物联网工业应用

2024-04-18

物联网工业应用(精选8篇)

物联网工业应用 篇1

随着传感器网络(WSN)、无线射频识别(RFID)以及微电子机械系统(MEIVIS)等技术的不断成熟,扩展了人们对信息获取和使用的能力,并将提高制造效率、改善产品质量、降低产品成本和资源消耗、为用户提供更加透明和个性化的服务。在未来新型工业化发展进程中,物联网的应用则将是促进工业自动化与管理信息化水平持续提升的重要途径。积极开展物联网技术在不同行业和领域的深入应用,顺应了工业管理与控制技术的发展趋势,对实现新型工业化,提高产业竞争力,创新工业生产、管理和经营模式和发展低碳工业具有重大意义。同时,它对于提升我国工业自主创新能力、实现产业结构转型升级和跨越发展无疑是一个重要手段。

(一)物联网在工业中应用是工业信息技术发展的必然趋势

成为促进工业控制能力与管理水平持续提升的重要途径信息技术的发展提高了工业领域数据采集(信息获取)、传递和信息处理方面的能力,进而推动了工业生产的控制与管理手段的进步。传统应用中简单的数据采集将发展成为具备智能处理能力的信息获取,并进一步向着网络化和微型化的方向发展;数据传输的数字化和网络化已然成为现实,形成了集散式系统、场地总线等新的工业控制基础设施;生产管理逐渐从生产企业内部扩大到从设计、制造、销售到回收的整个生产链;在设计,制造、工业生产控静j算法、企业生产组织模式、集成技术及支撑软件平台、现代物流、供应链、电子商务等方面大量控制和管理技术及系统软件应运而生。

随着传感技术、网络通信技术和信息技术的不断发展,信息获取与识别技术的手段和途径将越来越丰富,信息传递技术的渠道更加便利,信息的处理、检索、分析和利用更加智能,极大地提升了人们对工业环节、工业设备、工业环境、工业活动、工业产品的感知、控制与管理能力。作为物联网概念下的无线传感网和工业无线技术、RFID等技术的诞生,更促进了这一发展趋势的深入。RFID技术、无线传感网和工业无线网络无疑将成为未来企业信息化和自动化的新技术和新基础设施。

(二)物联网应用涉及工业领域多个方面

1、制造业供应链管理

物联网应用于企业原材料采购、库存、销售等领域,通过完善和优化供应链管理体系,提高了供应链效率,降低了成本。空中客车(Airbus)通过在供应链体系中应用传感网络技术,构建了全球制造业中规模最大、效率最高的供应链体系。

2、生产过程工艺优化

物联网技术的应用提高了生产线过程检测、实时参数采集、生产设备监控、材料消耗监测的能力和水平。生产过程的智能监控、智能控制、智能诊断、智能决策、智能维护水平不断提高。钢铁企业应用各种传感器和通信网络,在生产过程中实现对加工产品的宽度、厚度、温度的实时监控,从而提高了产品质量,优化了生产流程。

3、产品设备监控管理

各种传感技术与制造技术融合,实现了对产品设备操作使用记录、设备故障诊断的远程监控。GE Oil&Gas集团在全球建立了13个面向不同产品的i-Center,通过传感器和网络对设备进行在线监测和实时监控,并提供设备维护和故障诊断的解决方案。

4、环保监测及能源管理

物联网与环保设备的融合实现了对工业生产过程中产生的各种污染源及污染治理各环节关键指标的实时监控。在重点排污企业排污口安装无线传感设备,不仅可以实时监测企业排污数据,而且可以远程关闭排污口,防止突发性环境污染事故的发生。电信运营商已开始推广基于物联网的污染治理实时监测解决方案。

5、工业安全生产管理

把感应器嵌入和装备到矿山设备、油气管道、矿工设备中,可以感知危险环境中工作人员、设备机器、周边环境等方面的安全状态信息,将现有分散、独立、单一的网络监管平台提升为系统、开放、多元的综合网络监管平台,实现实时感知、准确辨识、快捷响应、有效控制。

(三)物联网技术促进工业领域节能减排

我国工业自动化和信息化水平为发展工业物联网提供了良好的基础条件,与此同时,国家两化融合战略、产业振兴战略的提出,对信息技术在传统产业的融合应用方面提出新的要求。我国制造业面临着提高生产制造效率、实现节能减减排和完成产业结构调整的战略任务,物联网技术的工业领域应用将对企业的生产、经营和管理模式带来深刻变革,特别是对于精度要求极高的超精密加工制造,高温、高压、高湿、强磁场、强腐蚀等极端条件下的制造加工等领域产生不可估量的影响。

作为世界制造大国,我国现有工业规模为发展物联网提供了良好的市场空间和基础条件。特别是制造业领域,产业链长、企业规模大、产业结构复杂,为物联网发展提供了市场优势。同时,国内通信服务与通信制造产业能力较强,具备建立工业物联网应用的网络基础。

工业领域是我国“耗能污染大户”,工业中的化学需氧量、二氧化硫排放量分别占全国总排放量的38%和86%。因此,推行节能减排,倡导低碳经济,重点在工业。通过以物联网为代表的信息领域革命性技术来改造传统工业,是我国低碳工业发展的迫切需求和必由之路。利用物联网技术,人们可以以较低的投资和使用成本实现对工业全流程的“泛在感知”,获取由于成本原因无法在线监测的重要工业过程参数,并以此为基础实施优化控制,来达到提高产品质量和节能降耗的目标。通过发展物联网技术将极大提升工业控制领域的节能减排。

物联网工业应用 篇2

随着信息化与工业化的深度融合, 信息技术渗透到了工业企业产业链的各个环节, 条形码、二维码、RFID、工业传感器、工业自动控制系统、工业物联网、ERP、CAD/CAM/CAE/CAI等技术在工业企业中得到广泛应用, 尤其是互联网、移动互联网、物联网等新一代信息技术在工业领域的应用, 工业企业也进入了互联网工业的新的发展阶段, 工业企业所拥有的数据也日益丰富。工业企业中生产线处于高速运转, 由工业设备所产生、采集和处理的数据量远大于企业中计算机和人工产生的数据, 从数据类型看也多是非结构化数据, 生产线的高速运转则对数据的实时性要求也更高。因此, 工业大数据应用所面临的问题和挑战并不比互联网行业的大数据应用少, 某些情况下甚至更为复杂。

工业大数据应用将带来工业企业创新和变革的新时代。通过互联网、移动物联网等带来的低成本感知、高速移动连接、分布式计算和高级分析, 信息技术和全球工业系统正在深入融合, 给全球工业带来深刻的变革, 创新企业的研发、生产、运营、营销和管理方式。这些创新不同行业的工业企业带来了更快的速度、更高的效率和更高的洞察力。工业大数据的典型应用包括产品创新、产品故障诊断与预测、工业生产线物联网分析、工业企业供应链优化和产品精准营销等诸多方面。本文将对工业大数据在制造企业的应用场景进行逐一梳理。

1. 加速产品创新

客户与工业企业之间的交互和交易行为将产生大量数据, 挖掘和分析这些客户动态数据, 能够帮助客户参与到产品的需求分析和产品设计等创新活动中, 为产品创新作出贡献。福特公司是这方面的表率, 他们将大数据技术应用到了福特福克斯电动车的产品创新和优化中, 这款车成为了一款名副其实的“大数据电动车”。第一代福特福克斯电动车在驾驶和停车时产生大量数据。在行驶中, 司机持续地更新车辆的加速度、刹车、电池充电和位置信息。这对于司机很有用, 但数据也传回福特工程师那里, 以了解客户的驾驶习惯, 包括如何、何时以及何处充电。即使车辆处于静止状态, 它也会持续将车辆胎压和电池系统的数据传送给最近的智能电话。

这种以客户为中心的大数据应用场景具有多方面的好处, 因为大数据实现了宝贵的新型产品创新和协作方式。司机获得有用的最新信息, 而位于底特律的工程师汇总关于驾驶行为的信息, 以了解客户, 制订产品改进计划, 并实施新产品创新。而且, 电力公司和其他第三方供应商也可以分析数百万英里的驾驶数据, 以决定在何处建立新的充电站, 以及如何防止脆弱的电网超负荷运转。

2. 产品故障诊断与预测

这可以被用于产品售后服务与产品改进。无所不在的传感器、互联网技术的引入使得产品故障实时诊断变为现实, 大数据应用、建模与仿真技术则使得预测动态性成为可能。在马航MH370失联客机搜寻过程中, 波音公司获取的发动机运转数据对于确定飞机的失联路径起到了关键作用。我们就拿波音公司飞机系统作为案例, 看看大数据应用在产品故障诊断中如何发挥作用。在波音的飞机上, 发动机、燃油系统、液压和电力系统等数以百计的变量组成了在航状态, 这些数据不到几微秒就被测量和发送一次。以波音737为例, 发动机在飞行中每30分钟就能产生10TB数据。

这些数据不仅仅是未来某个时间点能够分析的工程遥测数据, 而且还促进了实时自适应控制、燃油使用、零件故障预测和飞行员通报, 能有效实现故障诊断和预测。再看一个通用电气 (GE) 的例子, 位于美国亚特兰大的GE能源监测和诊断 (M&D) 中心, 收集全球50多个国家上千台GE燃气轮机的数据, 每天就能为客户收集10G的数据, 通过分析来自系统内的传感器振动和温度信号的恒定大数据流, 这些大数据分析将为GE公司对燃气轮机故障诊断和预警提供支撑。风力涡轮机制造商Vestas也通过对天气数据及期涡轮仪表数据进行交叉分析, 从而对风力涡轮机布局进行改善, 由此增加了风力涡轮机的电力输出水平并延长了服务寿命。

3. 工业物联网生产线的大数据应用

现代化工业制造生产线安装有数以千计的小型传感器, 来探测温度、压力、热能、振动和噪声。因为每隔几秒就收集一次数据, 利用这些数据可以实现很多形式的分析, 包括设备诊断、用电量分析、能耗分析、质量事故分析 (包括违反生产规定、零部件故障) 等。首先, 在生产工艺改进方面, 在生产过程中使用这些大数据, 就能分析整个生产流程, 了解每个环节是如何执行的。一旦有某个流程偏离了标准工艺, 就会产生一个报警信号, 能更快速地发现错误或者瓶颈所在, 也就能更容易解决问题。利用大数据技术, 还可以对工业产品的生产过程建立虚拟模型, 仿真并优化生产流程, 当所有流程和绩效数据都能在系统中重建时, 这种透明度将有助于制造商改进其生产流程。再如, 在能耗分析方面, 在设备生产过程中利用传感器集中监控所有的生产流程, 能够发现能耗的异常或峰值情形, 由此便可在生产过程中优化能源的消耗, 对所有流程进行分析将会大大降低能耗。

4. 工业供应链的分析和优化

当前, 大数据分析已经是很多电子商务企业提升供应链竞争力的重要手段。例如, 电子商务企业京东商城, 通过大数据提前分析和预测各地商品需求量, 从而提高配送和仓储的效能, 保证了次日货到的客户体验。RFID等产品电子标识技术、物联网技术以及移动互联网技术能帮助工业企业获得完整的产品供应链的大数据, 利用这些数据进行分析, 将带来仓储、配送、销售效率的大幅提升和成本的大幅下降。

以海尔公司为例, 海尔公司供应链体系很完善, 它以市场链为纽带, 以订单信息流为中心, 带动物流和资金流的运动, 整合全球供应链资源和全球用户资源。在海尔供应链的各个环节, 客户数据、企业内部数据、供应商数据被汇总到供应链体系中, 通过供应链上的大数据采集和分析, 海尔公司能够持续进行供应链改进和优化, 保证了海尔对客户的敏捷响应。美国较大的OEM供应商超过千家, 为制造企业提供超过1万种不同的产品, 每家厂商都依靠市场预测和其他不同的变量, 如销售数据、市场信息、展会、新闻、竞争对手的数据, 甚至天气预报等来销售自己的产品。

利用销售数据、产品的传感器数据和出自供应商数据库的数据, 工业制造企业便可准确地预测全球不同区域的需求。由于可以跟踪库存和销售价格, 可以在价格下跌时买进, 所以制造企业便可节约大量的成本。如果再利用产品中传感器所产生的数据, 知道产品出了什么故障, 哪里需要配件, 他们还可以预测何处以及何时需要零件。这将会极大地减少库存, 优化供应链。

5. 产品销售预测与需求管理

通过大数据来分析当前需求变化和组合形式。大数据是一个很好的销售分析工具, 通过历史数据的多维度组合, 可以看出区域性需求占比和变化、产品品类的市场受欢迎程度以及最常见的组合形式、消费者的层次等, 以此来调整产品策略和铺货策略。在某些分析中我们可以发现, 在开学季高校较多的城市对文具的需求会高很多, 这样我们可以加大对这些城市经销商的促销, 吸引他们在开学季多订货, 同时在开学季之前一两个月开始产能规划, 以满足促销需求。对产品开发方面, 通过消费人群的关注点进行产品功能、性能的调整, 如几年前大家喜欢用音乐手机, 而现在大家更倾向于用手机上网、拍照分享等, 手机的拍照功能提升就是一个趋势, 4G手机也占据更大的市场份额。通过大数据对一些市场细节的分析, 可以找到更多的潜在销售机会。

6. 生产计划与排程

制造业面对多品种小批量的生产模式, 数据的精细化自动及时方便的采集 (MES/DCS) 及多变性导致数据剧烈增大, 再加上十几年的信息化的历史数据, 对于需要快速响应的APS来说, 是一个巨大的挑战。大数据可以给予我们更详细的数据信息, 发现历史预测与实际的偏差概率, 考虑产能约束、人员技能约束、物料可用约束、工装模具约束, 通过智能的优化算法, 制定预计划排产, 并监控计划与现场实际的偏差, 动态的调整计划排产。帮我们规避“画像”的缺陷, 直接将群体特征直接强加给个体 (工作中心数据直接改变为具体一个设备、人员、模具等数据) 。通过数据的关联分析并监控它, 我们就能计划未来。虽然, 大数据略有瑕疵, 只要得到合理的应用, 大数据会变成我们强大的武器。当年, 福特问大数据的客户需求是什么?而回答是“一匹更快的马”, 而不是现在已经普及的汽车。所以, 在大数据的世界里, 创意、直觉、冒险精神和知识野心尤为重要。

7. 产品质量管理与分析

传统的制造业正面临着大数据的冲击, 在产品研发、工艺设计、质量管理、生产运营等各方面都迫切期待着有创新方法的诞生, 来应对工业背景下的大数据挑战。例如在半导体行业, 芯片在生产过程中会经历许多次掺杂、增层、光刻和热处理等复杂的工艺制程, 每一步都必须达到极其苛刻的物理特性要求, 高度自动化的设备在加工产品的同时, 也同步生成了庞大的检测结果。这些海量数据究竟是企业的包袱, 还是企业的金矿呢?如果说是后者的话, 那么又该如何快速地拨云见日, 从“金矿”中准确地发现产品良率波动的关键原因呢?这是一个已经困扰半导体工程师们多年的技术难题。

某半导体科技公司生产的晶圆在经过测试环节后, 每天都会产生包含一百多个测试项目、长度达几百万行测试记录的数据集。按照质量管理的基本要求, 一个必不可少的工作就是需要针对这些技术规格要求各异的一百多个测试项目分别进行一次过程能力分析。如果按照传统的工作模式, 我们需要按部就班地分别计算一百多个过程能力指数, 对各项质量特性一一考核。这里暂且不论工作量的庞大与繁琐, 哪怕有人能够解决了计算量的问题, 但也很难从这一百多个过程能力指数中看出它们之间的关联性, 更难对产品的总体质量性能有一个全面的认识与总结。然而, 如果我们利用大数据质量管理分析平台, 除了可以快速地得到一个长长的传统单一指标的过程能力分析报表之外, 更重要的是, 还可以从同样的大数据集中得到很多崭新的分析结果。

8. 工业污染与环保检测

《穹顶之下》令人印象深刻的一点是通过可视化报表, 柴静团队向观众传递雾霾问题的严峻性、雾霾的成因等等。

这给我们带来的一个启示, 即大数据对环保具有巨大价值。《穹顶之下》图表的原生数据哪里来的呢?其实并非都是凭借高层关系获取, 不少数据都是公开可查, 在中国政府网、各部委网站、中石油中石化官网、环保组织官网以及一些特殊机构, 可查询的公益环保数据越来越多, 包括全国空气、水文等数据, 气象数据, 工厂分布及污染排放达标情况等数据等等。只不过这些数据太分散、太专业、缺少分析、没有可视化, 普通人看不懂。如果能够看懂并保持关注, 大数据将成为社会监督环保的重要手段。近日百度上线《全国污染监测地图》就是一个很好的方式, 结合开放的环保大数据, 百度地图加入了污染检测图层, 任何人都可以通过它查看全国及自己所在区域省市, 所有的在环保局监控之下的排放机构 (包括各类火电厂、国控工业企业和污水处理厂等) 的位置信息、机构名称、排放污染源的种类, 最近一次环保局公布的污染排放达标情况等。可查看距离自己最近的污染源, 出现提醒, 该监测点检测项目, 哪些超标, 超标多少倍。这些信息可以实时分享到社交媒体平台, 告知好友, 提醒大家一同注意污染源情况及个人安全健康。

物联网技术在工业领域的应用研究 篇3

《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》提出“促进物联網、云计算的研发和示范应用”。工业是物联網技术的重要应用领域。要实现从“中国制造”向“中国智造”的转变,必须大力推广应用物联網技术。物联網技术在T业领域的应用现状

目前,物联網技术在产品信息化、生产制造环节、经营管理环节、节能减排、安全生产等领域得到应用。

1物联網技术在产品信息化领域的应用

产品信息化是指将信息技术被物化在产品中,以提高产品中的信息技术含量的过程。推进产品信息化的目的是增强产品的性能和功能,提高产品的附加值,促进产品升级换代。目前,汽车、家电、工程机械、船舶等行业通过应用物联網技术,提高了产品的智能化水平。

在汽车行业,物联網汽车、车联網、智慧汽车等逐渐兴起,为汽车工业发展注入新动力。2010年6月,针对物联網在汽车行业的应用,国际标准化组织提出了全網车(The Fully Networked Car,FNC)的概念,其目标是使汽车驾驶更安全、更舒适、更人性化。通用汽车推出了电动联網概念车ESFV,通过整合GPS导航技术、Car-2~ar通信技术、无线通信及远程感应技术,实现了自动驾驶。车主可以通过物联網对汽车进行远程控制。例如在夏季,车主可以在进入停车场前通过手机启动汽车空调。在车辆停放后,车载监控设备可以实时记录车辆周边的情况,如发现偷窃行为,系统会自动通过短信或拨打手机向车主报警。汽车芯片感应防盗系统可以正确识别车主,在车主接近或远离车辆时自动打开或关闭车锁。售后服务商可以监测车辆运行状况,对故障进行远程诊断。Ca-2-Car通信技术可以使车辆之间保持一定的安全距离,避免对撞或追尾事故。

在家电行业,物联網家电的概念已经出现,物联網技术的发展将促进智能家电的发展。美的集团在上海世博会上展示了物联網家电解决方案。海尔集团推出了物联網冰箱和物联網洗衣机,小天鹅物联網滚筒洗衣机已进入美国市场。小天鹅物联網滚筒洗衣机专门针对美国新一代智能电網进行设计,能识别智能电網运行状态及分时电价等信息,自动调整洗衣机的运行状态以节约能耗。

在工程机械行业,徐工集团、三一重工等都已在工程机械产品中应用物联網技术。通过工程机械运行参数实时监控及智能分析平台,客服中心可以通过电话、短信等纠正客户的不规范操作,提醒进行必要的养护,预防故障的发生。客服中心工程师可以通过安装在工程机械上的智能终端传回油温、转速、油压、起重臂幅、伸缩控制阀状态、油缸伸缩状态、回转泵状态等信息,对客户设备进行远程诊断,远程指导客户如何排除故障。

2.物联網技术在生产制造领域的应用

物联網技术应用于生产绚寸程检测则、实日寸参数采集、生产设备与产品监控管理、材料消耗监测等,可以大幅度提高生产智能化水平。在钢铁行业,利用物联網技术,企业可以在生产过程中实时监控加工产品的宽度、厚度、温度等参数,提高产品质量,优化生产流程。在家电行业,海尔集团在娄字化生产线中应用了mD技术,提高了生产效率,每年可节省1200万元。

3.物联網技术在经营管理领域的应用

在企业管理方面,物联網技术主要应用于供应链管理、生产管理等领域。

(1)在供应链管理领域的应用

在供应链管理方面,物联網技术主要应用于运输、仓储等物流管理领域。将物联網技术应用于车辆监控、立体仓库等,可以显著提高工业物流效率,降低库存成本。海尔集团通过采用RFID提高了库存管理水平和货物周转效率,减少了配送不准确或不及时的情况,每年减少经济损失达900万元。鹤山雅图仕印刷有限公司的RFID应用项目实施3年来,成品处理效率提高了50‰差错率减少了5%,人力资源成本减少了2700万元。

(2)在生产管理领域的应用

在纺织、食品饮料、化工等流程型行业,物联網技术已在生产车间、生产设备管理领域得到应用。例如,无锡一棉开发建立了網络在线监控系统,可对产量、质量、机械状态等9类168个參数进行监测,并通过与企业职P系统对接,实现了管控一体化和质量溯源,提升了生产管理水乎和产品质量档次。此外,还可以及时、准确地发现某台(某眼、某锭)的异常情况,引导维修人员有的放矢地工作。

山东泓坤纺织有限公司车间温湿度监控物联網应用系统由前端设备、控制设备和管理后台组成。前端设备主要是各类温湿度传感器,负责实时采集车间环境数据并上传到控制设备;控制设备负责将各传感器数据通过GPRS網络上传到管理后台,并通过LED显示屏实时显示温湿度数据。如果环境数据超过既定的阀值,管理后台将通过短信等方式提醒相关工作人员,以便及时采取必要措施。该系统的应用使布机的作业效率从原先的70%左右提高到目前的90%。

4物联網技术在节能减排扫域的应用

物联網技术已在钢铁、有色金属、电力、化工、纺织、造纸等“高能耗、高污染”行业得到应用,有效地促进了这些行业的节能减排。智能电網的发展将促进电力行业的节能。江西电網公司对分布在全省范围内的2万台配电变压器安装传感装置,对运行状态进行实时监测,实现用电检查、电能质量监测、负荷管理、线损管理、需求侧管理等高效一体化管理,一年来降低电损1.2亿千瓦时。

利用物联網技术建立污染源自动监控系统,可以对工业生产过程中排放的污染物COD等关键指标进行实时监控,为优化工艺流程提供依据。

5物联網技术在安全生产领域的应用

物联網已成为煤炭、钢铁、有色等行业保障安全生产的重要技术手段。通过建立基于物联網技术的矿山井下人、机、环监控及调度指挥综合信息系统,可以对采掘、提升、运输、通风、排水、供电等关键生产设备进行状态监测和故障诊断,可以监测温度、湿度、瓦斯浓度等。一旦传感器监测到瓦斯浓度超标,就会自动拉响警报,提醒相关人员尽快采取有效措施,减少瓦斯爆炸和透水事故的发生。通过井下人员定位系统,可以对井下作业人员进行定位和跟踪,并识别他们的身份,以便在矿难发生时得到及时营救。

工业领域物联網技术推广策略

物联網技术在工业领域具的直用前景,是建没“智慧企业”、发展“智慧工业”的关键技术。笔者认为,可以从以下几个方面推进物连網技术在工业领域的应用:

一是推进物联網技术在产品信息化中的应用。鼓励企业将物联網技术嵌入到工业产品中,提高产品網络化、智能化程度。重点在汽车、船帕、机械装备、家电等行业推广物联網技术,推动智慧汽车、智能家电、车联網、船联網等的发展。推进电子标签封装技术与印刷、造纸、包装等技术融合,使RFID嵌入到工业产品中。

二是在生产制造环节推广物联網技术,提高工业生产的自动化、智能化水平。通过进料设备、生产设备、包装设备等的联網,发展具有协作能力的工业机器人群,建设“无人工厂”,提高企业产能和生产效率。

三是在经营管理环节推广物联網技术,提高企业管理效率和智能化水平。在供应链管理、车间管理等管理领域推广物联網技术。

四是推进物联網技术在工业节能减排领域的应用。利用物联網技术对企业能耗、污染物排放情况进行实时监测,对能耗、COD SO数据进行分析,以便优化工艺流程,采取必要的措施。

物联网工业应用 篇4

工业和信息化部科技司司长闻库4月1日在江苏无锡首届物联网应用高峰论坛上表示,目前我国物联网总体还处于起步阶段,为推进物联网产业发展,我国将采取四大措施支持电信运营企业开展物联网技术创新与应用。这些措施包括:

一是突破物联网关键核心技术,实现科技创新。同时结合物联网特点,在突破关键共性技术时,研发和推广应用技术,加强行业和领域物联网技术解决方案的研发和公共服务平台建设,以应用技术为支撑突破应用创新。

二是制订我国物联网发展规划,全面布局。重点发展高端传感器、MEMS、智能传感器和传感器网节点、传感器网关;超高频RFID、有源RFID和RFID中间件产业等,重点发展物联网相关终端和设备以及软件和信息服务。三是推动典型物联网应用示范,带动发展。通过应用引导和技术研发的互动式发展,带动物联网的产业发展。重点建设传感网在公众服务与重点行业的典型应用示范工程,确立以应用带动产业的发展模式,消除制约传感网规模发展的瓶颈。深度开发物联网采集来的信息资源,提升物联网的应用过程产业链的整体价值。

四是加强物联网国际国内标准,保障发展。做好顶层设计,满足产业需要,形成技术创新、标准和知识产权协调互动机制。面向重点业务应用,加强关键技术的研究,建设标准验证、测试和仿真等标准服务平台,加快关键标准的制定、实施和应用。积极参与国际标准制定,整合国内研究力量形成合力,推动国内自主创新研究成果推向国际。

物联网应用论文 篇5

[关键词] 物联网;物流;物流管理

doi : 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 20xx. 21. 030

[中圖分类号] F259.2;F274 [文献标识码] A [文章编号] 1673 - 0194(20xx)21- 0066- 03

1 前 言

从物流行业来看,物联网属于技术方式之一,而将智能化物流变成现实,这才属于该行业致力于追求的目标。物流属于传统经济活动之一,其与商品生产相伴而生,并在商品生产不断发展的基础上获得进一步发展,物联网要想获得迅猛发展,必须要获得物流行业的强有力支持才行。

因为社会发展所需,物流行业势必要获得日新月异的发展。在经济层面,市场发挥着主导性作用,全球各个国家当中,推动经济发展、促进经济转型,这是一个十分重要的问题。而在今后经济发展方面,电商产业势必会成为一股主流。对物流行业来说,要想得到迅猛发展,物流管理工作势必离不开先进技术的支持,丰富与完善管理职能,进而实现智慧物流的目标。将物流管理与物联网技术二者有机结合起来,在推动智慧物流管理方面能够提供技术保障,这与现代物流管理实际是相适应的,能够对物流管理工作中出现的重点与难点问题予以有效解决。

2 物联网在物流中应用的主要技术

2.1 物联网感知技术

现阶段,从物流管理层面来看,一些物联网技术,如红外线、激光、传感器、蓝牙技术等,得到了广泛的推广与普及。

在诸多物联网技术中,现阶段应用范围最大、最基础的技术,当属 RFID技术。就RFID射频识别而言,其属于传感技术的范畴,而RFID技术属于一种综合性技术,既有嵌入式技术的特点,也具有无线射频技术的功能,其在物流管理各个方面的识别上得到了广泛应用。在运用该技术的基础上,能够把处于设备终端的模拟信号及数字信息进行转化处理,变成一种信息流,然后在物流网的各个操作流程中进行广泛传递。将该技术与中间件技术、互联网技术等相结合,形成一个包括许多移动标签Tag及处于联网状态下的阅读器Reader在内的,较互联网有过之而不及的极具规模的物联网,所以,在物流网迅猛发展过程中,RFID技术发挥着领头羊的作用;从供应链管理角度来看,通常情况下,能够运用该技术对货物状态予以识别,看其是不是在途,是不是在转运,及时了解与掌握物流终点信息,进而让处于供应链上下游的人能够尽可能同时获得相关的物流信息;从仓管角度来看,能够精准掌控货物入库、出库情况,动态对比与盘点,即运用该技术可以精准地、高效地开展出库、入库与盘点工作,推动信息化建设。

2.2 物流中的物联网通信技术

运用该技术能够在局域或广域条件下,让有着智能特性的物体有效地进行信息传递,从而让在各个地域当中的物体可以发挥协同作用。该技术大部分是以计算机的IT技术为基础,然后进行拓展,而物流行业广泛使用的网络技术主要包括无线移动通信技术、LAN技术、WLAN技术及GIS技术。现阶段,大部分物流公司将GPS与GIS技术有机结合起来,共同构建货物车联网,同时在运用卫星定位实时传输技术的基础上,确保山区等信号不是很强的区域也可以对车辆运输情况进行动态监控,进行有效预判前方交通情况,高效开展货物配送工作。此外,就物联网技术而言,在供应链层面来说,其可以动态追踪在途货物信息,并与全部参与者动态共享相关信息,避免出现信息失真的情况。高速进行信息传递,意味着参与公司可以精准地、动态地对需求改变情况进行预测,同时能够最大限度地减少库存数量。

2.3 物流中的物联网智能技术

从物流公司来看,因为其管理目标不一样,且使用范围存在差异性,所以使用的物联网技术也具有差异性。大量技术并非单纯在某些方面予以使用,一定要将若干技术有机结合起来。结合物流公司经营管理状况,使用较为广泛的物联网技术均可或多或少地在物流管理方面予以推广运用,如围绕物流而研发出来的综合系统、物流信息共享系统等方面运用的云技术、信息挖掘技术、公司厂商的生产物流物联网平台运用的自控技术,等等。

3 物联网与物流管理

和互联网将全球处于各个区域的密切相连一样相似,物联网则将全球当中的各类物品有机结合起来,同时人、物之间能够进行“交流”。由“感知中国”“智慧的地球”,到“智能物流”,物联网,由于其突飞猛进发展的技术能力与持续拓展的应用范围,逐步对各个领域产生深远的影响。就物联网而言,其可理解为基于互联网而把客户端进行延展,一直延展至物品间,然后做通信及信息交换的互联网概念。

从以往的物流运输来看,不管是货物品类与风险,或是物流不同环节及运输模式,或者是物流公司的服务等,均会对物流管理质量产生一定的影响。与此同时,物品不一样,其风险性亦具有极大差别,货物自身具有的易损、易盗等独特特点,从而让物流活动具有一定的限制性,导致物流运输成本进一步增加。此外,物流运输耗时、环节的多少,均会对物流成本及物流质量产生重要影响,环节愈少,耗时愈少,径路愈短,物流运输的质量愈高,速度愈快。在市场竞争不断趋于白热化的当下,从物流运输环节来看,其对物流服务提出了更加严格的要求。在进行物流管理时,亦要加大物流仓储力度,从仓库层面来看,在运用EPC 的基础上,达到自动进行存货、取货、盘点的目的,这是物联网技术最为核心的一项实践应用。以EPC为基础而进行的动态盘点与智能货架技术相结合,能够确保精准地进行发、退货,第一时间进行补货,仓库当中的商品能够不受约束地旋转,进而让仓管空间得以高效利用。精准无误的库存信息能够减少库存,进而高效、快速地进行作业,增加服务水平,降低仓储经费支出,节约劳力与仓储空间,并可降低物流运输时因为误置、盗用、存取货物出错等原因导致出现的亏损;从物流运输环节来看,在运输线当中,将RFID 接发设备安置于检查点上,能够掌握货物运输动态信息,以及读取车辆RFID 标签信息,让参考物流企业可以实时掌握货物运输状态,了解到达时间;从物流配送中心层面来看,将物联网与EPC技术有机结合起来,可以高效、精准地开展配送、货物拣发工作,同时可以节约劳力,减少配送成本支出。将 RFID 读写器安置于配送中心大门上方位置,由其对全部货箱当中的RFID标签信息进行读取,然后保存到数据库当中,接下来由管理信息系统将其和发货记录一一予以核对,同时对EPC标准进行更新处理,显示最新仓储区域与形态。管理人员可通过计算机掌握库存实际情况,在运用物联网的基础上对货物信息予以查询后,第一时间通知相关物流企业,如此一来,便可以对库存进行精确控制,同时能够掌握当前在途运输货箱数量、转运发到地、到达时间等相关信息。

在现代物流管理工作当中,物联网属于一种新工具,充分运用网络与射频技术,能够全方位地对物流运输各个环节进行动态监控,从而实现智能、阳光、高效的供应链管理的目的;此外,进行射频识别时,将筛子芯片当作其信息载体,能够更加方便地采集及记录相关物流运输信息,同时能够克服条码信息容量不大、记录受到限制等方面的困难;在运用物联网技术后,消费者取、看、买粘贴了射频标准的那些产品时,可以将有关信息动态传递到中央信息库内,从而实现智能物流管理的目的。加大物联网技术的实践运用,这是现代物流管理的大势所趋,也是物流领域不断升级发展与转型发展的核心之所在,物联网获得迅猛发展,能够进一步对供应链及物流管理进行整合与优化,伴随着物联网技术不断向前发展,物流行业的发展前景势必是一片光明。

主要参考文献

[1]贺强,赵鹤影. 物联网技术在物流行业的应用思考[J]. 全国商情:理论研究,20xx(2):26-27.

[2]魏光兴,卢晓霞. 基于物联网的物流业发展对策研究[J]. 江苏商论,20xx(4):75-77.

[3]石军.“感知中国”促进中国物联网加速发展[J].通信管理与技术,20xx(5):1-3.

[4]刘小泾. 物联网现代物流与供应链管理的新工具[J]. 商业时代,20xx(25):40-41.

物联网技术实际应用 篇6

其定义是:通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络概念。简单一句话就是:把所有物品通过信息传感设备与互联网连接起来,以实现智能化识别和管理。

物联网的应用其实不仅仅是一个概念而已,它已经在很多领域有运用。

应用领域:

智能家居:智能家居是利用先进的计算机技术,物联网技术,通讯技术,将与家具生活的各种子系统有机的结合起来,通过统筹管理,让家具生活更舒适,方便,有效,与安全。智能家居通过物联网技术将家中的各种设备(如音视频设备、照明系统、窗帘控制、空调控制、安防系统、数字影院系统、网络家电以及三表抄送等)连接到一起,提供家电控制、照明控制、窗帘控制、电话远程控制、室内外遥控、防盗报警、环境监测、暖通控制、红外转发以及可编程定时控制等多种功能和手段。与普通家居相比,智能家居不仅具有传统的居住功能,兼备建筑、网络通信、信息家电、设备自动化,集系统、结构、服务、管理为一体的高效、舒适、安全、便利、环保的居住环境,提供全方位的信息交互功能。帮助家庭与外部保持信息交流畅通,优化人们的生活方式,帮助人们有效安排时间,增强家居生活的安全性,甚至为各种能源费用节约资金。

智能电网:智能电网是在传统电网的基础上构建起来的集传感、通信、计算、决策与控制为一体的综合数物复合系统,通过获取电网各层节点资源和设备的运行状态,进行分层次的控制管理和电力调配,实现能量流、信息流和业务流的高度一体化,提高电力系统运行稳定性,以达到最大限度地提高设备效利用率,提高安全可靠性,节能减排,提高用户供电质量,提高可再生能源的利用效率。智能电网由很多部分组成,可分为:智能变电站,智能配电网,智能电能表,智能交互终端,智能调度,智能家电,智能用电楼宇,智能城市用电网,智能发电系统,新型储能系统。

智能工业:智能工业是物理设备、电脑网络、人脑智慧相互融合、三位一体的新型工业体系。是将具有环境感知能力的各类终端、基于泛在技术的计算模式、移动通信等不断融入到工业生产的各个环节,大幅提高制造效率,改善产品质量,降低产品成本和资源消耗,将传统工业提升到智能化的新阶段。智能工业主要应用在:生产过程控制、生产环境监测、制造供应链跟踪、产品全生命周期监测,以促进安全生产和节能减排。

物联网工业应用 篇7

作为一家物流单元化设备的专业制造商,广州大库具有超前的市场感觉和技术观念,率先在物流周转箱上配置了RFID标签,以期未来能为客户创造更多管理的便利以及为自身建设有效的产品信息追踪系统。

记者:由生产制造商来为物流周转箱配置RFID标签在国内还是个新鲜事,请介绍一下大库这方面业务的大体情况。

胡晓华:广州大库的核心产品即物流周转箱,从2009年底以来,我们售出的周转箱全部内嵌了超高频RFID芯片,每个周转箱上嵌置一枚RFID芯片,我们定义为物联网物流箱。

之所以采取这种举措,主要是出于对客户和自身发展的双重考虑。目前社会上使用的物流周转箱量很大,客户如果完全通过人工去清点,比如说物流周转箱的出入库数量,那么工作量会很大,误差也难以避免,同时,国内的人工成本也越来越高。如果通过RFID这种非接触式的自动读取方式,不仅速度很快,可以大大提高效率,同时还可以节省人工。

对于大库来讲,首先,我们可以更容易地获取产品售出的情况。如果客户都应用了RFID,那么大库也会轻松得知并统计产品售出后的使用情况,这对于我们分析市场把握客户需求有很大帮助。其次,对于我们提升客户服务、促进销售有帮助。安装RFID标签后,物流箱就不再是一块单纯的塑料了,而变成有技术含量的有附加值的产品。这有助于提升大库的品牌。第三,更重要的是从大库自身中长期的规划来看,我们希望从物流设备的制造商向物流高科技企业与物流解决方案提供商转型。

其实以前在物流周转箱上有类似RFID标签作用的条码。这种条码通常有两个,一个是永久性的资产管理条码,只要这个设备不坏不烂,就会有个标签代表它的身份,类似身份证;另一个是物流条码,每次出入货时,根据客户、出入库方式和运输路线不同,系统会临时打印一个条码贴在周转箱上,这个条码在周转箱回来时再撕掉。

作为生产厂家,以前我们不会在周转箱上粘贴条码,一般都是交货后客户自己贴,除非客户要求,并由客户提供自己要使用的条码。现在,我们可以为客户提供内嵌RFID标签的周转箱。鉴于RFID标签可以反复读写和信息容量大的特点,客户如果采用的话,可以同时省掉两个条码的使用。

记者:目前,RFID周转箱在客户中的应用情况如何?未来会有什么变化?

胡晓华:从应用RFID标签的客户来看,效果很好。举例来讲,有一个制造行业的客户,每天周转箱的入库量大概在5万个左右,需要10台左右的叉车来回装卸和20~30个工人劳动。这些工人需要在叉车叉起或卸下整托盘的物流箱时,在一旁不停地清点数数。他们每天非常地忙碌,而且容易出错。

当他们应用了我们提供的带有RFID标签的物流箱后,不再需要人工清点数数,叉车的货叉在叉取托盘时就会自动读取托盘上物流箱的信息。应用该技术后,作业效率的提升相当显著,经我们测算,与原来相比节省了上百倍的时间,客户原来需要近30个工人,现在也减少到只剩几个人。

虽然作用明显,但在现实情况中,因为RFID标签的应用还不是很广泛,所以即使周转箱上有RFID标签,多数客户也还没使用起来。

据我们估算,在每年交货的产品中,只有很少数量的RFID标签被使用,大概只占10%,而且几乎都是闭环使用,即使用范围局限于客户自己得工厂和物流中心之间,或者自己的物流中心和店铺之间。能使用RFID标签的客户基本上属于中高端的跨国企业,还有国内一些有代表性的连锁企业。

分析多数客户无法使用RFID标签的原因,我认为主要有两个,一是设备配置不够,RFID读取设备的价格相对较高;二是物流环节相对复杂,即使有的客户可以在自己的物流中心应用RFID,但周转箱出去之后难以和其他它环节以及客户对接。

不得不承认,现在这种闭环使用的RFID应用模式浪费了RFID的功能。RFID芯片频率这么高,使用寿命也很长,能承受上万次的读取,如果不应用于循环管理尤其是开环的话,其价值很难体现出来。

进入201 1年,我们预计RFID的应用量会明显增加,甚至可能是很大的提升。具体的增长量很难估算,但我们认为,内嵌RFID标签的周转箱会达到总量的20%~25%左右。提升的量应该来自干线运输。

现在运输类型主要有两种,一是城市配送,二是干线运输。干线运输有两种情况,一是远距离的物流中心之间的配送,客户需要高效简单的方式监管货物是否及时、完整、安全地送达。二是物流中心到各终端配送站点的运输,比如现在很多电子商务企业,按照客户的要求包装好产品后,不能直接从物流中心送到每一个客户手上,而需要先用大的集装容器送到配送站点,然后再派发下去。如果从物流中心到配送站点的过程采用RFID的话,企业可以及时了解各种信息,对其客户服务很有帮助。

记者:目前这种物联网物流箱在社会上的总体应用情况如何?在实际应用的过程中有无反应出一些问题?

胡晓华:在物流周转箱上应用RFID标签,应该说产品生产方面已经没有什么技术瓶颈了。在实际应用中面临的主要问题是管理漏洞造成的人为盗窃还难以避免。比如在物流环节,同样的物流周转箱从外观上看不出来里面的货物价值高低,但是如果操作员工知道了具体情况的话,而且发现了RFID标签贴在何处,就可能偷偷地把装有高价值货物的周转箱标签撕下来贴到装有低价值货物的周转箱上,然后把高价值货物的周转箱换走。为了规避这种损失,我们也在不断地改进技术,正在考虑如何把RFID标签更安全地封装起来,比如塑封。

从客户角度来看,RFID标签的应用量还比较少,但是从物流箱的制造来看,RFID标签的应用量已经很大了。目前,我们所有的周转箱都配置了RFID标签,大库工厂的产能每年都以百万计,再加上社会已有的量,RFID标签的应用量其实不小。

记者:作为在物流装备业率先开始采用RFID技术的企业,大库是出于什么考虑做出的决定?下一步大库的工作重点是什么?

胡晓华:大库比较特殊。从整个行业来看,在物流周转箱内置RFID标签,大库目前在国内算是第一家,也是唯一的一家。这种做法在业内很超前,对于我们自身来讲也是增加成本。当时会做出这样的举动主要是出于对自身发展的考虑。

我们认为,RFID作为先进的自动识别技术,肯定会逐渐推广开来,我们希望在RFID推广的过程中实现企业的转型,打造核心竞争力,摆脱产品同质化竞争的环境。

物联网工业应用 篇8

关键词 物联网技术 工业远程控制技术 感知识别技术 网络技术 M2M技术

中图分类号:TP27 文献标识码:A

1基于物联网技术的工业远程控制技术简介

1.1工业远程控制简介

工业远程控制是指通过有线或无线网络的调度中心来进行生产,对远程所有的生产设备和生产过程进行控制。随着世界经济和科学技术的迅猛发展,企业规模不断壮大,产业规模的远程控制系统的市场需求逐年大幅增长。目前,工业远程控制系统已经发展到集计算机技术,传感器技术,自动控制技术,网络技术,通信技术等为一体,充分实现了本地控制生产车间的功能要求。

网络技术发展至今,已经可以通过工业自动控制和无人值守远程控制系统就能实现对于不同的区域,包括子生产车间与监测站互联。现有的工业远程控制系统的总体框架是:根据实时运行参数以及各种先进的生产控制命令与控制原理,通过计算机网络调整生产运行状态,从而将参数与生产运行状态转移到生产调度中心和相关的用户。毫无疑问,工业企业的远程控制系统可以互联和控制所有设备与生产车间。然而,生产和大型操作系统是需要维护的,随着企业规模的扩大,生产线维修成本的降低是相当紧迫的。生产企业和研究人员已经认识到,只有在现有的工业远程控制系统能够实现设备和设备的互联,将设备维修人员,生产调度和控制网络连接,使其相互作用,才能更有效地降低生产线的维修成本,减少故障时间,扩大空间维度的过程管理和维修,进一步提高工业生产过程的自动化控制水平,提高远程控制系统的工作效率。

远程控制系统的工业发展到目前为止,已完成了分布在不同的子区域,相互关联的生产车间,调度中心监控站和企业信息的互联,实现了集中控制,使得生产车间中所有的设备互联与控制。

1.2物联网技术简介

物联网技术是以网络的核心感知作为基础的,来达到无处不在的综合信息处理技术的目标。物联网是实现机器间的互感以及交互式的信息交换。参考物联网技术,基于现有的工业远程控制系统来实现设备和设备的互联,设备维修人员的信息交互以及网络生产调度与控制。

2物联网技术中的M2M技术

2.1 M2M技术简介

目前,基于物联网技术的M2M产品已被广泛应用于生产和居民生活。为了确保机器与机器,人与人之间的正常通信,必须要确保实时监测整个M2M系统的所有方面。当面临工业现场故障时,可以准确地确定哪些链路传输故障,并在第一时间对设备进行维护和修复。物联网技术在工业远程控制系统具有非凡的意义。

2.2 M2M技术的功能

M2M技术能够增强通信和网络设备之间的互联度。M2M感知网络终端,不仅是机器和机器之间的数据传输,更重要的是利用无线通信模块和一个标准的通信协议来建立一个自组织的网络。在此基础上,通过运行不同协议的异构网络之间的网关,来实现网络信息的共享与集成。

M2M技术可以实现人与机器设备,人员和流程之间的互联、互通和互动。传统的工业遥控器只能用于机械设备之间的互联,工作人员作为机械设备的监管员,其位置一般是在中控室或工业用地之间,使得互联通信非常有限。当人員分开,以单独的形式存在于集体之外时,并没有实现人员和设备信息之间的互动互联。物联网技术可以改变这种状况,人们不再是独立的外部生产线个人,而是一个移动的生产线的节点。随时随地能够参加生产线以及机械设备的交互信息。

通过人与机器设备,工作人员和车间现场操作规范流程的互联,从而能在短时间内减小事故的发生范围,降低了由于设备故障而造成的经济损失,因此间接地降低了生产成本。在工业领域中,当生产车间发生故障报警时,专业维修工人可以实现远程的故障排查,从而节约了大量的宝贵时间,大大提升了工作效率,可以将工业事故的损失降到最低。

2.3 M2M技术的发展形势

不同于计算机技术,我国在互联网技术中的M2M技术研究和开发具有世界领先地位,有着重大的影响,是能将M2M技术实现工业化的少数国家之一。虽然我国在互联网技术领域已经取得了一些成绩,但仍存在一些问题。

网络远程控制技术在国内已经是一项非常成熟的技术,特别是应用于石油化工,环境监测网络,矿山和其他领域中显得格外有效,但在工业远程控制和组网技术的研究与应用的融合方面仍然不够成熟。

虽然目前的远程工业控制系统已经和大型企业的子生产线互联,但还没有实现维修人员和过程控制网络形成互联,这项技术已经成为了企业非常紧迫需要的技术,它不仅能够提高工作效率,降低生产成本,还能提高自动化水平,形成企业运作模式最新的管理框架。

在远程控制领域中的物联网技术将是工业自动化技术发展方向。智能设备与技术互联将是未来的发展趋势。最终实现机器和机器之间以及人和机器之间的互联,机器运行信息通过无线网络发送给设备维修工程师或生产调度部的移动电话上,也可以发送到互联网终端设备,实现信息的共享。

参考文献

[1] 王保云.物联网技术研究综述[J]. 电子测量与仪器学报. 2009(12).

[2] 朱洪波,杨龙祥,朱琦.物联网技术进展与应用[J]. 南京邮电大学学报(自然科学版). 2011(01).

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