淺析物聯網在現代機械電子工程中的應用

李國強 郭興

【摘 ?要】計算機、互聯網以及物聯網的快速發展，為人們現實生活當中各個方面都奠定了發展的基礎與前提。機械電子工程中應用物聯網實現發展就是一個最為突出的事例。現代科技在現實生活中的應用，大到對太空中的微型進行遙感控制，小到路邊的販賣機，實際上應用的都是機械自動化，簡單來講，就是機械自動化的實現，引領整個人類走向科技發展的又一個領域當中，實現人類文明的進步與發展。本文針對物聯網在現代機械電子工程中的應用開展分析。

【關鍵詞】物聯網;互聯網工程;機械電子工程

中圖分類號：TP391 ? ?文獻標志碼：A

引言

現代互聯網科技的飛速發展，物聯網讓機械電子工程的實際生產變得更加便利。現代物聯網技術的使用，讓精準智能化得以實現，整個生產過程實現了自動化控制。

1、計算機網絡

1946年，世界上第一臺計算機誕生后，由于計算機價格昂貴，并且不大容量生產，因此早期計算機設計為將一臺計算機連接到多臺終端，以便共享一臺計算機并節約資源。最初的計算機網絡是為了降低成本而創建的。后來電腦普及得多，大家都渴望從別人那里獲得資源，這增加了互相連接的欲望，使電腦連接在一起。隨著我們現在使用的互聯網逐漸形成，我們坐在辦公室里，世界上所有的連接都可以從互聯網上收到計算機發出的信息。

2、物聯網的理論簡介

物聯網這一名詞首先被美國教授于1999年提出，并從初期的射頻技術、傳感設備等發展到如今的嵌入式系統、云計算等更具科技含量的智能技術。現今的物聯網主要依靠互聯網與通訊網絡、無線傳感器網絡等相互搭接，從而實現對各生產領域的智能控制。物聯網是基于一定的互聯網協議，將物體、項目等對象設立輸入輸出等硬件，再利用軟件系統與硬件的信號實現信息交互達到智能控制的目的。物聯網涉及的需求和涵蓋的內容越來越多，執行的功能也不盡相同，但是大體上依然是物與物、人與人、人與物的智能化信息溝通。隨著科學技術的進步與成熟，越來越多的“物”將會被連接到物聯網當中。

3、機械電子工程

機械電子工程的另一個名稱叫做機電一體化，就是把機械工程同電子工程自動化進行有機結合的系統。人類現實生活當中有很多類似機械電子工程的事物。例如在大街小巷隨處可見的自動販賣機，火車站中自動售賣機，無人駕駛的磁懸浮機等。比較突出的機電一體化國家是日本，在日本街頭隨處可見自動販賣機，人們能夠在自動販賣機中購買到大多數物品?？墒沁@個系統屬于是跨越學科界限的科學技術，其對機械、電子工程以及自動化、計算機互聯網、物聯網等都提出了嚴格的要求，要求以上學科實現有機整合才能夠完成具體的工程項目。

4、物聯網的組織架構

4.1公認的三層架構

為了了解和學習物聯網技術的工作形式和發展趨勢，可以從其自身的結構特點入手，目前世界上大多采用感知層、傳輸層和應用層的三層技術架構來劃分物聯網具體工作中的不同工作部分。感知層主要是幫助物聯網技術架構進行數據的收取、采集以及初步分析。首先要為物聯網中的各種物體附加信息傳遞技術，針對不同需求可以利用傳感器、二維碼、射頻裝置等實現對物體信息輸出的檢測與感知，并利用近距離傳輸技術、協同處理技術等篩選出有價值的信息，完成數據的采集和精度的提升是感知層的主要功能。傳輸層的主要功能是將感知層收取的數據接入到網絡，并實現廣泛的處理和傳輸，進而幫助人們對物體實現應用與控制。感知數據首先要接入到以太網、無線網絡或衛星集群等接入網絡當中，再通過移動通信網絡、互聯網或專用網等傳輸網絡進行遠距離的數據運送，最終為應用層提供必要的數據參考。對于應用層結合網絡層的數據，需要實施科學的處理以完成物體或項目的正確決策，作為物聯網技術的最終落實手段，可以極大程度上滿足各行各業的需求，并為各行業提供強大便捷的信息管理功能，使物聯網信息在行業技術范圍內得到良好的應用與融合，為行業提供信息化和智能化的管理與指導。

4.2拓展的五層架構

在三層架構的基礎上，一些研究人員為了進一步劃分物聯網組成的不同功效，加入了接入層和支撐層兩層技術架構，形成了物聯網五層架構技術體系，以下按照技術流程分別敘述。其一，在五層架構當中感知層的功能發生了變化，不再需要進行數據的篩選，只需要讀取物體信息傳遞的硬件數據，做好數據采集工作即可。其二，接入層的主要目的是為了向廣大用戶提供便捷的網絡訪問入口，便于人們從網絡中選擇有用的數據信息，人們可以用終端設備直接通過接入層與網絡進行互動，而接入層則需盡可能滿足廣大用戶的不同需求，盡可能多的為人們提供高密度端口，降低接入網關的門檻，實現低成本操作。其三，網絡層的功效與三層架構基本相同，也是需要通過蜂窩數據、無線網絡等互聯網技術實現信息的接入與傳輸。另外，為了提升物聯網數據信息的使用價值，網絡層還需要實現信息的儲存和管理功能。其四，支撐層的存在分擔了三層架構中網絡層的數據處理工作，要將整理好的數據信息通過服務接口傳遞給應用層。按照工作流程將支撐層分為下級的中間件層和上級的公共服務層，數據信息首先通過中間件層的處理，以供上級公共服務層的實時調用，公共服務層通過調用中間件層的接口，將處理后的數據直接傳遞給應用層。其五，應用層是實現物體、行業等物聯網功能的直接展現平臺，通過之前的數據信息處理流程將會幫助各行業的用戶實現智能化的管理與控制，充分發揮物聯網信息集成的重要功能。

5、現代機械電子工程中應用物聯網

在現代機械電子工程中應用物聯網，在整個工程項目中都獲得極為良好的應用效率。例如在販賣機、電子售票機中的應用等，倘若能夠用自動化的方式進行工作，那么就能解放更多的勞動力，讓人力從繁重的勞動中得以解放，更加重視在高級腦力勞動中的投入，投入到計算機無法代替的工作種類中去。倘若將物聯網應用于大型電子機械的實際生產中，其會比人力的精準程度更高，例如，當前富士康在大多數手機的代工生產工作中投入機械自動化應用，繼而最近幾年有很多剩余勞動力被富士康解雇，據報道稱大約有60%～70%的勞動力從富士康離開，需要人使用腦力進行管控的工作，而不是需要機器進行的程式化工作，這樣的情況，不但促進人類工作種類的優化選擇，更切實推動人類科技的創新與發展。

結束語

目前，互聯網的迅速發展使新事物的互聯網技術迅速發展，使人們能夠在生活的各個方面應用物聯網技術。特別是在自動化和智能化的機械和電子工程生產中。傳統機電生產不管是生產過程還是生產過程的監督，都需要人力?，F代互聯網技術的發展使物聯網能夠為機械電子工程的生產提供多種便利。特別是在精密的電子設備生產過程中，我們認為由于操作或限制，錯誤或失誤是不可避免的，但物聯網技術可以自動化非常精確和智能化的生產過程。機電工程生產過程大大解放了勞動力，使生產過程更快、更可靠。

參考文獻：

[1]王詩元.物聯網技術與應用分析[J].數字通信世界，2018，No.160（4）：197+239.

[2]李連合，劉海亮.GMM在機械電子工程中的應用研究現狀[J].物聯網技術，2017，5（8）：88-89.

[3]王琪，機械電子工程與人工智能的關系探究[J]，科技傳播2017.