物聯網技術的現狀及其在工業信息化中的應用研究

黃章健

溫州科技職業學院 浙江溫州 325006

物聯網因其自身所具有的優勢，在諸多行業或者領域得到了越來越廣泛的應用。信息化時代背景下，將物聯網與云計算、傳感網絡等技術高效融合，提高了信息傳播時效性，為行業持續性發展營造了良好條件。在應用實踐中，物聯網技術具有多樣性，將其運用到工業信息化中，具有諸多現實作用，推動了我國工業化建設工作有序開展，并提高了工業信息化建設成效。

1 物聯網技術的現狀

1.1 物聯網的特點

互聯網已廣泛地融入人們的日常工作與生活中，相較于互聯網，物聯網仍處于初步發展階段。從目前來看，物聯網具有較大的發展空間，此項技術具有諸多優勢，整體的應用前景較為廣闊。在實際應用中，物聯網技術在運行過程中需要遵循相應的傳感設備協議，以及客觀物體與其他物體間的相關聯性，在進行信息交換連接時，物聯網技術可以對物體進行智能化識別，并對物體進行智能化定義和監管。

1.2 物聯網的發展

從全球范圍來看，物聯網發展仍處于初步的感知階段，在識別物聯網中的物體時，可以憑借感知管控方式，科學高效地識別物體的具體信息。例如，電子標簽成為超市中商品的重要性標簽，憑借商品電子條形碼，員工可以全面收集商品的進貨來源、價格、保質期等信息，為商品整理與銷售等工作提供充分的數據信息支持，同時，為商品歸類與整理工作營造良好條件。從現有情況來看，我國物聯網技術發展任重道遠，在實際應用中，感知設備在運行的過程中，往往需要接受控制設備的監管。從技術發展趨勢來看，我國在控制設備與控制技術方面的研發處于瓶頸期，使得物聯網在我國的發展面臨了較大的挑戰。

1.3 物聯網主要架構

1.3.1 以標簽為基礎的物聯網使用架構

以標簽為基礎的物聯網使用架構是傳感層最簡單的物聯網，工作人員通過將事先制定好的條形碼統一粘貼到物品上，并借助專業化儀器設備，對物品信息進行自動化識別，從而對物品執行一系列管理操作，進而強化與互聯網間的融合，有效提高物聯網服務質量。從現有的使用架構來看，EPC是一種全球范圍內標準定義的產品數字標識，RFID則是EPC標簽的載體。因RFID具有非接觸、可同時識別多個標簽等諸多優勢，成為目前電子標簽的主流。

1.3.2 以傳感網為基礎的物聯網應用架構

WAP傳感器節點多由傳感器、無線收發器、微控制器與電源共同構成，并廣泛分布在監測區域的各個傳感器節點。憑借無線通信形式形成一個智能化組網，以及形成一種自組織的無線傳感器網絡。通過協作高效完成對周邊情況的動態化監測，并把處理后的信息傳遞給用戶，為用戶提供諸多便利。從現有應用情況來看，傳感網技術具有復雜性，且起步時間較晚。為了推動物聯網技術的快速發展，需要給予傳感網絡技術研究工作足夠重視。

1.3.3 以M2M為基礎的物聯網應用架構

M2M豐富了交互通信模式。過往的工業數據采集或者監管系統，盡管與M2M系統具有相似之處，且可以快速精準地完成設備數據信息收集或者遠程監控工作，但是因M2M是在互聯網等技術基礎上發展而來，使得此項技術仍然具有一定的區別，且便于應用到廣域互聯中。

1.4 物聯網關鍵技術

1.4.1 無線傳感網技術

在實際應用中，傳感器面對物聯網傳感層的信息，需要執行感知或者采集操作。為了提高物聯網技術應用成效，需要不斷改進傳感器，使得傳感器逐步向低能耗與微型化方向發展。為了大幅度提高傳感網通信實效性與質量，應加大相關技術研究力度。例如，積極研發新型調制與編碼技術、信道調度技術、功率控制技術等一系列無線通信與組網技術，或者相關核心芯片。通過從網絡部署直到生命周期結束，為了提高管理成效，應加大實時網絡性能監視技術、拓撲管理技術等新型傳感網絡管理技術研究力度。

1.4.2 通信網絡技術

通過合理應用現有的通信網絡來不斷優化網絡環境，以此搭建起完善的物聯網數據傳輸渠道，進而有效優化電信網、互聯網等網絡。新時期，為了確保物聯網業務需求得到充分的滿足，實現物聯網數據的快速傳輸，成為物聯網傳輸層研究工作的重要工作內容。

在物聯網發展過程，網關技術是重中之重。網關在互聯網中所發揮的重要性不容小覷，有效連接了感知網絡以及傳統通信網絡。此外，依托網關可以將不同類型的感知網絡進行互聯，并實現感知網絡與以往通信網絡間的協議轉換，甚至實現廣域互聯或者局域互聯。物聯網的網關還兼具了設備管理功能，運營商可以借助網關有效設置感知底層的相關節點，并結合所掌握的節點信息，科學合理地開展遠程管控工作。

1.4.3 物聯網中間件技術

物聯網中間件屬于一組軟件模塊。在通用與標準化軟件架構上，高效地歸納與總結物聯網行業中出現的共性問題，并形成一套科學完善的產品化通用模塊，為物聯網使用的共性問題提供一些標準化的業務組件，大幅度提高了物聯網軟件設計工作成效。從目前情況來看，常見的物聯網中間件主要包括了傳感層、傳輸層、應用層的相關可標準化或者可復用的通用模塊。在現實應用中，中間件常用的使用問題是標準化，目前已經產生了相應的標準，在結構化信息標準基礎上發展而來的相關標準。

1.4.4 云計算等數據處置或者應用軟件

云計算的科學合理應用，實現了并行計算、分布式計算等多元化計算方式的綜合應用。從服務形式來看，云計算屬于一種新型的網絡服務形式，大幅度提高了服務成效。它是將桌面為中心的任務處理演變成以網絡為中心的任務處理，改變了處理模式。用戶借助互聯網可以高效地實現信息傳遞、數據存儲等相關操作，進而大幅度提高了數據管理成效。

在應用實踐中，云計算具有強大的功能，與此同時，也面臨著諸多挑戰。云計算技術的高效應用離不開大規模的集群化計算系統。隨著系統規模的不斷擴大，系統的可靠性、安全性與穩定性則受到較大的挑戰。在應用中，云計算多是針對TB或PB級的數據，如何充分挖掘這些數據信息的潛在價值，則是云計算應用研究的重要工作內容。將原本保存在本地，并為自己所掌握的數據存儲到一個云計算服務中心，在存儲過程中必然會存在一定的安全隱患。因此，有效提高數據信息的安全性，成為云計算應用亟待解決的事情。

2 物聯網技術在工業信息化中的應用意義

2.1 技術優勢

云計算與大數據是計算機網絡中的兩大主導性技術，依托兩項技術為物聯網的持續性發展提供了先進的技術支持。在實際發展過程中需要結合市場需求，方可明確發展方向，實現物聯網的高效發展。我國工業化發展步伐的加快，為了將信息化技術高效地應用到工業發展中，對物聯網技術應用提出了迫切要求，市場的緊密聯系為物聯網行業的快速發展營造了良好的條件。從現有情況來看，多數企業為了尋求持續性發展，企業生產與運營的智能化與網絡化發展。通過推動設備與物體獲得有序、協同化發展，可以實現工業化建設成效。在工業信息化建設中，物聯網技術具有諸多價值。比如，改善了設備工作狀態，優化了原材料供給，實現了產銷結合，提升了廢料處理質量等。此外，物聯網與工業信息化間的融合，有效降低了企業生產成本，實現了各個部門間的協調發展，并加大了上下游產業間的融合力度。

從原材料供給來看，將物聯網應用到工業信息化后，有助于工作人員實現生產設備或者原材料半成品的精細化管理，提高了企業生產流程的合理性，并大幅度提高了資源使用成效。

從產銷結合角度來看，移動互聯網相關工作人員可以動態化掌握產品、庫存、物流等情況，進而有效把控生產方向，作出正確的生產決策，并有效調控生產速度。在產品售出后，依托物聯網，工作人員可以為用戶提供多元化且高質量的維修保養等服務。通過全面收集客戶的應用感受與需求，為用戶提供更加周到的服務，增加用戶與企業間的聯系，提高企業市場認可率。作為下游企業，則可以省去大量時間進行管理或者是維護工作，節約了維管成本，強化了上下游企業間的深度融合。

科學合理地應用物聯網技術，有助于實現廢棄物、污染物的監控與管理，并幫助企業有效監督生產產品的質量，以及綜合污染情況。

2.2 提高工業信息化建設成效

在過往工業化發展中，運行系統較為煩瑣，多由信息系統、控制系統或設備系統共同構成。每個系統的職責具有差異性，為了推動工業化生產工作順利進行，需要有效管控層級，并輸入相應命令，由信息層級傳輸相關命令，設備層次則負責執行命令，進而完成生產等一系列操作。在實際的工業化發展中，設備與原材料數量眾多，從整體情況來看，此種系統運作方式往往會呈現出程序煩瑣等弊端。相較于傳統工業化，物聯網則有助于簡便工作流程，從整體上提高了材料使用成效，實現了設備自動化運作。此外，依托物聯網，可以結合企業的切實所需，制定出相應的存儲策略，從整體上提高生產、銷售、儲存等各個環節的工作成效，并降低設備維護成本，提高生產效益。

2.3 安全性大幅度提升

在實際應用中，互聯網技術在各個生產程序或者環節管控工作中發揮著重要作用。物聯網技術則不同，可以獨立對單獨事物執行管理或者操作任務，并在相應系統動態化監控下，結合生產加工情況，積極執行安全預警。此外，各個設備可以進行自我檢查，一旦發現危險后，可以及時釋放危險性信號，并執行切斷信號，停止設備運轉，有效規避安全生產事故的出現，以及設備毀損，減少了設備維管成本，提高了企業經濟效益。

2.4 其他優勢

借助物聯網技術，企業可以不斷創新與優化發展理念，強化企業發展變革，為企業生產計劃制訂工作提供充分的參考數據信息，并將物聯網全面滲透到企業生產、運輸、銷售、服務等全過程，進而推動工業信息化建設工作有序開展，提高企業市場競爭力。

3 物聯網技術在工業信息化建設中的應用對策

物聯網與現代工業企業間的高效融合，強化了工業生產組織的柔性，實現了生產過程的重組，以及企業生產資源的優化配置。從經營模式來看，科學合理應用物聯網技術，實現了工業生產企業與客戶間的緊密連接。通過為客戶提供多元化且高質量的服務，提高了用戶的企業認同感。同時，可以結合企業用戶中存在的問題，不斷優化生產目標與經營模式，進而從整體上滿足用戶多元化、個性化、全生命周期管理的切實發展所需。在實際管理過程中，物聯網為企業實現扁平化管理營造了良好條件。通過有效縮減企業管理層級，可以大幅度提高各項管理決策執行成效。以下內容結合工業信息化建設實踐，提出了幾點互聯網技術應用對策。

3.1 積極實現生產業務協同化

依托先進的物聯網技術，實現了企業內部生產活動與物流管理工作間的聯結，以及上下游企業間的聯結。通過實現對整個生產物流管理等多個環節的動態化管理與控制，大幅度提高工業生產成效，提高企業市場競爭力。

3.2 提高生產過程智能化水平

依托物聯網技術，對工業化生產中的設備狀態、原材料消耗、產品質量狀況等進行動態化監管。結合所收集到的數據信息，強化數據分析與處理，并不斷優化生產決策，實現生產智能化。

3.3 實現產品服務網絡化

互聯網背景下，通過在產品或設備中有效安置智能傳感器，并借助物聯網實現對產品或設備的遠程監管與維護。這不僅優化了產品或設備維管工作模式，減少了維管成本，也實現了產品的制造與使用、全生命周期服務，并推動企業從制造型企業向服務型企業轉變。

3.4 實現綠色生態發展

借助物聯網，企業可以實時掌握企業生產中的能源生產、輸配或者資源損耗等數據信息。結合所收集到的數據信息，不斷優化能源應用，有效降低生產過程中的資源損耗，減少污染物排放量。通過有效掌握企業生產環節的各類污染問題，可以制定出相應的工作對策，有效減少并規避生產污染。

3.5 加大安全生產力度

在工業信息化建設過程中，相關企業可以將智能傳感器配置到相關設備中，或者在具有安全隱患的生產現場安裝智能傳感器，可以及時察覺到生產過程中存在的安全隱患。在危險發生前及時發送報警信號，確保相關部門及時制訂出有針對性的災害防控方案，或者及時啟動災害事故應急預案，將災害事故的負面影響降到最低。

結語

總之，物聯網技術滿足了工業化生產企業的切實發展所需，為實現工業信息化建設提供了充分的技術支持。以上內容對物聯網技術現狀展開了分析，并結合此項技術在工業信息化建設中的應用，提出了幾點意見與建議，希望相關工作者可以從中得到一定的啟發或者幫助。