物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在工業(yè)自動(dòng)化中的應(yīng)用研究

徐妙欞

（寧德時(shí)代新能源科技股份有限公司，福建，寧德 352100）

1 物聯(lián)網(wǎng)概述

1.1 物聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)涵

物聯(lián)網(wǎng)主要指借助射頻識(shí)別技術(shù)、信息傳感器、全球定位系統(tǒng)、紅外感應(yīng)器以及激光掃描器等裝置和技術(shù)，實(shí)時(shí)采集任何需要監(jiān)控、連接、互動(dòng)的物體或過程，例如采集其聲、光、熱、電、力學(xué)、化學(xué)、生物、位置等各種信息。通過網(wǎng)絡(luò)的接入，物和物之間、物和人之間能夠很好地連接起來。總之，物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)基于互聯(lián)網(wǎng)、傳統(tǒng)電信網(wǎng)等的信息承載體，使得全部可以被獨(dú)立尋址的普通物理對(duì)象形成彼此聯(lián)通的網(wǎng)絡(luò)。

1.2 工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)主要指物聯(lián)網(wǎng)在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)主要指把有感知、監(jiān)控能力的各類傳感器或控制器、移動(dòng)通信以及智能分析等技術(shù)應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)過程中，進(jìn)而提高生產(chǎn)效率，節(jié)省生產(chǎn)時(shí)間，縮減生產(chǎn)成本，從而實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)智能化，最終提升企業(yè)的效益。從應(yīng)用形式上來看，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用具有實(shí)時(shí)性、自動(dòng)化、嵌入式（軟件）、安全性和信息互通互聯(lián)性等特點(diǎn)。

1.3 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

隨著社會(huì)的進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、技術(shù)的進(jìn)步，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)日趨完善，應(yīng)用范圍也越來越廣，自身價(jià)值逐步得以實(shí)現(xiàn)。例如，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用在醫(yī)療領(lǐng)域，其技術(shù)可以傳遞醫(yī)療設(shè)備、醫(yī)生和患者等信息，實(shí)現(xiàn)了信息傳遞和共享，使醫(yī)療服務(wù)具有較高的完整性和高效性。同時(shí)，使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還可以獲得所需的醫(yī)療數(shù)據(jù)，便于掌控醫(yī)療服務(wù)情況，分析和收集數(shù)據(jù)，進(jìn)而做出正確的決策。此外，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在安防領(lǐng)域、航空系統(tǒng)均取得了較好的應(yīng)用。其中，在航空系統(tǒng)中應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有助于物聯(lián)網(wǎng)的傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)保護(hù)系統(tǒng)不被入侵。綜上所述，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)在多個(gè)行業(yè)得到廣泛應(yīng)用，對(duì)大家的生產(chǎn)生活帶來了積極的影響，變得越來越重要，今后的應(yīng)用范圍必將更加廣泛。

1.4 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)面向工業(yè)自動(dòng)化的難題

工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域中應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)存在一定的技術(shù)難題，其中，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)于傳感器和傳感裝置的要求比較高，對(duì)傳感器的技術(shù)及硬件系統(tǒng)的微型化和智能化方面需要做進(jìn)一步研究。

2 物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)主要包括RFID技術(shù)、架構(gòu)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)和信號(hào)處理技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)技術(shù)等。

2.1 RFID技術(shù)

RFID屬于一種比較常見的無線射頻識(shí)別通信技術(shù)，主要工作原理是借助相應(yīng)的無線電信號(hào)來識(shí)別指定對(duì)象，得到相應(yīng)的對(duì)象信息。使用該技術(shù)進(jìn)行掃描無須直接接觸掃描物體，它有一定的射頻信號(hào)掃描范圍，當(dāng)物體進(jìn)入該范圍，就會(huì)自動(dòng)收到解讀設(shè)備所發(fā)出的信號(hào)并識(shí)別，也可以由目標(biāo)對(duì)象傳出信號(hào)，接收解讀器來識(shí)別信號(hào)并接收實(shí)現(xiàn)信息傳輸。該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是不受外界惡劣環(huán)境的影響，也不受掃描對(duì)象的影響，可以快速識(shí)別，掃描速度快，同時(shí)耐用性也比較強(qiáng)。目前，該技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用在物流行業(yè)中，用于快速掃描快件，相比傳統(tǒng)的人工掃描方式，該技術(shù)不但掃描速度快，而且出錯(cuò)率低，極大地提升了物流行業(yè)的工作效率和工作質(zhì)量。總之，RFID技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的核心，扮演著十分重要的角色。

2.2 架構(gòu)技術(shù)

架構(gòu)技術(shù)主要指通過各種方式實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的信息交換。例如，在信息交換時(shí)，通過架構(gòu)技術(shù)的恰當(dāng)使用，能夠很好地實(shí)現(xiàn)信息共享，進(jìn)而提供供需雙方所需要的數(shù)據(jù)以及信息資源。架構(gòu)技術(shù)的最大優(yōu)點(diǎn)是服務(wù)的方式非常便捷，但是它也有相應(yīng)的缺點(diǎn)，那就是必須在非語言環(huán)境中應(yīng)用，受外界環(huán)境的影響較大。對(duì)于供需雙方而言，實(shí)際行動(dòng)的局限性比較大。綜上所述，目前架構(gòu)技術(shù)還不太健全，存在一定的問題，應(yīng)該逐步完善，也只有這樣才能夠?yàn)楣┬桦p方搭建較好的操作空間，進(jìn)而更好地提升物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的整體水平，這一點(diǎn)相關(guān)研究人員應(yīng)該引起足夠的重視。

2.3 物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)和信號(hào)處理技術(shù)

數(shù)據(jù)和信號(hào)處理技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)必不可少的部分，主要是因?yàn)槠湫枰^強(qiáng)的信息處理能力。有了信息處理能力，物聯(lián)網(wǎng)就能夠很好地收集工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)運(yùn)營過程中的全部信息，然后通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)就能對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的分析和處理，達(dá)到預(yù)期的效果。

2.4 嵌入式系統(tǒng)技術(shù)

嵌入式技術(shù)實(shí)際上是非常復(fù)雜的，但通過該技術(shù)能夠整合軟硬件、傳感及電子技術(shù)。例如，可以把網(wǎng)絡(luò)類比作神經(jīng)系統(tǒng)，傳感器類似于五官進(jìn)行信息的收集，嵌入式系統(tǒng)類似于大腦。隨著社會(huì)的進(jìn)步和技術(shù)的發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)在不斷完善，應(yīng)用范圍也越來越廣泛。

3 工業(yè)自動(dòng)化中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用

工業(yè)領(lǐng)域?qū)τ谖覈鐣?huì)穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出了非常大的貢獻(xiàn)，起到舉足輕重的作用。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、技術(shù)的進(jìn)步，工業(yè)領(lǐng)域不斷吸納各種先進(jìn)的技術(shù)。在這個(gè)過程中，不斷提升了工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)力，尤其是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在工業(yè)自動(dòng)化中的應(yīng)用，使工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)力得到了極大的釋放，工業(yè)自動(dòng)化水平、工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)效率和質(zhì)量得到了大幅度的提升。此外，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有助于工業(yè)生產(chǎn)的安全平穩(wěn)運(yùn)行?，F(xiàn)階段，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在工業(yè)自動(dòng)化中主要應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)制造、工業(yè)安全生產(chǎn)、工業(yè)節(jié)能減排、產(chǎn)品信息化、經(jīng)營管理等方面，詳細(xì)如下。

3.1 工業(yè)生產(chǎn)制造中的應(yīng)用

在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展壯大的背景下，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)隨之快速發(fā)展并日趨成熟，其應(yīng)用范圍越來越廣，逐漸滲入到工業(yè)生產(chǎn)制造的各個(gè)領(lǐng)域。對(duì)于每一個(gè)工業(yè)生產(chǎn)制造企業(yè)而言，在其生產(chǎn)運(yùn)營的過程中，要想提高生產(chǎn)效率，首先就應(yīng)該提升生產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)行速度，根據(jù)相應(yīng)生產(chǎn)設(shè)備的實(shí)際情況應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，能夠明顯提升設(shè)備的運(yùn)行效率，從而節(jié)省大量的生產(chǎn)時(shí)間，有助于推動(dòng)生產(chǎn)制造企業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展。此外，對(duì)于生產(chǎn)制造企業(yè)而言，還可以利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)識(shí)別產(chǎn)品原材料的質(zhì)量，在這個(gè)過程中，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有助于提升產(chǎn)品檢測(cè)工作的質(zhì)量。同時(shí)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還能夠快速識(shí)別不合格材料和產(chǎn)品，極大地提升工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)水平，進(jìn)而提升生產(chǎn)效率，節(jié)省時(shí)間，從而實(shí)現(xiàn)有效控制生產(chǎn)成本的目標(biāo)。

3.2 工業(yè)安全生產(chǎn)中的應(yīng)用

安全是工業(yè)生產(chǎn)的第一要素，也是開展每一項(xiàng)活動(dòng)的大前提，當(dāng)然，工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)也不例外，相關(guān)人員必須給予安全足夠的重視。要想保證工業(yè)安全生產(chǎn)，可以借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)并充分發(fā)揮其定位功能，因?yàn)樗邆漭^強(qiáng)的精準(zhǔn)定位功能和感知功能，所以有助于進(jìn)一步提升生產(chǎn)的安全性。對(duì)于工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)而言，要想保證安全這一要素，一定要引入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，這樣不僅可以進(jìn)一步提高實(shí)際生產(chǎn)效率，還可以節(jié)省大量時(shí)間，削減成本。例如，在相關(guān)的工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備上應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，能夠準(zhǔn)確定位工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備，進(jìn)而確保工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)流程穩(wěn)步運(yùn)行，在保證安全的前提下，有助于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作目標(biāo)，從而推動(dòng)工業(yè)自動(dòng)化進(jìn)一步發(fā)展。

3.3 工業(yè)節(jié)能減排中的應(yīng)用

可持續(xù)發(fā)展是工業(yè)產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)的重中之重，是每一個(gè)企業(yè)都必須遵循的一大原則。因此，對(duì)于每一個(gè)工業(yè)企業(yè)而言，都應(yīng)該堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展理念，并在企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)營的過程中做到節(jié)能減排，以保護(hù)好環(huán)境為己任，盡量減少企業(yè)生產(chǎn)對(duì)外界環(huán)境的污染影響。在工業(yè)企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)的過程中，借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，還能夠有效解決環(huán)境污染問題。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在節(jié)能減排中的應(yīng)用主要是通過將傳感器安裝在生產(chǎn)設(shè)備中，實(shí)時(shí)監(jiān)控企業(yè)內(nèi)的污染源，從而構(gòu)建具有較強(qiáng)功能的污染環(huán)境檢測(cè)系統(tǒng)，充分發(fā)揮出節(jié)能減排的效果，最終有助于工業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展，這對(duì)于工業(yè)自動(dòng)化的長遠(yuǎn)發(fā)展是非常重要的。

3.4 產(chǎn)品信息化中的應(yīng)用

近幾年，隨著社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步，人們的生活質(zhì)量越來越高，對(duì)于所購買產(chǎn)品的要求也越來越高。因此，工業(yè)企業(yè)應(yīng)該嚴(yán)控產(chǎn)品質(zhì)量，確保萬無一失。在實(shí)際生產(chǎn)的過程中，除了在整個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)嚴(yán)格控制產(chǎn)品信息，還應(yīng)該重視后續(xù)的銷售環(huán)節(jié)，因?yàn)檫@其中也涉及非常多的產(chǎn)品信息，決定了產(chǎn)品的市場(chǎng)占有率以及一個(gè)企業(yè)究竟能不能在市場(chǎng)上立于不敗之地，所以在工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)和銷售過程中，必須引入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中的監(jiān)控技術(shù)，嚴(yán)控生產(chǎn)銷售的各個(gè)環(huán)節(jié)，找到存在的問題，然后逐一處理，確保企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)營的各個(gè)環(huán)節(jié)平穩(wěn)運(yùn)行。

3.5 在經(jīng)營管理中推廣應(yīng)用

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在工業(yè)經(jīng)營管理活動(dòng)中的應(yīng)用價(jià)值也比較大，在該領(lǐng)域應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，有助于企業(yè)生產(chǎn)智能化和現(xiàn)代化的實(shí)現(xiàn)，極大地提升工作效率和質(zhì)量，這對(duì)于企業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展有非常大的幫助。例如，生產(chǎn)管理的追溯系統(tǒng)能夠保證產(chǎn)品的唯一性，使每件產(chǎn)品都有一個(gè)對(duì)應(yīng)的二維碼，對(duì)產(chǎn)品種類以及來源都有明確的信息，從而可以實(shí)現(xiàn)從進(jìn)料到成品的全過程控制，這有助于保證產(chǎn)品的質(zhì)量。

4 結(jié)束語

隨著工業(yè)企業(yè)的不斷發(fā)展，工業(yè)自動(dòng)化是今后社會(huì)的發(fā)展主流和方向，而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)于工業(yè)自動(dòng)化的長遠(yuǎn)發(fā)展有非常大的幫助。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)制造、工業(yè)安全生產(chǎn)、工業(yè)節(jié)能減排、產(chǎn)品信息化、經(jīng)營管理等方面都有非常大的幫助。因此，對(duì)于工業(yè)自動(dòng)化企業(yè)，必須給予物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)足夠的重視，在充分了解的基礎(chǔ)上，恰當(dāng)引入并應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)的每一個(gè)環(huán)節(jié)，進(jìn)一步推動(dòng)工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展。