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工业物联网的发展需求大量的传感设备,抗腐蚀性、高强度、耐高温等特性的专用传感器的发展将成为工业物联网应用的一个推进器。
两化融合是世界工业化发展的一个趋势,物联网技术给工业化带动信息化、信息化促进工业化提供了一个新的突破口。当前,先进制造企业基本上实行了信息化管理,如多数企业采用的基于ERP 的现代企业管理制度,基本上实现了信息共享、实时获取生产经营情况等功能。
ERP 作为当前企业应用最为成熟的现代化企业管理解决方案,及时、高效地获取生产经营情况是企业管理决策人员所希望的,而现代物流业发展、电子商务平台的运用以及SCM 和CRM 等成熟解决方案的应用,使得制造业从传统的制造方式到真正实现了智造。
物联网的提出给两化融合的进一步解决提供了一个新的突破口,新型制造业的发展是基于自动化技术的应用,物联网的应用改变了传统自动化技术中被动的信息收集方式,实现了自动、准确、及时地收集生产过程的生产参数。传统的工业生产采用M2M(Machine to Machine) 的通信模式,实现了机器与机器间的通信,而物联网通过Things to Things 的通信方式实现人、机器和系统三者之间的智能化、交互式无缝连接,从而使得企业与客户、市场的联系更为紧密,企业可以感知到市场的瞬息万变。例如在钢铁行业中,物联网的存在,使得管理决策人员能够实时地掌握价格的涨幅变化以及原材料的变化,从而对生产做出准确、合理的调节;基于ERP 的管理理念使得管理理念得到了改变,从而提高了管理效率。
2 工业物联网需要解决的问题
工业物联网技术是一个跨学科的工程,它涉及自动化、通信、计算机以及管理科学等领域。工业物联网的广泛应用还面临着众多的问题。
2.1 设备兼容问题
如何解决物联网中所用的传感器能够与原有设备已应用的传感器相兼容是工业物联网推广所面临的问题之一。设备兼容关键是标准的统一,当前工业无线的三大标准HART、ISA以及WIA-PA 均兼容了IEEE802.15.4 无线网络协议,但是相互之间的兼容性还存在一定问题。
2.2 数据采集技术
价格低廉、性能良好的传感器是工业物联网应用的基石,工业物联网的发展要求更准确的、更智能的、更高效的以及兼容性更强的传感器技术。智能数据采集技术是工业物联网发展的一个新的方向,学术界涌现出一大批先进智能采集系统,根据不同的思想设计了基于PC 的人机交互的数据采集及分析系统,但是在不同行业的应用中会存在不同的问题亟需解决。
2.3 智能信息处理
工业生产过程中产生的大量数据对于工业物联网要求的实时性来说是一个挑战,当前业界大数据处理技术有很多,如SAP 的BW 系统在一定程度上解决了大数据给企业生产运营带来的问题,但是伴随着越来越大数据量的产生势必会在数据处理方面带来困难,而企业的管理者需要实时掌握企业的运营情况,所以如何处理越来越大的数据量是工业物联网发展的一个瓶颈。
2.4 工业物联网的安全问题
工业物联网安全主要涉及数据采集安全、网络传输安全等过程,信息安全对于企业运营起到关键作用,例如在冶金、煤炭、石油等行业采集数据需要长时间的连续运行,如何保证在数据采集以及传输过程中信息的准确无误是工业物联网应用于实际生产的前提。
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