数字孪生平台是一个物联网(IoT)平台,使您能够创建现实世界的事物、地点、业务流程和人员的数字表示。其实,易云维®的iFMCS厂务监控系统是一个BIM+IOT数字孪生技术为依托的物联网平台;
官方又叫工厂运维智能管理云平台,已获得国家计算机软件著作权登记证书(软著登字号2020SR1790844),由能迪科技集团旗下广州能迪云服务科技有限公司登记注册,能迪科技运营;它是包括变配电子系统、给排水子系统、空压子系统、通风子系统、制冷子系统、空调子系统、智能照明子系统、电梯系统等集监测、计量、控制、管理于一体的设备管理系统;以及具有工厂三维可视化、ERP管理、生产管理、能耗管理、安防管理、环境管理、智能运维等功能的物联网平台;可实现个设备子系统的远程集中监控,提高各子系统负荷随动的自动化程度;提升各子系统的运行可靠性;提升生产管理能效;通过能源消耗统计、分析,促进企业节能减排;为企业打造全厂信息化管理的智能工厂。目前已经在三诺生物iPOCT产业园、海天调味食品、广东览讯冷却塔工厂等这些行业标杆企业应用多年。
作者 | 网络大数据
来源 | raincent_com
随着物联网的演变和发展,所有可以想象到的东西(或事物)和产业都将变得更加智能:智能家居和智慧城市、智能制造机械、智能汽车、智能健康等等。无数被授权收集和交换数据的东西正在形成一个全新的网络——物联网——一个可以在云中收集数据、传输数据和完成用户任务的物理对象网络。
物联网和大数据正在走向胜利之路。不过,要想从这一创新中获益,还需要解决一些挑战和问题。在本文中,我们很高兴与大家分享多年来在物联网咨询领域积累的知识。
物联网大数据如何应用
首先,有多种方法可以从物联网大数据中获益:在某些情况下,通过快速分析就足够了,而一些有价值的见解只有在经过深入的数据处理之后才能获得。
实时监测。通过连网设备收集的数据可以用于实时 *** 作:测量家中或办公室的温度、跟踪身体活动(计算步数、监测运动)等;实时监测在医疗保健中被广泛应用(例如,获取心率、测量血压、糖分等);它还成功地应用于制造业(用于控制生产设备)、农业(用于监测牛和作物)和其他行业。
数据分析。在处理物联网生成的大数据时,我们有机会超越监测,并从这些数据中获得有价值的见解:识别趋势,揭示看不见的模式并找到隐藏的信息和相关性。
流程控制和优化。来自传感器的数据提供了额外的上下文情境信息,以揭示影响性能和优化流程的重要问题。
▲交通管理:跟踪不同日期和时间的交通负荷,以制定出针对交通优化的建议,例如,在特定时间段增加公共汽车的数量,看看是否有改观,以及建议引入新的交通信号灯方案和修建新的道路,以减少街道的交通拥堵状况。
▲零售:跟踪超市货架中商品的销售情况,并在商品快卖完之前及时通知工作人员补货。
▲农业:根据传感器的数据,在必要时给作物浇水。
预测性维护。通过连网设备收集的数据可以成为预测风险、主动识别潜在危险状况的可靠来源,例如:
▲医疗保健:监测患者健康状态并识别风险(例如,哪些患者有糖尿病、心脏病发作的风险),以便及时采取措施。
▲制造业:预测设备故障,以便在故障发生之前及时解决。
还应注意的是,并非所有的物联网解决方案都需要大数据(例如,如果智能家居拥有者要借助智能手机来关灯,则可以在没有大数据的情况下执行此 *** 作)。重要的是要考虑减少处理动态数据的工作量,并避免存储将来没有用处的大量数据。
物联网中的大数据挑战
除非处理大量数据以获取有价值的见解,否则这些数据完全没用。此外,在数据收集、处理和存储方面还有各种挑战。
▲数据可靠性。虽然大数据永远不会100%准确,但在分析数据之前,请务必确保传感器工作正常,并且用于分析的数据质量可靠,且不会因各种因素(例如,机器运行的不利环境、传感器故障)而损坏。
▲要存储哪些数据。连网设备会产生万亿字节的数据,选择存储哪些数据和删除哪些数据是一项艰巨的任务。更重要的是,一些数据的价值还远远没有显现出来,但将来您可能需要这些数据。如果您决定为将来存储数据,那么面临的挑战就是以最小的成本做到这一点。
▲分析深度。一旦并非所有大数据都很重要,就会出现另一个挑战:什么时候快速分析就足够了,什么时候需要进行更深入的分析以带来更多价值。
▲安全。毫无疑问,各个领域的连网事物可以让我们的生活变得更加美好,但与此同时,数据安全也成一个非常重要的问题。网络罪犯可以侵入数据中心和设备,连接到交通系统、发电厂、工厂,并从电信运营商那里窃取个人数据。物联网大数据对于安全专家来说还是一个相对较新的现象,相关经验的缺失会增加安全风险。
物联网解决方案中的大数据处理
在物联网系统中,物联网体系架构的数据处理组件因输入数据的特性、预期结果等而不同。我们已经制定了一些方法来处理物联网解决方案中的大数据。
数据来自与事物相连的传感器。“事物”可以是任何物体:烤箱、汽车、飞机、建筑、工业机器、康复设备等。数据可以是周期性的,也可以是流式的。后者对于实时数据处理和迅速管理事物至关重要。
事物将数据发送到网关,以进行初始数据过滤和预处理,从而减少了传输到下一个物联网系统中的数据量。
边缘分析。在进行深入数据分析之前,有必要进行数据过滤和预处理,以选择某些任务所需的最相关数据。此外,此阶段还可以确保实时分析,以快速识别之前在云中通过深度分析所发现的有用模式。
对于基本协议转换和不同数据协议之间的通信,云网关是必需的。它还支持现场网关和中央物联网服务器之间的数据压缩和安全数据传输。
连网设备生成的数据以其自然格式存储在数据湖中。原始数据通过“流”进入数据湖。数据保存在数据湖中,直到可以用于业务目的。清理过的结构化数据存储在数据仓库中。
机器学习模块根据之前积累的历史数据生成模型。这些模型定期(例如,一个月一次)用新数据流更新。输入的数据被累积并应用于训练和创建新模型。当这些模型经过专家的测试和批准后,控制应用程序就可以使用它们,以响应新的传感器数据发送命令或警报。
总结
物联网产生大量数据,可用于实时监控、分析、流程优化和预测性维护等。然而,应该记住,从各种格式的海量数据中获得有价值的见解并不是一件容易事情:您需要确保传感器工作正常,数据得到安全传输和有效处理。此外,始终存在一个问题:哪些数据值得存储和处理。
尽管存在一些挑战和问题,但应记住,物联网的发展势头强劲,并可以帮助多个行业的企业开辟新的数字机遇。
物联网设备是非标准计算设备,可无线连接到网络并具有传输数据的能力。物联网涉及将互联网连接范围从台式机,笔记本电脑,智能手机和平板电脑之类的标准设备扩展到任何范围的传统“哑”或未启用互联网的物理设备和日常物品。这些设备嵌入了技术,可以通过Internet进行通信和交互。它们也可以被 远程监视和控制。
连接的设备是生态系统的一部分,在该生态系统中,每个设备都与环境中的其他相关设备通信以自动执行家庭和行业任务。他们可以将可用的传感器数据传达 给用户,企业和其他预期的各方。这些设备可以分为三大类:消费类,企业类和工业类。
消费者连接的设备包括智能电视,智能扬声器,玩具,可穿戴设备和智能电器。例如,在 智能家居中,设备旨在感应和响应人的存在。当一个人回到家中时,他们的汽车与车库连通以打开门。进入室内后,温度调节器已经被调整到其首选温度,并且照明设置为较低的强度和颜色,因为他们的智能手表数据表明这是一个充满压力的日子。其他智能家居设备包括根据天气预报调整洒水量的洒水装置和了解最经常清洁房屋区域的机器人真空吸尘器。
企业物联网设备是旨在供企业使用的边缘设备。有各种各样的企业物联网设备可用。这些设备的功能各不相同,但往往倾向于维护设施或提高运营效率。一些选项包括智能锁,智能恒温器,智能照明和智能安全性。这些技术的消费者版本也存在。
在企业中,智能设备可以帮助举行会议。位于会议室中的智能传感器可以帮助员工确定和安排会议可用的房间,确保可以使用合适的房间类型,大小和功能。当与会人员进入会议室时,温度将根据占用情况进行调整,随着屏幕上适当的PowerPoint加载,灯光将变暗,并且演讲者开始演示。
消费者,企业和工业物联网设备的示例包括装配在会议室和装配线机器上的智能电视和智能传感器。
工业物联网设备旨在用于工厂或其他工业环境。大多数工业物联网设备是用于监视装配线或其他制造过程的传感器。来自各种类型传感器的数据将传输到监视应用程序,以确保关键流程处于最佳运行状态。这些相同的传感器还可以通过预测何时需要更换零件来防止意外停机。
如果发生问题,系统可能能够将通知发送给服务技术人员,以告知他们出了什么问题以及解决问题所需的部件。这样可以避免技术人员到现场诊断问题,然后再去仓库获取解决问题所需的零件。
物联网设备如何工作?
物联网设备在功能方面有所不同,但是物联网设备在工作方式上有一些相似之处。首先,物联网设备是旨在以某种方式与现实世界进行交互的物理对象。该设备可能是装配线上的传感器或智能监控摄像头。无论哪种情况,设备都可以感知物理世界中正在发生的事情。
该设备本身包括集成的CPU,网络适配器和固件,通常在开放源代码平台上构建。在大多数情况下,物联网设备连接到动态主机配置协议服务器,并获取该设备可用于在网络上运行的IP地址。某些物联网设备可通过公共互联网直接访问,但大多数设计为仅在专用网络上运行。
尽管不是绝对要求,但许多物联网设备是通过软件应用程序配置和管理的。但是,某些设备具有集成的Web服务器,因此不需要外部应用程序。
物联网设备配置并开始运行后,其大部分流量就出站了。例如,安全摄像头可传输视频数据。同样,工业传感器流式传输传感器数据。但是,某些物联网设备(例如智能灯)确实接受输入。
智慧工厂管理系统是一个集合设备故障监测,设备生产数量查看, 报表生成及打印,下放生产计划,故障单查看及打印等众多强大功能的综合管理平台,是在计算机互联网的基础上,是要传感器技术、数据通信等技术,构造一个可以提高生产过程的可控性、减少生产线上人工的干预、即时正确地采集生产线数据,以及合理的生产与生产进度的网络平台,构建一个高效节能的、绿色环保的、环境舒适的人性化工厂。6108方案的智慧工厂管理系统对厂区内现场进出工作人员等实时情况。根据覆盖区域面积的实际情况进行定位单元的布置,并将其连成一个整体的定位网络,确保指定地点及区域内工作人员,经过对厂区的详细勘察,满足管理功能。外访人员门卫签到领取访客标签,监控调度室或厂门岗设立显示屏,实时显示当天进入人数,出来人数,厂内剩余多少人;人员进行分类(如本单位职工、外单位职工)。访客标签可设定通行区域,闯入报警,定位标签已警报灯或震动警报提醒等等。
物联网应用案例
用途范围
物联网用途广泛,遍及教育、工程机械监控、建筑行业、环境保护、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、环境监测、路灯照明管控、景观照明管控、楼宇照明管控、广场照明管控、老人护理、个人健康、花卉栽培、水系监测、食品溯源、敌情侦查和情报搜集等多个领域。
展望未来,物联网会利用新一代IT技术充分运用在各行各业之中,具体地说,就是把传感器、控制器等相关设备嵌入或装备到电网、工程机械、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中,然后将“物联网”与现有的互联网整合起来,实现人类社会与物理系统的整合,在这个整合的网络当中,拥有覆盖全球的卫星,存在能力超级强大的中心计算机群,能够对整合网络内的人员、机器、设备和基础设施实施实时的管理和控制,在此基础上,人类可以以更加精细和动态的方式管理生产和生活,达到智慧化管理的状态,提高资源利用率和生产力水平,改善人与城市、山川、河流等生存环境的关系。
具体应用案例
下面列举了集中具体的应用案例,以供参考
1. 教育物联网
应用于教育行业的物联网首先要实现的就是,在适用传统教育意义的基础之上,对已经存在的教育网络中进行整合。对教育的具体的设施,包括书籍、实验设备、学校网络、相关人员等全部整合在一起,达到一个统一的、互联的教育网络。
物联网产业需要复合型人才,至少具备四方面的特征,包括掌握跨学科的综合性的知识与技能、掌握物联网相关知识与技术、掌握特定行业领域的专门知识以及具备创新实践能力。目前国内已有30余所大学开设了物联网专业。有超过400所高校建立物联网实验室。
2工程机械物联网
“工程机械物联网”是借助全球定位系统(GPS)、手机通讯网、互联网,实现了工程机械智能化识别、定位、跟踪、监控和管理,使工程机械、 *** 作手、技术服务工程师、代理店、制造厂之间异地、远程、动态、全天候“物物相连、人人相连、物人相联”。
工程机械物联网目前应用广泛。以NRS物联网智能管理系统平台为例,提升原本工程机械物联网服务由“信息采集服务”向“数据咨询服务转变”。由原来的现场管理升级为远程监控,由传统的制造转变为制造服务,由原来的被动服务提升为主动服务。功能涉及信息管理,行为管理,价值管理三大方面。
信息管理:
区域作业密集度管理
故障预警及远程诊断
车辆运维主动式服务
金融按揭安全性服务
行为管理:
作业人员统计管理
作业工时效率性分析
行为与工效油耗分析
*** 作规范与工效分析
价值管理:
产品全寿命周期成本管理
行为与员工绩效管理
量本利敏感要素判断
多维大数据决策支持
以福田的农机信息管理平台为例,可以对农业所需相关机械车辆进行全球GPS定位、锁车、解锁车、设备工时查询、故障报警等 *** 作,这对促进农业生产,提高工作效率有着至关重要的作用。
3建筑行业物联网应用——塔机监控
塔机智能化的监控管理系统,主要针对检测状态、危险距离预警、故障诊断、信息回传、工程调度等方面工作。例如塔机下面危险区域禁止站人实时提示、与其他高空建筑物距离过近、超出安全距离范围、内部故障预警、诊断、实时显示额定载重量、当前风速、回转角度、当前载重等。
4建筑行业应用——商用混凝土搅拌站
对生产设备的远程诊断和远程维护已经成为当前自动化技术中的一部分。尤其对于那些错误容易诊断和容易排除的情况,派一个服务工程师到现场解决,既增加工程师的工作负荷,又花费时间。而且费用也相应增加。为了缩短故障的诊断与恢复时间,提高有经验的高级工程师的工作效率,那么远程诊断和编程就是必备的部分。例如:“商用混凝土搅拌站产品远程售后服务系统”,可以在远程实现对PLC站进行编程和调试。可是实现混凝土搅拌站的远程控制和数据监控。
值得一提的是三维虚拟仿真技术在物联网的应用,给商用混凝土搅拌站的物联网应用开创了新的时代。系统实现搅拌站与车辆实时运行状态模拟功能。以动画形式呈现搅拌站实时动态信息,其中可包括:工程名称、施工配比、搅拌站配料情况及其他原材料配料情况,搅拌站场景如下图所示。
5石油
石油行业物联网系统主要是使用监控设备和信息系统采集运输油轮数据、码头设备和环境数据、油库数据、原油管道数据等,对这些数据进行整理和分析,将原油运输各个环节的数据进行关联和分析,合理安排船期、实现计算机排罐,提高整个原油运输的效率,同时通过对相关设备和环境的监测,及时掌握设备运行情况,保证整个运输过程的安全可靠。
石油行业物联网系统的总体解决方案包括:油库监测系统、原油管道监测系统、原油管道无人机巡线系统等。
6水利
物联网在水利方面的应用主要是对闸门的液压启闭机的状态检测、远程控制、故障预警等,利用水下机器人对大坝、水库等水下状态进行状态监控、信息回传等工作。
例如:“远程信息服务系统”能够通过智能信息采集终端,将液压启闭机PLC控制器的控制信息通过物理端口(串口)采集到终端,然后通过GPRS通讯模块,利用2G/3G网络或者互联网络将信息传递到远程WEB服务器,使得远端管理人员能够实现远程感知闸门启闭的运行信息。
7城市物联网
城市物联网利用互联网的信息管理平台、二维码扫描、GPS定位等技术,是更贴近人们生活的一种应用,现在变得更加的直观。比如儿童和老人的行踪掌控、公路巡检、贵重货物跟踪,追踪与勤务派遣、个人财务跟踪、宠物跟踪、货运业、各类车辆的防盗等GPS定位、解锁车、报警提示应用。
针对环卫车辆可以对车辆进行实时进行的GPS定位、状态监控、车辆信息查询、运行状态等工作,例如:需要知道目前城市的某区有多少环卫车辆,处于什么哪个街道, *** 作员,工作情况,计划任务等,同时又可以根据实际情况进行工作调度,对故障做提前的预警,对突发情况应急处理,对重要的问题着重处理等。
8.农业物联网
农业物联网的应用比较广泛的是对农作物的使用环境进行检测和调整。例如:大棚(温室)自动控制系统实现了对影响农作物生长的环境传感数据实时监测,同时根据环境参数门限值设置实现自动化控制现场电气设备,如:风扇、加湿器、除湿器、空调、照明设备、灌溉设备等,亦支持远程控制。常用环境监测传感器包括:空气温度,空气湿度,环境光照,土壤湿度,土壤温度,土壤水分含量等传感器。亦可支持无缝扩展无线传感器节点,如:大气压力、加速度、水位监测、CO、CO2、可燃气体、烟雾、红外人体感应等传感器。
9智能家居
这方面的应用就更加的贴近人们的生活,这是关系到人们生活起居、与生命安全息息相关的应用,我们可以通过智能家居的物联网络,进行室内到室外的电控、声控、感应控制、健康预警、危险预警等,比如声控电灯、窗帘按时间自动挂起、感应器感应到煤气泄漏、空气污染指数过高、室内的光线被家具遮挡严重、室内家居摆放设计、马桶漏水、电量煤气不足报警、车库检测、室外摄像检测、未来天气预测、提醒带雨伞、生活备忘录电子智能提醒等多方面的功能应用。
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