从自动化理论看工业互联网——物联网

​在2018年底，曾经构思了系列文章从自动化理论看工业互联网，原计划写三部分内容：介绍自动化理论在日常生活中的应用（以第五项修炼介绍）、自动化理论在供应链管理中的应用、自动化理论在物联网中的应用。

但于2019年初加入SAP后，一直忙于学习SAP丰富的知识，这系列的文章就中断了，但一直还是想写一写我是如何利用自动化理论学物联网的。

自动化理论中，最重要的就是闭环控制，大部分内容讨论的是通过闭环控制，实现自动控制系统的稳定性。看一下闭环控制原理：

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在这个图中，被控对象是控制目标。而控制器、执行器和传感器都是为了实现被控对象能够达到控制目标。因而自动化原理中最核心的是 控制器 、 执行器 和 传感器 。

在拿一张物联网的架构图，我学习物联网的时候，最早用的是IBM的一张原理图：

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这张图中，物联网的架构中，包括感知与识别， 控制与管理，模型与分析。

其中感知与识别对应着 传感器 ，控制与管理对应着 执行器 ，模型与分析对应着 控制器 。

物联网的架构完全可以对应上控制原理的基本架构。

物联网的架构与自动控制原理有很多相似之处，但物联网相对于自动化设备要复杂：

1、早期自动化应用于设备处传感器、控制器、执行器都是控制单一设备，不需要识别被控设备。但是物联网系统管理的设备多，对设备管理时，需要识别设备，因而物联网需要有识别功能，可以是通过ID识别，也可以通过IP识别。

2、早期自动化都是本地执行有了DCS之后，才有集中管理，分散控制的，所以控制器相对简单。但是物联网需要将信息集中处理，大大增加了复杂度：需要网络支持，需要人工智能技术来实现控制功能，考虑多个设备之间的联动关系。所以物联网相对于自动化原理，复杂性大部分体现在控制器上。现在集中讨论的大数据、智能分析、人工智能、机器学习，通讯协议、通讯网络，所有的目标都是为了实现控制器的功能。

3、物联网在控制器人工智能、大数据分析等应用还不完善，可以直接控制设备非常少，现在物联网的执行器，还是通过事件触发，交由人来处理。因而物联网通过事件驱动的模式会比较普遍：如果未发生异常，不需要人来处理，发生异常会抛事件来让人处理。随着智能技术的发展控制器完善，执行器将越来越多的自动处理。

以上分享的自动化原理，都是早期控制单个设备的原理。自动化应用也在不断完善。比如发展出DCS系统：集散控制系统。其原理是集中管理，分散控制。

设备的控制，还是通过控制回路实现；但对控制设备的管理则集中到中控室，控制回路中的传感器信息上传到中控室，集中监控；对设备控制参数，也可以通过中控室来控制。

可以简单理解为： DCS系统是一个企业内使用的物联网简单系统 。如果将DCS管理的设备实现跨企业的集中管理，同时利用数据实现智能化，就是物联网系统。

在2013年参观陕鼓集团时，他们演示的旋转控制设备远程监控系统，是非常典型的物联网应用，陕鼓的这套系统，就是借鉴了DCS原理实现的。

本文是从自动控制原理看工业互联网系列的第六篇。

两者不是一样的概念。物联网的核心和基础仍然是互联网，工业以太网是互联网的一种类型，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信，也就是物物相息。
工业以太网
工业以太网是基于IEEE 8023 (Ethernet)的强大的区域和单元网络。利用工业以太网，SIMATIC NET 提供了一个无缝集成到新的多媒体世界的途径。 企业内部互联网(Intranet)，外部互联网(Extranet)，以及国际互联网(Internet) 提供的广泛应用不但已经进入今天的办公室领域，而且还可以应用于生产和过程自动化。继10M波特率以太网成功运行之后，具有交换功能，全双工和自适应的100M波特率快速以太网(Fast Ethernet，符合IEEE 8023u 的标准)也已成功运行多年。采用何种性能的以太网取决于用户的需要。通用的兼容性允许用户无缝升级到新技术。
物联网
物联网是新一代信息技术的重要组成部分，也是“信息化”时代的重要发展阶段。其英文名称是：“Internet of things（IoT）”。顾名思义，物联网就是物物相连的互联网。这有两层意思：其一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；其二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信，也就是物物相息。物联网通过智能感知、识别技术与普适计算等通信感知技术，广泛应用于网络的融合中，也因此被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。物联网是互联网的应用拓展，与其说物联网是网络，不如说物联网是业务和应用。因此，应用创新是物联网发展的核心，以用户体验为核心的创新20是物联网发展的灵魂。
活点定义：利用局部网络或互联网等通信技术把传感器、控制器、机器、人员和物等通过新的方式联在一起，形成人与物、物与物相联，实现信息化、远程管理控制和智能化的网络。物联网是互联网的延伸，它包括互联网及互联网上所有的资源，兼容互联网所有的应用，但物联网中所有的元素（所有的设备、资源及通信等）都是个性化和私有化

“工业互联网”（Industrial Internet）——开放、全球化的网络，将人、数据和机器连接起来，属于泛互联网的目录分类。 它是全球工业系统与高级计算、分析、传感技术及互联网的高度融合。
“工业互联网”的概念最早由通用电气于2012年提出，随后美国五家行业龙头企业联手组建了工业互联网联盟(IIC)，将这一概念大力推广开来。除了通用电气这样的制造业巨头，加入该联盟的还有IBM、思科、英特尔和AT&T等IT企业。国内有树根互联、海尔卡奥斯、北京宏途创联科技有限公司、用友云。
工业互联网的本质和核心是通过工业互联网平台把设备、生产线、工厂、供应商、产品和客户紧密地连接融合起来。可以帮助制造业拉长产业链，形成跨设备、跨系统、跨厂区、跨地区的互联互通，从而提高效率，推动整个制造服务体系智能化。还有利于推动制造业融通发展，实现制造业和服务业之间的跨越发展，使工业经济各种要素资源能够高效共享。

工业互联网简单来说就是：连接人、机、物，实现高效智能化，很多佛山的制造业都通过精工智能这个公司数字化转型成功，工业互联网比较适合电子或家电行业，越早做改革，越领先同行，佛山发展快是有原因的~

作为一名计算机专业的教育工作者，我来回答一下这个问题。

首先，软件工程、网络工程和物联网工程都是目前比较热门的专业，近些年来这几个专业的就业情况也比较不错，整体的薪资待遇也相对比较高，所以这几个专业都是不错的选择。

虽然这几个专业在学习方向上有所不同，但是在基础课程部分还是基本一致的，主要涉及到数学、物理、模拟电路、数字电路、 *** 作系统、编程语言、计算机网络、数据库、算法设计、数据结构、编译原理等，这些课程通常是这三个专业都要重点学习的。

软件工程的重点内容在于软件产品的研发，培养目标是具有初级研发能力的应用型开发人才。在课程设置上会构建一个比较健全的软件开发的知识结构，涉及到多种编程语言的学习、数据库、软件开发体系结构、项目管理等内容，结合不同的细分方向，还需要学习相应的知识，比如大数据开发方向还需要学习大数据平台的相关内容。软件工程专业毕业生的动手能力通常比较强，由于软件开发的就业面比较广，所以软件工程专业的就业情况一直比较不错。

网络工程专业的重点在于网络数据通信及相关产品的研发，培养目标是专业的网络工程设计、开发人才。网络工程专业的知识结构紧紧围绕计算机网络展开，包括通信原理、交换原理、通信协议、网络编程、网络 *** 作系统、网络安全等内容。学习网络工程专业需要较强的动手实践能力，通常需要学的知识也比较多和杂。目前IT行业内网络工程的专业人才也具有较大的缺口，所以就业还是相对比较容易的，通常的就业渠道包括网络设备生产商、销售商、网络服务商等。

在5G通信以及工业互联网的推动下，未来物联网的发展前景还是非常广阔的，物联网与云计算、大数据、人工智能也都有紧密的联系，所以物联网专业的知识结构也相对比较丰富。物联网的知识集中在三个方面，分别是设备、网络和物联网平台，其中涉及到嵌入式编程、网络编程以及数据库编程等内容。对于物理基础比较扎实，同时学习能力比较强的学生来说，选择物联网工程专业是不错的选择。

如果有互联网、大数据、人工智能等方面的问题，或者是考研方面的问题，都可以在评论区留言！

这个问题不是那么容易回答，照本宣科，估计你看的也费劲。

先来看一下定义：

软件工程的定义

《计算机科学技术百科全书》：软件工程是应用计算机科学、数学、逻辑学及管理科学等原理，开发软件的工程。软件工程借鉴传统工程的原则、方法，以提高质量、降低成本和改进算法。其中，计算机科学、数学用于构建模型与算法，工程科学用于制定规范、设计范型(paradigm)、评估成本及确定权衡，管理科学用于计划、资源、质量、成本等管理。

比较认可的一种定义认为：软件工程是研究和应用如何以系统性的、规范化的、可定量的过程化方法去开发和维护软件，以及如何把经过时间考验而证明正确的管理技术和当前能够得到的最好的技术方法结合起来。

简单理解软件工程就是，给一个需求或者模型，你用计算机语言，开发一套软件，这个过程就叫软件工程。

 

网络工程定义

理解和掌握计算机网络与软件工程的理论、相关知识和技能，能构建网络、分析和排除常见网络故障，维护网络的安全和正常运行；能从事计算机应用软件的测试、开发，计算机网络系统管理与维护。

简单理解网络工程就是，做一个项目，你要利用各种网络设备进行组网，使用网络通畅，确保系统进行数据交互，同时你要确保网络安全以及稳定的网络运行环境，出故障，要会解决。

 

物联网工程，没有定义，简单理解，就是做一个物联网项目，你要组网，连接感知设备，采集感知设备数据，数据稳定传输、数据存储与管理、系统应用功能的开发，系统安全设置与开发，整个项目现场实施部署、交付上线运行，后期运维的整个过程就叫物联网工程。

软件工程是一个广义的概念，包括软件设计人员、软件架构人员、软件工程管理人员、程序员等一系列岗位，工作内容都与软件开发生产相关。软件工程师的技术要求是比较全面的，除了最基础的编程语言（C语言/C++/JAVA等）、数据库技术（SQL/ORACLE/DB2等）等，还有诸多如JAVASCRIPT、AJAX、HIBERNATE、SPRING等前沿技术。此外，关于网络工程和软件测试的其他技术也要有所涉猎。

网络工程：对象主要是指计算机网络，涉及到计算机网络的建设、维护、优化等内容。

物联网工程：对象是指物联网，是指利用各种检测装置检测各种设备上的参数，通过无线网络等通讯方式传送到互联网上，通过互联网的云计算方式进行数据的存储和处理，从而对设备进行监控的工作方式

这几个专业都是相通的，相比而言专业性较强的是计算机科学与技术、软件工程、网络工程，其他的几个涵盖面比较广了包含以上三个。发展潜力来看都差不多，我比较看好电子信息工程，其次信息工程，再次通信工程，不过信息、通信在在学校里学的那点简直就是皮毛中的皮毛，不过在学校里能打好基础的话，任何一个学好了，其他几个都很容易上手，因为他们弱电强电都要用到，都是想通的。软件、网络专业性很强了！

一个搞软件，一个搞网络，一个搞硬件

工业互联网（Industrial Internet）是新一代信息通信技术与工业经济深度融合的新型基础设施、应用模式和工业生态，通过对人、机、物、系统等的全面连接，构建起覆盖全产业链、全价值链的全新制造和服务体系，为工业乃至产业数字化、网络化、智能化发展提供了实现途径，是第四次工业革命的重要基石。

工业互联网不是互联网在工业的简单应用，而是具有更为丰富的内涵和外延。它以网络为基础、平台为中枢、数据为要素、安全为保障，既是工业数字化、网络化、智能化转型的基础设施，也是互联网、大数据、人工智能与实体经济深度融合的应用模式，同时也是一种新业态、新产业，将重塑企业形态、供应链和产业链。

发展工业互联网：

当前，新一轮科技革命和产业变革蓬勃兴起，工业互联网作为数字化转型的关键支撑力量，正在全球范围内不断颠覆传统制造模式、生产组织方式和产业形态，推动传统产业加快转型升级、新兴产业加速发展壮大。

我国工业经济正面临发达国家制造业高端回流和发展中国家中低端分流的双重挤压，迫切需要加快工业互联网创新发展步伐，推动工业经济从规模、成本优势转向质量、效益优势，促进新旧动能接续转换，快速构建我国制造业竞争新优势，抢占未来发展主动权。

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