有关工业物联网的论文

下一代工业革命逐步逼近，我们将如何应用融会贯通新的功能？工业40将由自动化进步支持，工业物联网和基于电脑的控制器转型就是明显的例子。

工业40比前面3次工业革命来势更加迅猛，变革的速度更快，影响也更深远更彻底。
IP通讯的智能设备已经逐步主导工业版图。
工业物联网概念性元素之一就是使设备与设备之间的通讯（M2M：Machine to Machine）成为可能。对很多工业用户来讲，M2M并不新奇。在过去的几十年里，炼油厂就可以使成千上万个设备与控制系统沟通。M2M的新奇之处在于，设备变得更加智能，通过IP通讯，交换的信息也更加丰富。每个设备都有自己的IP地址，所以任何人在任何地方都可以通过互联网与这个设备联通。用户对这个功能的影响力的理解才逐步开始。
为什么数字化如此重要？
制造业的设备，无论是用于加工还是工厂自动化，在他们的测量能力、如何监控自身状态与如何沟通的本质上都变得更加智能。传统的哑巴式压力传感器或近距离传感器 (proximity sensor)把压力或距离读数转化为模拟信号，仅此而已。他们或许能代表M2M通讯，但是只是粗糙的原型。缺陷诸多的模拟通讯，正在被数字化迅速取代。其中的效果就好比智能手机取代原始的两个罐头盒加一根绳子构成的电话机。
精密的设备需要精密的控制器来发挥最大效用。一二十年前的一台PLC可以读取I/O数据并按步骤 *** 作。然而，今天的制造业的要求远不止如此。今天的控制器必须能够处理运行数字工厂所需的控制功能。新一代控制器的兴起，结合了世界上最好的PLC的功能与电脑的多功能性。
设备和控制器的强大结合
新一代设备和控制器的结合帮助我们开设基于信息物理系统的数字化工厂。尽管电脑在上个世纪70年代就已经用于车间，但是电脑所能做的事情却发生了天翻地覆的变化。早期的PLC并不比之前的继电器好很多，但是PLC所能控制的事情随着技术发展和人们的创新思维的发展也日新月异。
传统的工业机器人只是被程序设定每天做单一重复的事情。但是随着网络物理概念的发展，机器人和它的控制器被编程，可以根据当前状况而独立判断下一步要做什么反应。举一个简单的例子，传送机可以输送各种瓶子到封口机，这些瓶子的基本形状相似，但是总共有5种颜色，每种颜色的瓶子需要对应该种颜色的封口。信息物理系统可以观察瓶子，并指令机器人抓取对应颜色的封口拧紧瓶子。机器人能做的还可以更多。
该信息物理系统还可以判断瓶子是否变形、是否贴了标签以及注入液体水平是否正确。使用一组智能传感器的信息，同一台机器人可以抓取不合格的瓶子移出产线。该系统可以经过编程“思考”所有可能发生的状况，并合理应对。
智能应用的智能控制器
有创造力的用户在创造新的方法帮助制造系统在更加复杂的应用里实施更加复杂的功能。由于各种 *** 作和现场设备繁多，新的基于电脑的控制器是信息物理系统的关键之处。一种控制器可能会同时用于压力和流量传感器、机器视觉摄像机、条形码阅读器、马达驱动、阀门驱动装置、机器人以及其他各种设备。
以上提到的那些设备可能依赖从模拟电流环到工业以太网的多种通讯协议。这种系统的速度依赖更快的协议转换，因此每个设备可以兼容合作，支持生产。而且，所有那些设备可以发送诊断信息到中央控制处以供评估，比如发送信息到人类 *** 作员或者维修部门，这些信息可能包括视觉摄像机上的LED灯要烧坏了，或者设备机柜冷却风扇被灰尘堵塞了等。这些预防性的维修能力预防生产时的故障或停机的可能性。
展望未来
所有这些元素——智能设备、基于电脑的控制器、信息物理系统和互联网通讯——正在相互结合支持工业40和目前的数字制造革命。
产品设计者将在电脑上开发新产品，包括所有的零部件。设计平台将需要理解每个零件的特性、结构材料和制造过程。
一件产品可能涉及注塑塑料零件、机械金属部件以及其他金属粉末或添加处理。系统会“考虑”所有这些元素如何相关，以及如何联系起来、每个元素是否结构完整，经过预设的处理是否可以被有效构建并组装。
设计平台下一步将决定生产和最终组装需要什么，目前的生产设施是够足够完成生产的任务，某个零件是否需要调整，是否需要创造新的生产线等问题。设计的结构将会是非常清晰详细的蓝图，解决产品如何生产包括降成本和提高生产率的问题。
一旦开始生产，所有开发服务程序的信息将完整呈现，在产品的整个生命周期里支持这个产品。产品和产品的制造流程都使用兼容软件虚拟设计而成，生产设施也可以使用生产设备、控制器和软件构建。
制造车间
如此设计的生产设施将达到前所未有的集成程度。每个设备（细化到每个传感器和驱动器）都将使用IP通讯，每个设备都有自己的IP地址。任何经过授权的人都可以在任何地方通过互联网访问设备，获得诊断和生产相关的信息。
通过输送到维修程序的诊断信息，生产将会达到高度稳定水平，意外状况将成为过去时。制造系统将无缝集成，并受周全的网络安全战略保护。多家分公司的企业在任何地方都可以共享信息。
实现以上描述的智能制造系统的技术很多已经被研发出来了。运行于工业电脑的产品设计软件主导创造设计，同样的平台可以启动和控制制造设施。最后我们需要的元素就是可以通过工业以太网通讯的工业传感器和驱动器。一大批工业传感器和驱动器已经设计出来，还有更多的正在设计当中。工业40所需的技术元素已经万事俱备，现在制造商只需要具备想象力和创造力来运用它。
此时工业中的通讯系统就显得尤为重要了，济南有人物联网（>首先介绍物联网的概念，参考EPOSS的《Internet of Things in 2020》；之后看看物联网相关演讲、报告（近来物联网会议较多，讲演资料也较多），总结分析，前期入手尽量少谈物联网关键技术；接着谈谈物联网的应用（参考《物联网“十二五”规划》），最好谈谈物联网的前景及展望。

物联网 (Internet of Things IOT)在大数据 (Big Data) 之后顺理成章的响应起来, 比起较为看不见的大数据，物联网看得见摸得着，而且也是人类从19世纪第一次工业革命之后，第一次考虑地球永续的产业升级。
为什么是物联网？ 因为大数据。
首先，包含这三个阶段才称得上大数据： 1 统计分析 2 预测和推荐 3 智能优化。统计分析是目前为止普罗大众对于大数据的理解(或说是误解)，而后两者需要大量且不间断的数据搜集和分类，才能够帮助 *** 作人员/管理人员提供有效的预测或推荐，再基于3-5年的预测推荐实施结果，不停的搜集案例，最终提供自动优化和分配资源的能力。
越细的资料反馈就会让分析统计的精准度越高。 大数据现在就像是张有残缺的乐谱，中间丢失很多细节，而物联网可以帮助把乐谱丢失的细节补完。因为现在人类所拥有的情报并不足以支撑大数据变成有力的辅助工具，所以让所有的产业内的人，以及物理资产的零部件都能帮助提供数据，则成为大数据打底的基础工作。
基于不同国家有不同的优势和战略，物联网革命也在不同的国家有不同的应用。例如最早感知到并且开始启动的是德国, 政府称之为工业40，从去年就为其拟定了白皮书，目标是智能的工厂产线；在美国更着重在智慧交通和智能电网，中国则把目标放在智慧城市。
第一次工业革命是蒸汽机的发明；第二次工业革命是机械的使用，帮助产线劳动力解放，以及劳工分级；第三次工业革命是开始使用电力和机器人帮助大量自动化生产；第四次工业革命，则是希望利用无数的传感器，帮助遍布在全球的协作工厂去预测并优化生产，避免匮乏与过量。
这就是为什么物联网被放在下一轮各个国家重要的战略方针内，物联网的将建立所有物理资产零组件的联网沟通能力，物联网和互连网虽然相辅相成，但在规模上远远不同。首先物理资产上亿乃至数十亿, 控管和数据吞吐处理能力将成为一大考验，更别提上下游各层人员的需求分析。
举例以某省想实施智能电网来说，目前该省已经部属大量的智能电表到各个家户中，但其电厂能够处理的智能电表只能一次取回数十万个电表数据，并且一小时才能取一次，利用率可说凄惨。
因此，部属物联网世界不只是硬件工程产业的工作，同时也需要软件解决方案和体验设计专业人员一同共同打造。

物联网属于计算机专业大类，在考研时可以在计算机专业类里选择一个方向，比如计算机科学与技术、软件工程、网络工程、信息安全等方向都可以。具体的方向选择建议在大学阶段学好专业知识，了解各个方向的研究侧重点，进而选择自己感兴趣的方向。

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