智能工業(yè)相機(jī)的關(guān)鍵萬(wàn)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)介紹
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)簡(jiǎn)介
“物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)”的核心和基礎(chǔ)仍然是“互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)”,是在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)上的延伸和擴(kuò)展的一種網(wǎng)絡(luò)技術(shù);其用戶端延伸和擴(kuò)展到了任何物品和物品之間,進(jìn)行信息交換和通訊。因此,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的定義是:通過(guò)射頻識(shí)別(RFID)、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備,按約定的協(xié)議,將任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接,進(jìn)行信息交換和通訊,以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、追蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)叫做物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的內(nèi)容
包括識(shí)別、定位、追蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。
FRID、NFC,WSN
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用
制造業(yè)供應(yīng)鏈管理物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用于企業(yè)原材料采購(gòu)、庫(kù)存、銷售等領(lǐng)域,通過(guò)完善和優(yōu)化供應(yīng)鏈管理體系,提高了供應(yīng)鏈效率,降低了成本??罩锌蛙嚕ˋirbus)通過(guò)在供應(yīng)鏈體系中應(yīng)用傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù),構(gòu)建了全球制造業(yè)中規(guī)模最大、效率最高的供應(yīng)鏈體系。
生產(chǎn)過(guò)程工藝優(yōu)化物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用提高了生產(chǎn)線過(guò)程檢測(cè)、實(shí)時(shí)參數(shù)采集、生產(chǎn)設(shè)備監(jiān)控、材料消耗監(jiān)測(cè)的能力和水平。生產(chǎn)過(guò)程的智能監(jiān)控、智能控制、智能診斷、智能決策、智能維護(hù)水平不斷提高。鋼鐵企業(yè)應(yīng)用各種傳感器和通信網(wǎng)絡(luò),在生產(chǎn)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)對(duì)加工產(chǎn)品的寬度、厚度、溫度的實(shí)時(shí)監(jiān)控,從而提高了產(chǎn)品質(zhì)量,優(yōu)化了生產(chǎn)流程。
產(chǎn)品設(shè)備監(jiān)控管理各種傳感技術(shù)與制造技術(shù)融合,實(shí)現(xiàn)了對(duì)產(chǎn)品設(shè)備操作使用記錄、設(shè)備故障診斷的遠(yuǎn)程監(jiān)控。GE Oil&Gas集團(tuán)在全球建立了13個(gè)面向不同產(chǎn)品的i-Center,通過(guò)傳感器和網(wǎng)絡(luò)對(duì)設(shè)備進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)和實(shí)時(shí)監(jiān)控,并提供設(shè)備維護(hù)和故障診斷的解決方案。
環(huán)保監(jiān)測(cè)及能源管理物聯(lián)網(wǎng)與環(huán)保設(shè)備的融合實(shí)現(xiàn)了對(duì)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的各種污染源及污染治理各環(huán)節(jié)關(guān)鍵指標(biāo)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。在重點(diǎn)排污企業(yè)排污口安裝無(wú)線傳感設(shè)備,不僅可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)企業(yè)排污數(shù)據(jù),而且可以遠(yuǎn)程關(guān)閉排污口,防止突發(fā)性環(huán)境污染事故的發(fā)生。電信運(yùn)營(yíng)商已開(kāi)始推廣基于物聯(lián)網(wǎng)的污染治理實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)解決方案。
工業(yè)安全生產(chǎn)管理把感應(yīng)器嵌入和裝備到礦山設(shè)備、油氣管道、礦工設(shè)備中,可以感知危險(xiǎn)環(huán)境中工作人員、設(shè)備機(jī)器、周邊環(huán)境等方面的安全狀態(tài)信息,將現(xiàn)有分散、獨(dú)立、單一的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)管平臺(tái)提升為系統(tǒng)、開(kāi)放、多元的綜合網(wǎng)絡(luò)監(jiān)管平臺(tái),實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)感知、準(zhǔn)確辨識(shí)、快捷響應(yīng)、有效控制。
物聯(lián)網(wǎng)如何改變工業(yè)自動(dòng)化
物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)鏈即所謂的DCM(Device、Connect、Manage)跟工業(yè)自動(dòng)化的三層架構(gòu)是互相呼應(yīng)的,在物聯(lián)網(wǎng)的環(huán)境中,每一層次自原來(lái)的傳統(tǒng)功能大幅進(jìn)化,在Device(設(shè)備)達(dá)到所謂的全面感知,就是讓原本的物,提升為智能物件,可以識(shí)別或擷取各種數(shù)據(jù);而在Connect(連接)層則是要達(dá)到可靠傳遞,除了原有的有線網(wǎng)絡(luò)外更擴(kuò)展到各種無(wú)線網(wǎng)絡(luò);而在Manage(管理)層部分,則是要將原有的管理功能進(jìn)步到智能處理,對(duì)擷取到的各種數(shù)據(jù)做更具智能的處理與呈現(xiàn)。
傳統(tǒng)的工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)主要包括3個(gè)層次,分別是設(shè)備層(device layer)、控制層(control layer)、以及信息層(information layer)。設(shè)備層的功能是將現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備以網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的形式掛接在現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)上,依照現(xiàn)場(chǎng)總線的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn),設(shè)備采用功能模塊的結(jié)構(gòu),通過(guò)組態(tài)設(shè)計(jì),完成數(shù)據(jù)擷取、A/D轉(zhuǎn)換、數(shù)字濾波、溫度壓力補(bǔ)償、PID控制等各種功能;控制層是自動(dòng)化的基礎(chǔ),從現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備中獲取數(shù)據(jù),完成各種控制、運(yùn)行參數(shù)的監(jiān)測(cè)、警報(bào)和趨勢(shì)分析等功能,控制層的功能一般由工業(yè)計(jì)算機(jī)或PLC等控制器完成,這些控制器具備網(wǎng)絡(luò)能力以協(xié)調(diào)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)通信,同時(shí)也實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)段與以太網(wǎng)段的連接;第三層信息層提供實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制的平臺(tái),并連接到企業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng),同時(shí)從控制層提取有關(guān)生產(chǎn)數(shù)據(jù)用于制定綜合管理決策。
自另一個(gè)角度來(lái),物聯(lián)網(wǎng)可以使所謂的自動(dòng)化跟信息化『兩化融合』的愿景更具體實(shí)現(xiàn),自動(dòng)化業(yè)者長(zhǎng)期以來(lái)都朝著信息化目標(biāo)前進(jìn),在物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)下,原先傳統(tǒng)的C/S(Client/Server)架構(gòu),可以轉(zhuǎn)換成B/S(Browser/Server)架構(gòu),在生產(chǎn)制造、智能建筑、新能源、環(huán)境監(jiān)控、以及設(shè)備控制領(lǐng)域有更廣泛的應(yīng)用。具體而言,自動(dòng)化資料如果沒(méi)有經(jīng)過(guò)訊息化的集成,一般使用者還是無(wú)法使用;同樣的,如果僅有訊息化功能,卻缺乏自動(dòng)化的內(nèi)容,一樣也是空泛無(wú)用,兩者缺一不可。[4]
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與工業(yè)技術(shù)相結(jié)合
與未來(lái)先進(jìn)制造技術(shù)相結(jié)合是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的生命力所在。物聯(lián)網(wǎng)是信息通信技術(shù)發(fā)展的新一輪制高點(diǎn),正在工業(yè)領(lǐng)域廣泛滲透和應(yīng)用,并與未來(lái)先進(jìn)制造技術(shù)相結(jié)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(lái),物聯(lián)網(wǎng)與先進(jìn)制造技術(shù)的結(jié)合主要體現(xiàn)在8個(gè)領(lǐng)域。
泛在感知網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 建立服務(wù)于智能制造的泛在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)體系,為制造中的設(shè)計(jì)、設(shè)備、過(guò)程、管理和商務(wù)提供無(wú)處不在的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。面向未來(lái)智能制造的泛在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展還處于初始階段。
泛在制造信息處理技術(shù) 建立以泛在信息處理為基礎(chǔ)的新型制造模式,提升制造行業(yè)的整體實(shí)力和水平。泛在信息制造及泛在信息處理尚處于概念和實(shí)驗(yàn)階段,各國(guó)政府均將此列入國(guó)家發(fā)展計(jì)劃,大力推動(dòng)實(shí)施。
虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù) 采用真三維顯示與人機(jī)自然交互的方式進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn),進(jìn)一步提高制造業(yè)的效率。虛擬環(huán)境已經(jīng)在許多重大工程領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用和研究。未來(lái),虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展方向是三維數(shù)字產(chǎn)品設(shè)計(jì)、數(shù)字產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程仿真、真三維顯示和裝配維修等。
人機(jī)交互技術(shù) 傳感技術(shù)、傳感器網(wǎng)、工業(yè)無(wú)線網(wǎng)以及新材料的發(fā)展,提高了人機(jī)交互的效率和水平。制造業(yè)處在一個(gè)信息有限的時(shí)代,人要服從和服務(wù)于機(jī)器。隨著人機(jī)交互技術(shù)的不斷發(fā)展,我們將逐步進(jìn)入基于泛在感知的信息化制造人機(jī)交互時(shí)代。
空間協(xié)同技術(shù) 空間協(xié)同技術(shù)的發(fā)展目標(biāo)是以泛在網(wǎng)絡(luò)、人機(jī)交互、泛在信息處理和制造系統(tǒng)集成為基礎(chǔ),突破現(xiàn)有制造系統(tǒng)在信息獲取、監(jiān)控、控制、人機(jī)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(yīng)性、高效性。
平行管理技術(shù) 未來(lái)的制造系統(tǒng)將由某一個(gè)實(shí)際制造系統(tǒng)和對(duì)應(yīng)的一個(gè)或多個(gè)虛擬的人工制造系統(tǒng)所組成。平行管理技術(shù)就是要實(shí)現(xiàn)制造系統(tǒng)與虛擬系統(tǒng)的有機(jī)融合,不斷提升企業(yè)認(rèn)識(shí)和預(yù)防非正常狀態(tài)的能力,提高企業(yè)的智能決策和應(yīng)急管理水平。
電子商務(wù)技術(shù) 制造與商務(wù)過(guò)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(shì)。未來(lái)要建立健全先進(jìn)制造業(yè)中的電子商務(wù)技術(shù)框架,發(fā)展電子商務(wù)以提高制造企業(yè)在動(dòng)態(tài)市場(chǎng)中的決策與適應(yīng)能力,構(gòu)建和諧、可持續(xù)發(fā)展的先進(jìn)制造業(yè)。
系統(tǒng)集成制造技術(shù) 系統(tǒng)集成制造是由智能機(jī)器人和專家共同組成的人機(jī)共存、協(xié)同合作的工業(yè)制造系統(tǒng)。它集自動(dòng)化、集成化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化于一身,使制造具有修正或重構(gòu)自身結(jié)構(gòu)和參數(shù)的能力,具有自組織和協(xié)調(diào)能力,可滿足瞬息萬(wàn)變的市場(chǎng)需求,應(yīng)對(duì)激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。