物聯網技術在工業自動化中的應用

潮汕職業技術學院 張湘濤 黃杰波 陳澤翰

隨著現代工業自動化的發展，高技術的應用日益普及，物聯網技術的應用也日益受到重視。在以物聯網為核心的工業領域，隨著物聯網技術的發展，其自動化水平將進一步提升，并且可以實現遠程監控等功能，從而使工業的整體生產水平得到提升。借助物聯網技術，推動企業通過技術創新來擴大市場，從而為企業創造更多的利益。本文總結了物聯網技術的發展現狀、工業物聯網以及物聯網在自動化行業應用的不足，分析了物聯網關鍵技術和物聯網技術在工業自動化中應用的基本保障措施中，就物聯網技術在工業自動化中的應用以及物聯網技術在現實生活中的應用意義進行了探討。

隨著時間的推移，如今的各行各業都在熱衷于物聯網技術，而在企業的自動化培訓中，也需要將物聯網技術傳播到更多的領域。進一步推動物聯網與多個行業的深度融合，不僅能增加企業的經濟效益，還能給人們的工作、生產、生活帶來很大的方便。當前，隨著工業自動化的蓬勃發展，如何利用物聯網技術，更好地促進企業的產業升級，提高其應用領域和應用范圍，提高產品的整體品質，是當務之急。

1 概述物聯網技術

物聯網技術是基于因特網的一種新興的應用技術，從某種意義上講，它是基于因特網的物物連接。利用因特網對某些物體信息進行智能識別，利用無線網絡傳感器等專用設備和系統，實現對物品的網絡控制。

目前在國內很多行業中都可以看到物聯網的應用。比如在醫療行業，通過物聯網技術，可以有效地傳遞各種藥品、醫療設備、醫患信息，讓醫療機構能夠更好地掌握病人的信息，從而制定出相應的治療方案，減少病人的痛苦，從而使整個醫療過程變得更加有序。目前，醫療行業正試圖通過物聯網技術實現個人的各種數據、信息的實時收集、網絡管理，并在任何情況下都能及時反饋；快速有效的實施了個人的管理。此外，目前在航空公司、互聯網企業、社區等領域，都采用物聯網技術進行有效的安全防護，減少了外部信息的入侵，提高了系統的安全性。目前，在人們的日常工作和生活中，物聯網已經成為當今許多企業在提高自動化方面的學習和創新能力的一個重要依據。

2 工業物聯網的發展現狀

隨著時代、經濟、社會的快速發展，以及物聯網技術的發展與升級，科學技術也有了長足的進步。通過對物聯網技術的研究，可以將其應用到更多的領域，從而使其發揮其應有的作用。比如，對物流企業進行全國范圍內的物流監管、物與物的信息交換、完善的物流運輸系統等。物聯網技術是一種比較成熟的技術，它可以將各種應用和信息具象化，它可以給人類的生活帶來積極的影響，并在未來的發展中得到廣泛的應用。

3 物聯網在自動化工業應用的不足

在自動化行業中，物聯網技術需要更高的感知層，而現有的傳感器技術還達不到相關的技術標準，而相應的感知層也不能滿足物聯網的需要。目前的智能系統還沒有達到人工智能的程度，不能適應自動化產業的生產合理化要求。

4 物聯網關鍵技術

4.1 識別技術

在物聯網技術中，標識技術是物聯網技術中最基本的技術，而物聯網的識別技術就是在網絡上的信息交換，對于有需要的交換信息，或者是有其他目標的標識代碼，而標識碼則是獨一無二的，是一個對象，一個物體，或一個對象可能有多個標識碼。構成信息交換的目標包含了許多要素。該系統的結構較為復雜，利用識別技術可以對目標進行識別。

4.2 架構技術

物聯網架構技術是目前廣泛采用的一種體系結構技術，在實際的網絡信息交換中，可以采用多種方法，即實現對業務的互聯互通。比如，在信息交流中，如果能夠將技術推廣到合適的地方，那么就可以建立起一種信息共享的平臺，為雙方提供各種數據和信息。體系結構技術最大的優點是提供更容易的服務，它的缺點是只能在非語言環境下進行。對于供需雙方而言，都有各自的限制和特性。所以，在實際的物聯網技術中，必須強化體系結構技術的運用，以便為供需雙方提供一個合理的運行平臺。

4.3 數據與信號處理技術

在工業自動化實際生產過程中，物聯網需要有足夠的信息處理功能，物聯網通過將生產和銷售過程中產生的數據集中到一起，通過計算機進行分析和處理。在工業自動化領域實現物聯網的實際應用，可以利用物聯網中的關鍵技術和設備，根據相關的語義對這些數據進行正確的分析和收集。接著，在基于結構化的信息的情況下，對所收集到的資料進行合理的處理和分析。

4.4 嵌入式系統技術

把傳感技術、硬件軟件技術和電子技術進行有效的集成，可以組成一個嵌入式系統，但技術上的復雜程度仍然很高。如果說，將人體的神經系統比喻成嵌入式系統，那么，感應器就像是一個五臟六腑，負責采集數據，而嵌入式系統，就是人類的大腦。隨著科技與經濟的發展，嵌入式的技術也在不斷的完善，越來越多的應用到了各行各業。

5 在工業自動化中物聯網技術應用的基礎保障措施

5.1 完善技術應用方案

要使物聯網技術得到有效應用，必須從戰略角度考慮問題，明確技術應用的目的。（1）根據工業自動化轉型升級的基本要求，提出一整套物聯網技術目標規劃方案，最大限度解決當前生產經營環節存在的問題，運用現代技術對各種生產流程進行優化整合，確保物聯網技術在工業自動化各個環節的高效、全面應用。（2）制定設備更新改造工作計劃，從長遠發展的角度，制定物聯網技術的階段性應用計劃，充分發揮技術價值優勢，根據生產情況和生產經營情況，有序運用物聯網技術，促進企業管理水平的提高，確保企業自動化轉型升級的效益[1]。

5.2 打造優秀的人才隊伍

物聯網技術應用于工業自動化領域，無論方案如何完善，轉型升級效果如何，當員工的專業素質和技術水平不夠時，將會影響到其應用的效率，從而無法適應企業的長期發展與需求。在加強對物聯網技術的支持和保障措施方面，必須加強對高質量技術人員隊伍的建設。首先，通過分階段的方式進行物聯網技術培訓，使技術人員和員工能夠充分地掌握相關的技術知識和技術技能，有效地應用到工作中；其次提高工業生產、營銷、管理的自動化程度，防止出現技術應用不規范、不科學的情況。

5.3 制定完善的技術應用制度

物聯網技術在企業信息化進程中的應用對企業的發展起到尤為重要的作用，但其必須要有完善的制度。完善的制度對企業的發展起到了一定的規范和制約作用，但若沒有健全的技術應用機制，將會對企業的長期發展產生負面的影響。因此，在新的時代背景下，應該把重點放在建立物聯網技術應用于工業自動化的制度上，并明確其應用標準和要求，提高其應用的規范性和專業化水平。（1）制定一套健全的問責和管理機制，明確各部門在日常工作中的責任、標準和義務，一旦在職責范圍內發現了物聯網技術的應用中存在問題、缺陷，就要對相關責任人進行相應的處罰，從而提高技術的應用水平和效果，用制度制約員工，以致于每個員工都能更好地使用物聯網技術，從而實現技術的應用，保證物聯網技術的可持續發展。（2）要建立標準化的技術應用制度，規范工業自動化領域的物聯網技術，健全相應的技術機制與體制；突破傳統技術的限制，積極學習國外先進技術在工業自動化領域的成功實踐，保證物聯網技術在工業發展中的應用效果，保證其在實際中的應用[2]。

6 物聯網技術在工業自動化中的應用

工業行業在社會安定、經濟發展中發揮著重要的作用。隨著經濟的發展和技術的進步，各行各業都在采用各類高科技技術。在此過程中，企業的生產率不斷提高，特別是將物聯網技術運用于工業自動化，極大地解放了企業的生產力，使工業的自動化程度得到了極大的提升，使企業的生產效率和質量得到了極大的改善。同時，物聯網技術也為工業生產的安全、穩定提供了有力的保障。目前，工業自動化領域的物聯網技術主要用于工業生產、安全生產、節能減排；產品的信息化，經營管理等，具體如下。

6.1 工業生產制造中的應用

隨著科技的飛速發展，物聯網技術也得到了迅速的發展和完善，它的應用范圍也日益廣泛，并且已經滲透到了整個工業生產和制造的各個方面。對每個工業生產和經營單位來說，為了提高生產效率，就必須加快生產設備的運行效率。首先結合各生產裝置的具體情況，通過采用物聯網技術，可以極大地提高設備的使用效率，節省大量的生產時間，從而為企業的長遠發展提供了有力的保障。其次，通過物聯網技術，可以實現對產品原材料品質的辨識，物聯網技術為提高產品質量提供了有力的保障。同時，利用物聯網技術可以對不符合要求的物料、制品進行快速的鑒別，因此，提高了企業的自動化水平，使企業的生產效率得到了提高，節約時間，達到生產成本的有效控制。

6.2 工業安全生產中的應用

安全是工業生產的首要因素，是一切活動的先決條件。有關人員應充分注意安全。為了保障安全生產，可以利用物聯網技術，使其具有更好的定位能力和更高的感知能力，從而更好地提高產品的安全性。在工業自動化生產中，為了確保安全，必須采用物聯網技術，從而使實際的生產效率得到進一步的提升；同時也能節約很多的時間和費用。比如，將網絡技術運用到相關的工業生產設備中，可以實現對工業生產設備的精確定位，從而保證了各工序的穩定運轉；既能保障設備的安全性，達到自動化作業的目的，又能促進工業自動化的進一步發展。

6.3 工業節能減排中的應用

可持續發展是工業生產的第一要務，也是每個企業都要堅持的基本準則。所以，每個企業都必須堅持可持續發展的思想，以環保為己任，在生產和運營中做到節能減排，最大限度地降低企業的生產對外部環境的污染。通過應用物聯網技術，可以有效地解決工業企業在實際生產中的環境問題。在節能減排方面，物聯網技術主要是將傳感器置于生產裝置中，實現對污染源的實時監測，建立起強大的監測體系，實現節約能源和減少排放，從而促進企業的可持續發展，對企業的長遠發展起到了尤為重要的作用。

6.4 產品信息化中的應用

近幾年，我國經濟高速發展，人民的生活質量和對商品的要求越來越高。因此，為了確保產品的安全性，必須對其進行嚴格的質量控制。在實際生產中，要嚴格監控每一個生產環節，而且還要注重后續的銷售，因為銷售環節也關乎到產品的很多信息，也決定著一個公司的市場份額，決定著它是否能夠在市場上站穩腳跟。因此，要在生產和銷售的各個環節中應用物聯網技術，嚴格控制生產和銷售，及時發現問題，及時處理，確保生產、運營各環節的平穩運行。

6.5 在經營管理中推廣應用

在工業運營管理方面，物聯網技術具有重要的應用價值。將其應用到該領域，可以促進企業生產智能化和現代化，提高工作效率和質量，對公司的長遠發展具有重要意義。例如，企業的生產管理可以保證產品的唯一性，即每個產品都有對應的二維碼，清楚地標明了產品的品種和產地，通過對原材料和成品的全面監控，保證產品質量。

7 現實生活中應用物聯網技術的意義

7.1 為居民生活提供便利

物聯網技術的廣泛應用，極大地改善了人們的生活質量。比如，在食品加工過程中，利用物聯網技術，使顧客在選購過程中對原材料、產地、加工過程等有更多的認識，從而確保食品的安全性，又能滿足顧客的需要。另外，隨著物聯網技術的發展，越來越多的工業產品進入到了人們的日常生活當中，比如智能門鎖、智能空調、智能安防設備等，只要是在家里的人，都可以通過遠程的方式來監視和控制家里的狀況，比如空調、熱水器的啟動，煤氣、火災、漏水的監測。在改善人們的生活質量的同時，也為老百姓提供了更為放心的服務。

7.2 實現了電能的有效管理

隨著我國電力消費逐年增長，電力供求失衡問題日益突出。電網的干擾和供電的短缺，使我國的經濟損失慘重，同時，電力資源配置也出現了嚴重的短缺，使得我國的能源利用效率低下。利用物聯網技術，通過計算機、傳感器、通訊等手段對電力的輸送和利用進行有效的管理，既可以提高用電的利用率，又可以提高電網的安全和經濟性能。智能電網的建設，既能實現對城市居民用電的實時監測，又能在高峰時段利用大數據來提供支撐，為城市電力資源的合理配置提供了科學依據。

8 結語

總之，在我國工業自動化進程中，運用物聯網技術是提高工業自動化水平的關鍵技術手段。所以，在實現工業自動化改造的過程中，要有效地利用好物聯網技術，充分體現物聯網技術在企業中的應用價值，為企業的可持續發展和健康發展作出積極的貢獻。目前，世界范圍內的物聯網技術不斷的革新和發展已引起了行業的高度重視，在世界范圍內大力推進物聯網技術的普及和應用，尤其是在工業生產、流通等方面，將會對我國高技術工業生產自動化的發展起到促進作用，也可以有效地降低生產成本，為公司成功地實現長遠規劃目標，保證產品的品質，并為進一步的生產提供了有利的環境。

引用

[1] 文波.物聯網技術在工業自動化中的應用研究[J].中國設備工程, 2022(9):190-192.

[2] 王海燕.基于物聯網的港灣泊船管理系統研究與設計[D].青島: 中國石油大學(華東),2017.