物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在煙草機械設(shè)備中的應(yīng)用

李昂 潘璠 普夢窈

紅塔煙草（集團）有限責(zé)任公司玉溪卷煙廠 云南玉溪 653100

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是基于互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上誕生的新一代信息技術(shù)，突破了人們與互聯(lián)網(wǎng)之間的交流渠道，實現(xiàn)了物品的交換、通訊，將紅外線感應(yīng)器、無線識別系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)等與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合，可以便利的實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸與共享。將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用在煙草機械設(shè)備中，能夠準確總結(jié)、分析煙草的生產(chǎn)、輸出產(chǎn)量，提高生產(chǎn)效率。

1 煙草機械設(shè)備控制的常見問題

1.1 煙草機械設(shè)備的自動化能力較為低下

在技術(shù)的成熟下，煙草機械設(shè)備自動化程度得到了顯著提升，但是現(xiàn)有的自動化還集中在設(shè)備方面，尚未實現(xiàn)互通互聯(lián)。

1.2 缺乏設(shè)備運行及時的維護和診斷

廠家無法及時獲取設(shè)備的參與，根據(jù)設(shè)備運行狀態(tài)來進行診斷、維護，在日常設(shè)備的維護、整修上，企業(yè)與廠家之間存在溝通鴻溝[1]。

2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在煙草機械設(shè)備中的應(yīng)用

2.1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的代表

傳感器技術(shù)：傳感器技術(shù)屬于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的關(guān)鍵，將各類模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號；RFID標簽：RFID標簽屬于傳感器技術(shù)的一種，融合了嵌入式技術(shù)、無線射頻技術(shù)，在物流管理、自動識別上，有廣泛應(yīng)用前景；嵌入式系統(tǒng)技術(shù)：這一技術(shù)集齊傳感器技術(shù)、計算機硬件、電子應(yīng)用、集成電路等技術(shù)于一體，經(jīng)過幾十年的演變，以嵌入式系統(tǒng)為特征的智能終端產(chǎn)品隨處可見；小到人們身邊的MP3，大到航天航空的衛(wèi)星系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)正在改變著人們的生活，推動著工業(yè)生產(chǎn)以及國防工業(yè)的發(fā)展。

2.2 具體應(yīng)用

相較于單一的物體，機械設(shè)備中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用更加復(fù)雜，需要對傳感器數(shù)據(jù)進行融合，并考慮到設(shè)備與設(shè)備、設(shè)備與環(huán)節(jié)之間的關(guān)聯(lián)，為此，需要構(gòu)建描述層，負責(zé)發(fā)送設(shè)備的運行信息，信息內(nèi)容涵蓋至歷史信息、設(shè)備健康情況、與外圍設(shè)備的關(guān)系。描述層需要應(yīng)用大量傳感器，在用戶干預(yù)下來對傳感器信息進行判斷，這也是開展維護、診斷工作的前提，描述層中的信息既有大量內(nèi)部信息，也要將外部信息納入其中。如：在膨脹設(shè)備中，填充值、出入口水分、環(huán)境溫度與濕度也都是其中的關(guān)鍵數(shù)據(jù)，上述數(shù)據(jù)對于生產(chǎn)狀態(tài)的改進有重要影響。同時，在設(shè)備的描述中，還要設(shè)置經(jīng)歷分量，負責(zé)描述設(shè)備的各項歷史信息，如外圍條件、設(shè)備初始計算能力等。

描述完畢后，即可借助IOT協(xié)議與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，將設(shè)備信息發(fā)送至云端，與生產(chǎn)廠家共享，從物聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)來看，煙草機械設(shè)備中的物聯(lián)網(wǎng)包括傳感器、自動化控制系統(tǒng)、外部設(shè)備、人工干預(yù)等組成，云端負責(zé)云儲存，配備專門的通信系統(tǒng)，由瀏覽器、APP、應(yīng)用程序共同組成接口。在軟件協(xié)議與網(wǎng)絡(luò)上，主要應(yīng)用4G、WIFI，相較而言，4G的維護費用相對較高，軟件協(xié)議優(yōu)先應(yīng)用JMS、AMQP與REST/HTTP，上述協(xié)議是基于以太網(wǎng)作為基礎(chǔ)，具有很強的兼容性，可以滿足設(shè)備的運行要求[2]。

通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，實現(xiàn)了煙草機械設(shè)備的遠程診斷與維護，云端設(shè)置了監(jiān)控程序，廠家可以便利的查看到設(shè)備運行狀態(tài)、磨損情況，接受傳感器信號，如果出現(xiàn)異常，會及時給出預(yù)警，并結(jié)合相關(guān)的事件信息、報警信息、數(shù)據(jù)信息來進行診斷。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用為信息的存儲、分享提供了便利，解決了遠程監(jiān)控與遠程維護的問題，大大降低了企業(yè)的成本。

就當(dāng)前的應(yīng)用來看，煙草行業(yè)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的結(jié)合還處于初級發(fā)展階段，其中也存在不少技術(shù)障礙，如“RFID識別率”的問題，關(guān)于RFID識別標準，全球還沒有制定出統(tǒng)一的標準，盡管各國的標準差別不大，但是卻經(jīng)常無法實現(xiàn)兼容，加之當(dāng)前我國RFID技術(shù)的問題，也在一定程度上影響了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與煙草機械設(shè)備的結(jié)合。為此，在下一階段，需要基于現(xiàn)有的信息系統(tǒng)作為基礎(chǔ)，構(gòu)建出符合我國實際情況的存儲系統(tǒng)，同時，煙草企業(yè)也要不斷革新技術(shù)應(yīng)用，以網(wǎng)絡(luò)技術(shù)作為發(fā)展媒介，做好精益管理、供應(yīng)鏈管理工作，構(gòu)建可控關(guān)鍵節(jié)點，提高服務(wù)水平，進一步深化物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在企業(yè)中的應(yīng)用。

3 安全風(fēng)險的把控

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在煙草機械設(shè)備中面臨的最大挑戰(zhàn)就是安全風(fēng)險問題，盡管數(shù)據(jù)的共享為企業(yè)運營提供了便利，但是也增加了數(shù)據(jù)泄露的風(fēng)險，對此，需要采用有序的技術(shù)手段來降低安全風(fēng)險[3]?？紤]到物聯(lián)網(wǎng)與工廠設(shè)備運行狀態(tài)、實物相關(guān)，除了數(shù)據(jù)泄露隱患之外，還可能出現(xiàn)無法預(yù)知操作、未授權(quán)操作問題，若把控不當(dāng)，可能對操作人員的人身安全造成威脅，針對上述問題，需要做好安全等級的劃分，具體來看，需要關(guān)注“設(shè)備運行與物聯(lián)網(wǎng)耦合度”、“物聯(lián)網(wǎng)與設(shè)備安全隔離”、“物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備控制能力”、“物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)運行能力”幾個因素，將其劃分為五個等級，L1為最危險級別，極易引起數(shù)據(jù)泄露或者設(shè)備被他方控制，L5為最安全等級。對于煙草企業(yè)而言，需要把握好L4與L5決定權(quán)，由設(shè)備常見負責(zé)提供安全保證，L3、L2與L1由雙方共同決定、實施。

4 結(jié)語

將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用在煙草機械設(shè)備中，能夠顯著解決設(shè)備維修、保養(yǎng)的問題，但是，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用也存在全問題，物聯(lián)網(wǎng)的安全不同于普通網(wǎng)絡(luò)的安全，威脅模式不僅僅是通信安全的問題，因此，在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用上，還要嚴格把控安全關(guān)，將安全隱患扼殺在萌芽。