物聯(lián)網傳感器技術在工業(yè)領域的應用介紹

盡管社會各界對傳感網、物聯(lián)網、泛在網的概念眾說紛紜，但人們普遍認為，物聯(lián)網是指通過各類傳感器實現(xiàn)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)網的關鍵環(huán)節(jié)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、傳感器網絡等感知、捕獲、測量的技術手段，隨時隨地對物體進行信息采集和獲取。

可靠傳送是指通過各種通信網絡、互聯(lián)網隨時隨地進行可靠的信息交互和共享。智能處理是指對海量的跨部門、跨行業(yè)、跨地域的數(shù)據和信息進行分析處理，提升對物理世界、經濟社會各種活動的洞察力，實現(xiàn)智能化的決策和控制。相比互聯(lián)網具有的全球互聯(lián)互通的特征，物聯(lián)網具有局域性和行業(yè)性特征。

工業(yè)是物聯(lián)網應用的重要領域。具有環(huán)境感知能力的各類終端、基于泛在技術的計算模式、移動通信等不斷融入到工業(yè)生產的各個環(huán)節(jié)，可大幅提高制造效率，改善產品質量，降低產品成本和資源消耗，將傳統(tǒng)工業(yè)提升到智能工業(yè)的新階段。

1、物聯(lián)網在工業(yè)領域的幾方面應用

從當前技術發(fā)展和應用前景來看，物聯(lián)網在工業(yè)領域的應用主要集中在以下幾個方面。

制造業(yè)供應鏈管理物聯(lián)網應用于企業(yè)原材料采購、庫存、銷售等領域，通過完善和優(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?Airbus)通過在供應鏈體系中應用傳感網絡技術，構建了全球制造業(yè)中規(guī)模最大、效率最高的供應鏈體系。

產品設備監(jiān)控管理各種傳感技術與制造技術融合，實現(xiàn)了對產品設備操作使用記錄、設備故障診斷的遠程監(jiān)控。GEOilGas集團在全球建立了13個面向不同產品的i-Center，通過傳感器和網絡對設備進行在線監(jiān)測和實時監(jiān)控，并提供設備維護和故障診斷的解決方案。

生產過程工藝優(yōu)化物聯(lián)網技術的應用提高了生產線過程檢測、實時參數(shù)采集、生產設備監(jiān)控、材料消耗監(jiān)測的能力和水平。生產過程的智能監(jiān)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絡，在生產過程中實現(xiàn)對加工產品的寬度、厚度、溫度的實時監(jiān)控，從而提高了產品質量，優(yōu)化了生產流程。

環(huán)保監(jiān)測及能源管理物聯(lián)網與環(huán)保設備的融合實現(xiàn)了對工業(yè)生產過程中產生的各種污染源及污染治理各環(huán)節(jié)關鍵指標的實時監(jiān)控。在重點排污企業(yè)排污口安裝無線傳感設備，不僅可以實時監(jiān)測企業(yè)排污數(shù)據，而且可以遠程關閉排污口，防止突發(fā)性環(huán)境污染事故的發(fā)生。電信運營商已開始推廣基于物聯(lián)網的污染治理實時監(jiān)測解決方案。

工業(yè)安全生產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(xiàn)有分散、獨立、單一的網絡監(jiān)管平臺提升為系統(tǒng)、開放、多元的綜合網絡監(jiān)管平臺，實現(xiàn)實時感知、準確辨識、快捷響應、有效控制。

2、物聯(lián)網與先進制造技術結合體現(xiàn)的領域

與未來先進制造技術相結合是物聯(lián)網應用的生命力所在。

物聯(lián)網是信息通信技術發(fā)展的新一輪制高點，正在工業(yè)領域廣泛滲透和應用，并與未來先進制造技術相結合，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，物聯(lián)網與先進制造技術的結合主要體現(xiàn)在8個領域。

泛在制造信息處理技術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驗階段，各國政府均將此列入國家發(fā)展計劃，大力推動實施。

泛在感知網絡技術建立服務于智能制造的泛在網絡技術體系，為制造中的設計、設備、過程、管理和商務提供無處不在的網絡服務。目前，面向未來智能制造的泛在網絡技術發(fā)展還處于初始階段。

虛擬現(xiàn)實技術采用真三維顯示與人機自然交互的方式進行工業(yè)生產，進一步提高制造業(yè)的效率。目前，虛擬環(huán)境已經在許多重大工程領域得到了廣泛的應用和研究。未來，虛擬現(xiàn)實技術的發(fā)展方向是三維數(shù)字產品設計、數(shù)字產品生產過程仿真、真三維顯示和裝配維修等。

人機交互技術傳感技術、傳感器網、工業(yè)無線網以及新

空間協(xié)同技術空間協(xié)同技術的發(fā)展目標是以泛在網絡、人機交互、泛在信息處理和制造系統(tǒng)集成為基礎，突破現(xiàn)有制造系統(tǒng)在信息獲取、監(jiān)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(tǒng)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)處在一個信息有限的時代，人要服從和服務于機器。隨著人機交互技術的不斷發(fā)展，我們將逐步進入基于泛在感知的信息化制造人機交互時代。

電子商務技術目前制造與商務過程一體化特征日趨明顯，整體呈現(xiàn)出縱向整合和橫向聯(lián)合兩種趨勢。未來要建立健全先進制造業(yè)中的電子商務技術框架，發(fā)展電子商務以提高制造企業(yè)在動態(tài)市場中的決策與適應能力，構建和諧、可持續(xù)發(fā)展的先進制造業(yè)。

平行管理技術未來的制造系統(tǒng)將由某一個實際制造系統(tǒng)和對應的一個或多個虛擬的人工制造系統(tǒng)所組成。平行管理技術就是要實現(xiàn)制造系統(tǒng)與虛擬系統(tǒng)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(tǒng)集成制造技術系統(tǒng)集成制造是由智能機器人和專家共同組成的人機共存、協(xié)同合作的工業(yè)制造系統(tǒng)。它集自動化、集成化、網絡化和智能化于一身，使制造具有修正或重構自身結構和參數(shù)的能力，具有自組織和協(xié)調能力，可滿足瞬息萬變的市場需求，應對激烈的市場競爭。