎn)安全是我國工業(yè)生產(chǎn)領域的重要指標，也是進行工業(yè)化生產(chǎn)的第一要務。而物聯(lián)網(wǎng)技術具有良好的定位功能，能在全球范圍內(nèi)進行精準定位，同時還具備多種感知功能，這使得物聯(lián)網(wǎng)技術成為促進工業(yè)生產(chǎn)安全順利進行的重要技術保障。在工業(yè)企業(yè)的具體生產(chǎn)過程中，充分利用物聯(lián)網(wǎng)技術對各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)、生產(chǎn)設備、生產(chǎn)工人等進行動態(tài)監(jiān)控，能夠結(jié)合實際生產(chǎn)情況合理配置人力資源，及時對人員進行定位跟蹤并發(fā)現(xiàn)故障潛在隱患，然后針對性予以解決，第一時間將危機消滅在萌芽狀態(tài)，從而最大程度地降低工業(yè)企業(yè)的經(jīng)濟損失，保障工人人身安全。與此同時，運用物聯(lián)網(wǎng)技術還有助于提升產(chǎn)品質(zhì)量。在工業(yè)生產(chǎn)過程中，結(jié)合企業(yè)不同設備性質(zhì)合理運用物聯(lián)網(wǎng)技術，可在全面提升企業(yè)生產(chǎn)效率的基礎上降低運作成本，有效預防產(chǎn)品質(zhì)量問題的出現(xiàn)。

3.2 生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)

現(xiàn)階段，物聯(lián)網(wǎng)技術在企業(yè)生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)廣泛應用，通過安裝物聯(lián)網(wǎng)設備、應用物聯(lián)網(wǎng)技術，能夠全面掌握企業(yè)生產(chǎn)的各項信息數(shù)據(jù)，并有效控制企業(yè)生產(chǎn)過程中的原材料消耗及產(chǎn)品質(zhì)量等指標。通過物聯(lián)網(wǎng)技術的應用，還能全面實現(xiàn)機械、工業(yè)化自動生產(chǎn)，為研究和建設無人工廠提供有力支持，進而提升企業(yè)生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)的整體效率與自動化水平，為企業(yè)生產(chǎn)節(jié)約大量的資金投入。例如，在飲料生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)，可通過對各機臺的開停監(jiān)控，實時獲取生產(chǎn)現(xiàn)場個生產(chǎn)設備的當前狀態(tài)，按時段統(tǒng)計各生產(chǎn)設備的故障率。

3.3 在經(jīng)營管理領域中的推廣

物聯(lián)網(wǎng)技術在經(jīng)營管理領域的應用主要體現(xiàn)在生產(chǎn)管理以及供應鏈管理等方面。在上述環(huán)節(jié)中應用物聯(lián)網(wǎng)技術，一方面能有效降低企業(yè)生產(chǎn)成本，另一方面能全面提升員工工作效率，促進企業(yè)智能化、現(xiàn)代化管理的順利開展。例如，生產(chǎn)追溯管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)能通過編碼和數(shù)據(jù)管理，保證產(chǎn)品的唯一性。每箱產(chǎn)品可以采用在線二維碼噴箱，通過對物料的ID掃描，來記錄品種和來源，進而完成從進料到成品的質(zhì)量控制、過程管理。

4 結(jié)束語

綜上所述，物聯(lián)網(wǎng)在工業(yè)自動化實現(xiàn)中扮演著不可替代的重要角色。本文以物聯(lián)網(wǎng)的主要技術類型為切入點，從基于物聯(lián)網(wǎng)的工業(yè)自動化技術應用以及物聯(lián)網(wǎng)技術的推廣兩方面進行了詳細論述，多方面入手，旨在為一線工作提供理論指導。

參考文獻

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