如果使用了工业40技术，一个新的加工制造生产线可以实现多达25种的产品变化，同时将产量提高10%，库存减少30%。工业40架构的应用让制造商在生产过程中可以获得更丰厚的投资回报率。
工业40是一场工业的革命，目的是将信息技术(IT)的虚拟世界、机器的物理世界以及互联网合为一体。其中心是将具有IT功能的所有工业领域都整合起来。
工业物联网（IIoT）设备要想创建工业40生产制造环境需要注意以下5个方面。在工业40中，对机器工具或一组机器的 *** 作，应该允许使用诸如智能手机或平板电脑这样的智能设备进行简单的连接。
1分布式智能
这里说的分布式智能是指在智能传动和控制技术网络的机器设备中，加入尽可能多的智能和控制功能、或者单独的传动轴，而不是从一个中央处理单元（CPU）来处理所有的动作。
2快速连接
在决定应该使用现场总线的什么功能时，应该看一下生产平台是否支持例如OPC UA（来自于OPC基金会）这样的标准。消除不同供应商系统的障碍，而且对通讯和控制平台采取一种更加开放的方式很重要。
3开放标准和系统
开放标准允许基于软件的解决方案可以更加灵活地集成，并有可能将新的技术移植进现有的自动化架构中。
4实时数据整合
可能利用实时的机器和工厂性能数据来改变自动化系统和生产工艺的管理方式。不用捕捉并分析数月以来有价值的关于生产率、机器停机时间或者能源消耗的数据，支持工业40的平台能够将数据整合到常规的工厂管理报告之中。这会让制造商和机器具备详细的信息来执行快速的工艺和生产变更，以实现产品满足特定客户需求的愿景。
5自适应性
科技帮助生产线变得主动。目标就是让工作站和模块可以适应个性化的客户或产品需求。
二、让工业40和IIoT在智能工厂里运行工业40和工业物联网(IIoT)能够为设备（从传感器到大规模控制系统）、数据和分析之间提供更好的连接性，Beckhoff自动化的TwinCAT产品专家Daymon Thompson这样认为。传感器和系统需要网络连接来共享数据，分析有助于做出更明智的决策。
物联网主要包括4个基本元素：实体的设备、与设备之间的双向连接、数据以及分析设备可以是小到一个传感器大到一个大规模控制系统中的任何一种。传感器和系统需要与更大的网络进行连接，以共享由传感器或系统产生的数据。对此数据进行的分析会产生可执行的信息，其结果是让人们做出精明的决策。
关于智能工厂的3个思考在决定实施工业40之前，要对智能工厂提出的3个问题是：
1你是否想要自动完成快速的产品转换，以及对市场需求的响应更好？
2你是否想通过识别出可以进行持续改进的区域来提升你的设备综合效率（OEE）以及生产总产量？
3你是否想要根除浪费，例如能源、原材料和闲置时间？
在确定和完善真实世界里智能工厂的目标之后，采用基于PC控制的硬件和软件有助于帮助你早日成功。
三、为什么要部署工业物联网？因为在工业世界里普遍使用了联网的传感器而比商业的物联网(IoT)更加先进，这些传感器就是物联网里面的“物”。数以亿计的联网的有线及无线压力、液位、流量、温度、震动、声波、位置、分析仪表以及其他传感器被用于工业领域，而且每年以数百万台的速度增加，为工厂提供了更多的监控、分析和优化。
IIoT通过将传感器连接到分析和其他系统中，来自动提高性能、安全性、可靠性和能源效率，具体方式为：
1从传感器上采集数据比以往经济有效得多，因为传感器很多都是电池供电和无线通讯的
2使用大数据分析和其他技术将这些数据翻译成可以理解的信息。
3将这些可 *** 作的信息在正确的时间呈献给正确的人员，要么是工厂人员，要么是远程专家。
4如果工作人员采取了正确的 *** 作，将带来性能上的提升。
四、基于平台的工具克服了IIoT的复杂性基于平台的方式提供了一种灵活的硬件架构，可以部署在许多不同的应用场合中，消除了硬件的复杂性，并让每一个新的问题基本上都成为软件方面的挑战。系统设计师选择的平台应该基于一个对信息技术(IT)友好的 *** 作系统(OS)，这样它们可以安全地进行供给和配置，进而来正确地认证和授权用户维护系统的整体性，并让系统最大程度地可用。
五、基于数据的工业物联网如果没有数据，就没有大数据、云和分析功能，也没有区别于物联网(IoT)的工业物联网(IIoT)；PI北美组织的副总监Carl Henning说，IIoT中的“物”造就了IoT中的“物”。IIoT需要开放的标准，以太网和软件标准可以为控制和制定决策所需要的信息提供数据。
其中一部分）时，大多数人认为最有用的特性是实时功能。
通过将信息、自动化、以及运行在工业物联网上的生产系统之间不断融合，物联网正在积极地影响着未来的工业自动化，Softing 有限公司市场部副总裁Mark Knebusch指出。随着以太网速度越来越快，电缆系统的集成更加重要，而电缆的认证有助于提升工业网络的性能。
物流平台 E P C 技术及其在物流仓储管理中的应用初探王晓华 易 久 北京石油化工学院经济管理学院 纪玉超 青岛理工大学〔摘 要〕 本文简要介绍了EPC技术的基本原理和工作特点， 详细阐述了在物流仓储管理中应用EPC技术的优势和必要 性， 同时指出了EPC技术在当前应用中所存在的问题。 〔关键词〕 EPC 物流管理 仓储管理 一、 引言 随着科学技术和物流管理的不断发展， 仓储管理已成为现代 物流管理中的重要环节。 为使仓储管理能够更有效支持物流管理 上的各个环节， 把最新的高科技技术应用于仓储管理已成为业内 人士所关注的重点。 新近发展起来的产品电子代码EPC技术， 由 于可以克服传统物流仓储管理过程中所使用的商品条形码的许多 缺点， 已经成为国际物流界关注和研究的热点。 因此， 积极探索 和应用基于EPC技术的仓储管理系统， 对提高物流仓储管理的总 体水平具有重要的意义。 二、 EPC技术简介 1999年美国麻省理工学院一位天才教授提出了EPC开放网络 的构想， 在国际条码组织 （EAN．UCC） 宝洁公司、 、 可口可乐、 沃 尔马、 SAP、 SUN、 等全球 83跨国公司的支持下， IBM 开始了这 个发展计划。 并于2003年10月成立了EPC GLOBLE 全球组织， 推 广EPC和物联网的应用。 EPC开放网络系统 （物联网） 是在计算机互联网和射频技术 RFID的基础上， 利用全球统一标识系统编码技术给每一个实体对 象一个惟一的代码， 其最终目标是为每一单品建立全球的、 开放 的标识标准， 构造了一个实现全球物品信息实时共享的 “Internet of things”它主要由EPC编码体系、 。 射频识别系统和信息网络系 统三部分组成。 1．EPC编码体系 EPC编码是国际条码组织推出的与EAN．UCC 码兼容的新一代 的编码标准。 与原来的产品条码仅是对产品分类的编码所不同的 是， EPC编码可以对每个单品都赋予一个全球惟一编码。 EPC码是 由一个版本号 （标头） 加上另外三段数据 （依次为域名管理者、 物 品对象分类、 序列号） 组成的一组数字。 其中版本号标识EPC的 版本号， 它使得EPC随后的码段可以有不同的长度 域名管理是 ； 描述与此EPC相关的生产厂商的信息 对象分类记录产品精确类 ； 型的信息 序列号则惟一标识货品。如图1所示） ； （ 。 中的EPC代码并将其输入网络信息系统的电子设备。 射频识读器 使用多种方式与标签交互信息， 近距离读取被动标签中信息最常 用的方法就是电感式耦合。 只要贴近， 盘绕解读器的天线与盘绕 标签的天线之间就形成了一个磁场， 标签就是利用这个磁场发送 电磁波给解读器， 这些返回的电磁波被转换为数据信息， 即标签 的 EPC编码。 3．信息网络系统 信息网络系统的功能是实现物联网中的信息管理和流通。 物 联网的信息网络系统是在全球互联网的基础上， 通过SAVANT管 理软件系统、 对象名称解析服务 （ONS） 和物理标记语言 （PML） 在世界范围内构建出实物互联网。 SAVANT系统需要完成的主要 任务是数据校对、 解读器协调、 数据传送、 数据存储和任务管理。 ONS是一个自动的网络服务系统， 它主要完成的任务是通过将EPC 码与相应产品信息进行匹配来查找相关实物的参考信息。 在EPC 网络系统中所有关于产品有用的信息都用一种新型的标准的计算 机语言——PML所书写， PML提供一种通用的方法来描述自然物 体。 4．EPC编码的识读流程 在由 EPC标签、 识读器、 SAVANT服务器、 INTERNET、 ONS服 务器、 PML服务器以及众多数据库组成的实物互联网中， 识读器 都可以从任何一个贴有射频标签的物品上读取一个EPC码， 并将 信息传送到 SAVANT系统， 由分布式的 SAVANT软件系统处理和 管理所读取的一连串EPC信息。 由于在标签上只有一个EPC码， 计 算机需要知道与该EPC匹配的其他信息， 这就需要ONS来提供一 种自动化的网络数据库服务， SAVANT通过INTERNET将EPC传给 ONS， ONS经过解析得到一个保存着产品文件的PML服务器， 并 指示 SAVANT 到该 PML 服务器查找， 此后， SAVANT 向远程的 PML 服务器发送读取 PML数据的请求， PML服务器返回给 SAVANT它 所请求的PML数据， 再由SAVANT处理新读取的EPC码的内容， 由 此相应的产品信息就能传到供应链上。 5．EPC技术的优点 EPC技术与传统的条码技术相比主要有以下几个方面的优点。 （1） 惟一识别。 传统的条码技术只能识别一类产品， 而EPC码 因为其特殊的编码机制， 使其可以为每一个单品提供惟一的标示。 而产品的惟一识别对于某些产品来说是非常重要的。 （2）是 EAN．UCC 的延续和拓展。 由于 EAN 和 UCC 两大组织 合作，将 EPC 作为 EAN．UCC 系统的继承和发展，并与 EAN．UCC 系统中的GTIN兼容， 同时采用开放型的标准制定和层级管理机 制， 来推广EPC在全球的应用， 使这一物流新技术具有强大的生 命力。 图1 EPC编码结构 2．射频识别系统 EPC射频识别系统是实现EPC代码自动采集的功能模块， 由射 频标签和射频识读器组成。 射频标签是EPC的信息载体， 96位或 者64位EPC码是存储在射频标签中的惟一信息。 射频标签主要由 天线和芯片组成， 附着于可跟踪的物品上， 在全球流通。 射频识读器与信息网络系统相连实现数据交换， 是读取标签 133 《商场现代化》2006年 7 月 （上旬刊） 总第 472期 物流平台（3） 读取方便。 传统的条码采用的是可视传播技术， 即扫描 仪必须对准条码才可以读取。 而EPC系统射频标签与射频识读器 之间利用无线电感应方式进行信息交换， 可实现无接触、 非直视 处理， 只需在一定范围内感应就可以， 此外还可以在运动中读取， 并可以多个标签同时读取。 这大大减少了人的参与， 提高了识别 效率。 （4） 信息共享。 基于INTERNET的EPC开放网络系统给出了一 个物体在供应链中信息共享的解决方案和标准， 使物品信息在有 了更好的共享方案。 三、 EPC技术应用于物流仓储管理的优势和必要性分析 现代物流是一个包括采购、 存储、 生产、 包装、 装卸、 运输、 加工、 配送、 销售和服务活动的系统工程， 特别要求信息获取与 处理的快速与准确。 而仓储管理又是物流管理中的重要环节。 因 此， 利用高新技术提高仓储管理的智能化水平是非常必要的。 由 于EPC技术自身的无接触读取、 远距离读取、 动态读取、 多数量 和多品种读取、 海量存储量等优势， 因此在物流仓储管理系统中 应用EPC技术可以极大提高仓储的物资管理效率。 目前， 仓储中 物资的计算机业务管理系统已广泛推广使用。 应用EPC技术后， 由 于物资进出库都会经过识读器的识别， 数据信息采集效率高且准 确， 根本不需要手工录入数据， 也不需要进行清查库， 能大大地 提高工作效率和速度， 减轻手工 *** 作时的工作强度。 1．应用EPC技术可以极大提高出入库物品信息采集效率和准 确性。 在仓储信息管理中， 每件物品都有许多要标识的信息， 如 编号、 名称、 型号、 出厂日期、 寿命等， 这些信息在计算机管理 时均需手工录入， 录入的工作量大， 不仅周期长， 而且易出错。 采 用EPC技术即可解决这些问题， 另外其采集信息是自动进行的， 不 仅采集的速度快， 而且出错率特别低。 2．应用EPC技术是适应信息流通的需求。 传统的物品信息是 以纸张、 磁盘等介质为载体的， 随着社会信息化水平的不断发展 和网络建设的逐步扩大， 信息利用网络进行传输因其速度快、 费 用低等许多优点而将成为未来信息流通的主要手段。 由于EPC系 统直接接入INTERNET， 由射频识读器获取的信息因此亦可直接在 INTERNET上传输， 这样可以确保物资在仓储管理过程中具有准确 的信息流， 方便地对物资信息进行管理和查询， 并且可以和供应 链上其他环节进行有效的衔接和信息共享。 3．应用EPC技术可以实现自动化的存货和取货。 在整个仓储 管理中，通过将供应链计划系统制定的收货计划、 取货计划、 装运 计划等与EPC技术相结合，能够高效地完成各种业务 *** 作，如指定 堆放区域、 上架／取货与补货等。 这样，增强了作业的准确性和快 捷性，提高了服务质量，降低了成本，节省劳动力（8％ ～35％ ）和 库存空间，同时减少了由于商品误置、 偷窃、 损害和库存、 出货错 误等造成的损耗。 4．应用EPC技术可以提高库存盘点的效率。 EPC技术使商品的 登记自动化，盘点时不需要人工的检查或扫瞄条码，更加快速准确， 并且减少了损耗。 使用射频终端进行商品盘点， 可以避免传统盘 点投入大、 效率低的弊端。 具体步骤是： 终端读取货物的电子标 签， 并实时记录盘点的数量。 现场清点完毕后， 盘点人员确认清 点的数量并上传至后台数据库。 后台数据库根据实时上传的资料 与系统中的资料进行比较， 数量若有差异， 系统将自动生成盘点 清单差异表， 然后将数据提交上级或指示终端重复盘点。 此外， 应用EPC技术的仓储管理系统还可以实现数字化库房 管理， 库存货品真正的网络化管理、 货品动态出入库管理、 在任 何时间及时地显示当前库存状态以及进行实时性信息收集和准确 快捷的信息交流等诸多功能。 因此， 将EPC技术应用于仓储管理 是符合当前经济全球化的时代发展趋势， 并能大大提高物流仓储 管理的信息化水平。 四、 仓储管理系统中应用EPC技术的现存问题 和其他新兴的技术一样， EPC技术本身还存在一些问题， 主要 表现在以下几个方面。 1．标准不统一。 这方面包括EPC码标准和射频标准两个方面。 EPC码格式标准的不统一是制约EPC技术发展的首要因素。 因为如 果EPC码有很多种且互不兼容，那么使用不同编码格式的产品就不 能通用，这对经济全球化下的物品流通是十分不利的。 另外， RFID 的频率标准不统一的问题也是亟待解决的问题。 但是频率的统一 需要国家的协调。 由于国家对无线电频段用途的控制使得射频识 别系统可能面临频率资源的限制。 2．较高的差错率。 尽管EPC技术具备较高的读取效率， 可同 时读取批量物品， 但目前EPC技术读取的差错率还较高， 准确性 还不能有效保证。 3．成本较高。 应用EPC技术的成本体现在两个方面 一方面 ： 是电子标签的价格。 因为EPC技术可惟一识别单个物品， 因此电 子标签将贴于每件单品上， 数量巨大， 所以标签的成本及价格将 直接影响到EPC技术的推广范围。 另外一方面， 应用EPC要配备 相应的读取设备， 并引起相应的仓储管理软件的升级， 因为只有 升级和改进了现有的管理系统才能适应EPC技术的特点， 才能最 大发挥EPC技术的优势。 4．安全问题。 EPC技术的优点是可以通过INTERNET实现物流 各环节的信息共享， 但同时也带来了信息安全和个人隐私的问题。 虽然相对于许多已经非常成熟的技术而言， EPC技术目前还存 在许多需要解决的问题， 但是随着EPC技术研究的不断深入以及 EPC技术的日益普及， EPC技术将会逐步完善， 这也是任何一个新 技术从发展到成熟的必经之路。 五、 结束语 EPC技术由于其诸多的优良特性和可实现智能管理的独特特 点， 被认为是21世纪最具发展潜力的技术之一。 虽然目前该技术 还存在一些需要解决的问题， 企业要根据自身情况在高效率和高 成本之间进行权衡， 进行理性的决策。 但是随着全球经济一体化 的发展和EPC技术的不断进步， EPC技术将最终取代传统条码技 术， 仓储管理系统应用EPC技术将势在必行， EPC技术在整个物流 仓储系统中的应用前景也将是无可限量的。物联网架构可分为三层：感知层、网络层和应用层。感知层由各种传感器构成，包括温湿度传感器、二维码标签、RFID标签和读写器、摄像头、红外线、GPS等感知终端。感知层是物联网识别物体、采集信息的来源。网络层由各种网络，包括互联网、广电网、网络管理系统和云计算平台等组成，是整个物联网的中枢，负责传递和处理感知层获取的信息。应用层是物联网和用户的接口，它与行业需求结合，实现物联网的智能应用。其核心技术又可以细分为六层，如右图：和传统的互联网相比，物联网有其鲜明的特征。首先，它是各种感知技术的广泛应用。物联网上部署了海量的多种类型传感器，每个传感器都是一个信息源，不同类别的传感器所捕获的信息内容和信息格式不同。传感器获得的数据具有实时性，按一定的频率周期性的采集环境信息，不断更新数据。其次，它是一种建立在互联网上的泛在网络。物联网技术的重要基础和核心仍旧是互联网，通过各种有线和无线网络与互联网融合，将物体的信息实时准确地传递出去。在物联网上的传感器定时采集的信息需要通过网络传输，由于其数量极其庞大，形成了海量信息，在传输过程中，为了保障数据的正确性和及时性，必须适应各种异构网络和协议。还有，物联网不仅仅提供了传感器的连接，其本身也具有智能处理的能力，能够对物体实施智能控制。物联网将传感器和智能处理相结合，利用云计算、模式识别等各种智能技术，扩充其应用领域。从传感器获得的海量信息中分析、加工和处理出有意义的数据，以适应不同用户的不同需求，发现新的应用领域和应用模式。此外，物联网的精神实质是提供不拘泥于任何场合，任何时间的应用场景与用户的自由互动，它依托云服务平台和互通互联的嵌入式处理软件，弱化技术色彩，强化与用户之间的良性互动，更佳的用户体验，更及时的数据采集和分析建议，更自如的工作和生活，是通往智能生活的物理支撑。这里的“物”要满足以下条件才能够被纳入“物联网”的范围：1、要有数据传输通路；2、要有一定的存储功能；3、要有CPU；4、要有 *** 作系统；5、要有专门的应用程序；6、遵循物联网的通信协议；7、在世界网络中有可被识别的唯一编号。物联网概念这几年可谓是炙手可热，物联网家电也是风生水起，从狭义上讲，物联网家电是指应用了物联网技术的家电产品。从广义上讲，是指能够与互联网联接，通过互联网对其进行控制、管理的家电产品，并且家电产品本身与电网、使用者、处置的物品等能够实现物物相联，通过智慧的方式，达成人们追求的低碳、健康、舒适、便捷的生活方式。物联网是在计算机互联网的基础上，利用RFID、无线数据通信等技术，构造一个覆盖世界上万事万物的“InternetofThings”。在这个网络中，物品(商品)能够彼此进行“交流”，而无需人的干预。其实质是利用射频自动识别(RFID)技术，通过计算机互联网实现物品(商品)的自动识别和信息的互联与共享。而RFID，正是能够让物品“开口说话”的一种技术。在“物联网”的构想中，RFID标签中存储着规范而具有互用性的信息，通过无线数据通信网络把它们自动采集到中央信息系统，实现物品(商品)的识别，进而通过开放性的计算机网络实现信息交换和共享，实现对物品的“透明”管理。物联网的含义从两化融合这个角度分析物联网的涵义：其一：工业化的基础是自动化，自动化领域发展了近百年,理论、实践都已经非常完善了。特别是随着现代大型工业生产自动化的不断兴起和过程控制要求的日益复杂营运而生的DCS控制系统，更是计算机技术，系统控制技术、网络通讯技术和多媒体技术结合的产物。DCS的理念是分散控制，集中管理。虽然自动设备全部联网，并能在控制中心监控信息而通过 *** 作员来集中管理。但 *** 作员的水平决定了整个系统的优化程度。有经验的 *** 作员可以使生产最优，而缺乏经验的 *** 作员只是保证了生产的安全性。是否有法做到分散控制，集中优化管理？需要通过物联网根据所有监控信息，通过分析与优化技术，找到最优的控制方法，是物联网可以带给DCS控制系统的。其二：IT信息发展的前期其信息服务对象主要是人，其主要解决的问题是解决信息孤岛问题。当为人服务的信息孤岛问题解决后，是要在更大范围解决信息孤岛问题。就是要将物与人的信息打通。人获取了信息之后，可以根据信息判断,做出决策，从而触发下一步 *** 作；但由于人存在个体差异，对于同样的信息，不同的人做出的决策是不同的，如何从信息中获得最优的决策？另外物获得了信息是不能做出决策的，如何让物在获得了信息之后具有决策能力？智能分析与优化技术是解决这个问题的一个手段，在获得信息后，依据历史经验以及理论模型，快速做出最优决策。数据的分析与优化技术在两化融合的工业化与信息化方面都有旺盛的需求。物联网智库认为物联网的定义源于IBM的智慧地球方案，十二五规划中九大试点行业全部都是行业的智能化。无论智慧方案，还是智能行业，智能的根本离不开数据分析与优化技术。数据的分析与优化是物联网的关键技术之一，也是未来物联网发挥价值的关键点。物联网就是各行各业的智能化。私有物联网：一般面向单一机构内部提供服务；公有物联网：基于互联网向公众或大型用户群体提供服务；社区物联网：向一个关联的“社区”或机构群体（如一个城市政府下属的各委局：如公安局、交通局、环保局、城管局等）提供服务；混合物联网：是上述的两种或以上的物联网的组合，但后台有统一运维实体；医学物联网：是将物联网技术应用于医疗、健康管理、老年健康照护等领域；建筑物联网：是将物联网技术应用于路灯照明管控、景观照明管控、楼宇照明管控、广场照明管控等领域。智能制造可以利用工业物联网的技术，实现生产过程中的自动化控制和优化，其主要技术和应用包括：
传感器技术：利用传感器获取生产过程中的各种数据，包括温度、湿度、压力、电流、电压等信息，将其转换为数字信号进行处理和传输。
数据采集和处理：将传感器获取到的数据进行采集和处理，通过物联网技术将数据传输到云端或本地服务器进行存储和分析。
数据分析和挖掘：通过数据分析和挖掘技术，对生产过程中的数据进行深入分析和挖掘，提取有用信息并进行优化决策，实现生产效率和质量的提升。
自动化控制：通过控制器、执行器等设备，实现生产设备的自动化控制，包括开关机、调整参数、控制速度等 *** 作。
信息可视化：通过大屏幕、手机、平板等设备，将生产过程中的数据和信息进行可视化展示，实现对生产过程的实时监控和控制。
通过工业物联网的技术应用，智能制造可以实现生产过程的数字化、自动化、智能化和可视化，提高生产效率和质量，减少资源浪费和环境污染，为企业提供更多的商业价值和竞争力。
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