自動控制技術在物聯網系統中的應用探究

蔡燕雯 黃梅芳

(1.廣州啟鵬信息科技有限公司,廣東廣州 511450;2.廣州啟光智造技術服務股份有限公司,廣東廣州 511450)

目前我國的經濟水平逐漸提高,經濟發展的基礎是我國第一產業、第二產業、第三產業的發展,其中信息化應用在第三產業中的應用最為全面,所占比例也最大,因為自動化、信息化的注入,在很大程度上節省了人力物力,降低了生產成本,也加快了物聯網系統的應用覆蓋,從而帶動了經濟水平的不斷提升。在信息化和“互聯網＋”新業態的大潮下,以及加工業、制造業等發展的需求下,造就了以物聯網為代表的的新一代信息技術的重大發展,物聯網成為了我國經濟轉型發展的重要技術動力。本文結合筆者多年的實踐工作經驗,就自動控制技術在物聯網系統中的應用進行了探究,并提出了相應的發展策略。僅供業內人士參考。

1 自動控制技術在物聯網系統中的應用現狀

目前,自動控制技術正朝著智能化、集成化和網絡化的方向發展,并在工業中得到廣泛應用。隨著國內工業自動化技術的積累和創新以及國家相關產業政策的支持,國產工業自動化控制產品在適應性、技術服務、性價比等方面逐步顯現出優勢。而物聯網技術作為新一代信息技術的重要組成部分,具有重要的應用意義,如國內外眾多突出的種養殖溯源系統案例,利用RFID、自動傳感為核心的物聯網技術,遵循相關技術標準規范,篩選關鍵技術參數,開發出了性能穩定、多種通信數據融合的數據采集傳輸專用設備和系統網絡平臺,實現了有效的行業監督應用。

國外如美國哥倫比亞大學、紐約大學和韓國釜山國立大學等紛紛成立數據科學研究機構;美國加州大學伯克利分校、中國香港中文大學等一大批高校開設了數據科學課程;Facebook等知名企業開始設立數據科學家崗位。我國政府也高度重視物聯網技術的發展,相繼提出了物聯網技術的發展規劃和設想,建立起了國家級產業聯盟、重點實驗室和工程研發中心等,開展了物聯網與系統控制技術相關的關鍵技術研究。

2 關于物聯網系統的介紹

基于自動控制技術的物聯網系統發展及應用,在我國有很廣闊的應用前景。首先,物聯網的核心和基礎仍然是互聯網,是在互聯網基礎上的延伸和擴展的網絡;第二,其用戶端延伸和擴展到了任何物體與物體之間,進行信息交換和通信。因此,對物聯網的定義是:通過射頻識別(RFID)、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備,按約定的協議,把任何物體與互聯網相連接,進行信息交換和通信,以實現對物體的智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。物聯網是基于互聯網技術的新的升級和轉變,在快速發展的社會更實現了其價值,有很好的利用前景。

3 自動控制技術在物聯網系統應用中存在的問題

目前各行業的實際情況往往是各個下屬營業部存在著許多各個時期針對各個應用所編制的專用系統,這些系統可能運行在不同的平臺上并具有不同的數據結構,企業如果需要生成一個匯總的跨多個系統的綜合統計報表往往需要很長時間,甚至為此需要編寫相應的軟件才能實現。而且隨著企業歷史數據的不斷積累,這種系統間的壁壘帶來的限制也嚴重制約了企業自動化和智能化的發展成為企業加強管理和提高服務質量的掣肘,這顯然會使企業在激烈的競爭中處于劣勢。但通過利用自動控制技術在物聯網系統中的應用,可以有效實現企業內部有效、順暢的信息互通,提高企業的自動化和智能化水平,從而實現企業生產效率和經濟效益的提升。

學界通常將物聯網系統劃分為3個層次:感知層、網絡層、應用層,實際上就是物聯網實現的感知、連接和智能三大技術架構。物聯網感知采集信息后由網絡層實現連接互通,最終利用數據實現智能化應用。而自動控制系統是實現物聯網應用層實時控制的重要組成部分,負責協調控制物聯網系統中各個部分的運行,在整個系統中起著舉足輕重的作用。隨著各類高端智能終端的出現,物聯網系統對自動控制技術的要求也日漸提升,而自動控制技術與物聯網系統的有效融合,可實現各領域、各行業更精確的定位、更精準的運動和更精細的調節等個獨特需求,對能夠為生產、生活、管理、科學、軍事等各領域提供行之有效的解決方案。因此,必須不斷提升自動控制技術在物聯網系統中的應用水平,積極創新,主動學習國外先進技術和經驗,真正實現科學技術發展對經濟發展的重要支撐作用。

4 自動控制技術在物聯網系統中的應用策略及前景

4.1 不斷提升自動控制技術水平,使其發揮更好的作用

隨著社會經濟水平的不斷提升,智能化、信息化、網絡化在我們的生活中已經得到了普遍的應用,同時在我國各行業的發展中也得到了很好的應用。目前國內物聯網芯片與系統應用技術正如火如荼地發展,它們是物聯網系統的重要技術支撐。而在物聯網快速發展的過程中,自動控制技術的發展與融合,能夠有效提升物聯網技術的可靠性、安全性和應用水平。但在實際應用中,也存在一些問題,例如由于受到自動控制技術水平的限制,物聯網系統終端設備的諸如定位、運動等由于精準度不高導致誤差等,都需要不斷提升自動控制技術水平,使其發揮更好的作用,從而促使物聯網系統的應用水平。

4.2 提升自動控制技術的準確性,推動物聯網的規模發展

目前,物聯網系統在國內的應用主要集中于家居、醫療、物流、農業等民用領域,或在軍事、刑偵等領域中,而自動控制技術則主要體現在物聯網的數據處理、應用和終端系統控制上。與國際相比,國內自動化控制產品目前在技術先進性和產品性能方面都存在差距,因此必須對對國內自動控制技術不斷創新、改善,并不斷學習國外相關技術經驗,進一步提升自動控制技術的準確性,實現有效、穩定的自動化效果。另一方面,還要創新自動控制技術與物聯網的應用方式,嘗試多領域、多角度的創新產品開發,從而推動物聯網的應用規模發展,促使物聯網系統在更多的行業中推廣應用,使我國的自動化、智能化水平進一步提高。

4.3 自動控制技術的發展支持實現更高水平的物聯網溯源,提升質量監督有效性

基于物聯網的溯源系統目前一般應用于食品和藥品的安全和質量監督中,可對農副產品的種、養殖或其他食品藥品的加工生產、流通信息進行追溯,實現 “來源可知、去向可追、質量可查”。但在實際應用中,大部分溯源信息的采集是通過人工實現的,使用集激光掃描、漢字顯示、數據采集、處理和通信等功能的手持終端完成,費時費工,成本較高,因而難以實現更廣泛的應用和覆蓋。自動控制技術的融入與發展,加之現階段人工智能技術的研究發展,溯源系統的應用有望實現高效自動化的數據采集,進一步提升信息溯源的高效實時和可靠,是有效的質量監督工作的重要實現途徑。

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