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工业物联网简介

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2024-03-01

我国现阶段实现工业物联网最大的难点就是我国工业水平参差不齐,随着《中国制造2025》和“互联网+”国家战略的深入开展,工业物联网得到了前所未有的发展空间和机遇。

 

工业物联网(IIoT)是将具有感知、监控能力的各类采集、控制传感器或控制器,通过互联网连接到工业应用的仪器和自主设备的集合,以及使用网络使收集数据、移动通信、智能分析等技术不断融入到工业生产过程各个环节,进行分析和优化生产、提高效率并降低制造过程而大幅提高制造效率,改善产品质量,降低产品成本和资源消耗,最终实现将传统工业提升到智能化的新阶段。从应用形式上,工业物联网的应用具有实时性、自动化、嵌入式(软件)、安全性、和信息互通互联性等特点。

 

工业物联网解决方案是指应用物联网技术在工业领域中解决问题和提升效率的方案。

以下是一些常见的工业物联网解决方案:

  1. 设备监测和预测性维护:通过连接工厂设备和传感器,实时监测设备的状态和性能参数。通过对数据进行分析和建模,可以预测设备故障和维护需求,以提前采取相应措施。

  2. 生产过程优化:通过物联网技术监测关键生产参数,如温度、压力、湿度等,从而实现生产过程的实时监控和优化。通过收集和分析大量数据,可以改进生产效率、降低能耗,并提高产品质量。

  3. 安全和灾害预防:工业物联网可以用于监测和预防安全事故和灾害。通过传感器、摄像头等设备实时监测危险物质、火灾风险、可燃气体等,并及时报警和采取相应措施。

  4. 资产管理和追溯:通过物联网技术对工厂中的资产进行追踪和管理,包括设备、物料和产品。利用RFID标签、传感器等技术,可以实现实时的资产定位、库存管理和物流追踪。

  5. 能源管理:通过物联网技术监测能源消耗,并优化能源使用效率。可以实时监控能源使用情况、能源浪费,以及寻找能源节约的机会。

  6. 工人安全和生产效率提升:通过佩戴传感器设备,监测工人的健康状况、工作姿势等,以预防事故和提高工人的生产效率。

  7. 远程操作和控制:物联网技术使得工厂中的设备和系统可以通过远程操作和控制,从而降低人力成本和提高工作效率。

 

 

工业物联网的关键技术

 

 

1.传感器技术:信息的泛在化对工业传感器和传感装置提出了更高的要求。具体如,微型化:元器件的微小型化,要求节约资源与能源;智能化:具备自校准、自诊断、自学习、自决策、自适应和自组织等人工智能技术;低功耗与能量获取技术:供电方式为电池、阳光、风、温度、振动等多种方式。

 

2.设备兼容技术:传感器的兼容主要指数据格式的兼容与通信协议的兼容,兼容关键是标准的统一。目前,工业现场总线网络中普遍采用的如Profibus、Modus协议,已经较好地解决了兼容性问题,大多数工业设备生产厂商基于这些协议开发了各类传感器、控制器等。

 

3.网络技术:工业无线传感器网络则是一种新兴的利用无线技术进行传感器组网以及数据传输的技术,无线网络技术的应用可以使得工业传感器的布线成本大大降低,有利于传感器功能的扩展,因此吸引了国内外众多企业和科研机构的关注。

 

4.信息处理技术:工业物联网泛在感知的特点使得人也成为了被感知的对象,通过对环境数据的分析以及用户行为的建模,可以实现生产设计、制造、管理过程中的人一人、人一机和机一机之间的行为、环境和状态感知,更加真实地反映出工业生产过程中的细节变化,以便得出更准确的分析结果。

 

5.数据安全技术: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问的连续运行,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。