工业物联网怎么做

一、将真实的加工制造连接到工业40
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。这些科技提高了灵活度和速度，能够使产品更具有个性化，生产更高效且规模可扩展，以及在生产控制方面具有更高的可变性。机器与机器之间的通讯和先进的机器智能化，提高了工艺的自动化水平，并带来了更多的自我监控以及实时数据。开放的基于Web的平台会增加制造企业的竞争力。
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。
拥有机器层面的过程数据并决定用它做什么，反映出了人们相信一台机器可以经过装备使用过程数据做一些事情并且独自改善工艺流程，诸如实现调整产量、更加有效率的利用能源等目标，而不是依赖“云”来处理所有这些任务。
联网的机器可以与更高的生产线级别、工厂级别以及企业级别的网络进行通讯，从而能够实现对特定事件或特定产品的实时调节。集成了传动的伺服马达和无机柜传动系统将传动组件和运动逻辑顺序放到了单独的轴向上。
　 2快速连接
那些允许数据在整个企业架构中自由流动的系统，往往需要持续的投资和改进。一家工业40工厂车间所产生的大数据和信息流，可能会让公司的网络不堪重负。我们该如何改进自动化系统中的硬件和软件的功能，使这种设计流程更简单、花费更少的时间以及更加开放？通讯路径随着其创建和实施而变得更加流畅。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
重点是要思考系统到底“开放”到什么程度，是否支持新兴的通讯协议和软件标准，以及开放的独立组件如何让工业40成为现实。
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。开放的控制和工程软件也沿着这个方向将自动化和IT软件程序之间的间隙弥合。一个开放的控制器核心能够使用常用的高级IT语言（例如Java和C++）来创建自动化应用程序。
一台机器的 *** 作应该支持与智能手机或平板电脑进行简单的连接。软件可以借助控制器与3D模型软件的连接来加快自动化系统的设计和调试。一个运动控制器可以与模型之间发送指令以及接收反馈，使得机器的功能性在机械设计阶段通过运动控制就得到优化。这也让机器测试和编程可以在调试之前进行。在部件订货、组装机器之前，虚拟机器可以用来进行测试并完善设计。
4实时数据整合
在工业40的工厂里，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
现实世界中的主动性可以让生产更加连贯并以需求为导向。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。
在一个制造液压阀的工厂里，一套新的自适应组装生产线在每一件被加工件上都使用射频识别芯片。生产线上的9个智能站会识别出最终产品是如何被装配的，以及哪些工具设置和 *** 作步骤是必须的。每个相关加工件都带有蓝牙标签，会自动将信息传送给装配站。装配步骤信息会根据不同的产品以及相关加工件的技术水平不同而显示出来。该生产线可以生产一批相同尺寸的液压阀，也可以不需要人工干预就能生产25种不同产品型号。不再需要设定时间或者多余的库存。这使得生产线的产量增加了10%，库存减少了30%。
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。
在IIoT的实际应用中，
企业通过将设备或资产连接到云或者本地信息技术(IT)设施上来进行数据的采集和传送。然后对采集到的数据进行分析，可以发现设备或资产更多的潜在信息，防患于未然。
例如
，监控机械组件运行温度的传感器可以追踪任何异常状况或者偏离底线的情况。这使公司可以主动地处理不希望发生的行为，从而在可能造成有害危险的系统故障加剧之前进行预测性维护，否则这些系统故障可能会导致工厂停机以及生产收益损失。这种类型的信息有助于企业新产品的设计、系统性能效率的提高以及实现利润的最大化。
工业40让加工制造更灵活
在一个生产制造流程，甚至是整个供应链中，通过连接性推动更多的新发现和系统优化，这是工业40的核心概念之一，这种科技进步也被称为第四次工业革命。
工业40工作组成员、德国国家科学与工程院Acatech，将18世纪蒸汽机的发明和广泛使用定义为第一次工业革命。第二次革命是20世纪早期在装配线上使用传送带。第三次革命是在20世纪中叶开发出来的微电子学、PC和可编程逻辑控制器(PLC)。第四次革命是将PC和机器连接到互联网，并启用信息物理系统（CPS）。
工业40要求传统的生产制造工业实现计算机化。使用物联网和信息物理系统的概念会帮助实现“智能工厂”的目标，使生产制造具有前所未有的灵活性和非常高的精益生产效率。在生产制造中，一个显着的特点是重点关注的领域从产品本身扩展到了生产这些产品的工艺上。
制造商需要灵活的生产线来适应快速变化的客户需求。灵活的机器运行能够生产很多类型的产品，通过调整批量大小来获得更高的生产利润，这使得同一个生产线可以运行更复杂的混合产品以适应客户不断变化的需求。

物联网应用涉及国民经济和人类社会生活的方方面面，因此，“物联网”被称为是继计算机和互联网之 后的第三次信息技术革命。信息时代，物联网无处不在。由于物联网具有实时性和交互性的特点，因此 ，物联网的应用领域主要有如下。\x0d\ \x0d\1、城市管理\x0d\ \x0d\（1）智能交通（公路、桥梁、公交、停车场等）物联网技术可以自动检测并报告公路、桥梁的“健康状 况”，还可以避免过载的车辆经过桥梁，也能够根据光线强度对路灯进行自动开关控制。\x0d\ \x0d\ 在交通控制方面，可以通过检测设备，在道路拥堵或特殊情况时，系统自动调配红绿灯，并可以向车主 预告拥堵路段、推荐行驶最佳路线。\x0d\ \x0d\ 在公交方面，物联网技术构建的智能公交系统通过综合运用网络通信、GIS地理信息、GPs定位及电子控 制等手段，集智能运营调度、电子站牌发布、IC卡收费、ERP（快速公交系统）管理等于一体。通过该系 统可以详细掌握每辆公交车每天的运行状况。另外，在公交候车站台上通过定位系统可以准确显示下一 趟公交车需要等候的时间；还可以通过公交查询系统，查询最佳的公交换乘方案。\x0d\ \x0d\ 停车难的问题在现代城市中已经引发社会各界的热烈关注。通过应用物联网技术可以帮助人们更好地找 到车位。智能化的停车场通过采用超声波传感器、摄像感应、地感性传感器、太阳能供电等技术，第一 时间感应到车辆停入，然后立即反馈到公共停车智能管理平台，显示当前的停车位数量。同时将周边地 段的停车场信息整合在一起，作为市民的停车向导，这样能够大大缩短找车位的时间。\x0d\ \x0d\（2）智能建筑（绿色照明、安全检测等）\x0d\ \x0d\ 通过感应技术，建筑物内照明灯能自动调节光亮度，实现节能环保，建筑物的运作状况也能通过物联网 及时发送给管理者。同时，建筑物与GPs系统实时相连接，在电子地图上准确、及时反映出建筑物空间地 理位置、安全状况、人流量等信息。\x0d\ \x0d\（3）文物保护和数字博物馆\x0d\ \x0d\ 数字博物馆采用物联网技术，通过对文物保存环境的温度、湿度、光照、降尘和有害气体等进行长期监 测和控制，建立长期的藏品环境参数数据库，研究文物藏品与环境影响因素之间的关系，创造最佳的文 物保存环境，实现对文物蜕变损坏的有效控制。\x0d\ \x0d\（4）古迹、古树实时监测\x0d\ \x0d\ 通过物联网采集古迹、古树的年龄、气候、损毁等状态信息。及时作出数据分析和保护措施。\x0d\ \x0d\ 在古迹保护上实时监测能有选择地将有代表性的景点图像传递到互联网上，让景区对全世界做现场直播 ，达到扩大知名度和广泛吸引游客的目的。另外，还可以实时建立景区内部的电子导游系统。\x0d\ \x0d\（5）数字图书馆和数字档案馆\x0d\ \x0d\ 使用RFID设备的图书馆／档案馆，从文献的采访、分编、加工到流通、典藏和读者证卡，RFD标签和阅读 器已经完全取代了原有的条码、磁条等传统设备。将RFID技术与图书馆数字化系统相结合，实现架位标 识、文献定位导航、智能分拣等。\x0d\ \x0d\ 应用物联网技术的自助图书馆，借书和还书都是自助的。借书时只要把身份z或借书卡插进渎卡器 里，再把要借的书在扫描器上放一下就可以了。还书过程更简单，只要把书投进还书口，传送设备就自 动把书送到书库。同样通过扫描装置，工作人员也能迅速知遭书的类别和位置以进行分拣。\x0d\ \x0d\2、数字家庭\x0d\ \x0d\ 如果简单地将家庭里的消费电子产品连接起来，那么只是—个多功能遥控器控制所有终端，仅仅实现了 电视与电脑、手机的连接，这不是发展数字家庭产业的初衷。只有在连接家庭设备的同时，通过物联网 与外部的服务连接起来，才能真正实现服务与设备互动。有了物联网，就可以在办公室指挥家庭电器的 *** 作运行，在下班回家的途中，家里的饭菜已经煮熟，洗澡的热水已经烧好，个性化电视节目将会准点 播放；家庭设施能够自动报修；冰箱里的食物能够自动补货。\x0d\ \x0d\3、定位导航\x0d\ \x0d\ 物联网与卫星定位技术、GSM／GPRS／CDMA移动通讯技术、GIS地理信息系统相结合，能够在互联网和移 动通信网络覆盖范围内使用GPs技术，使用和维护成本大大降低，并能实现端到端的多向互动。\x0d\ \x0d\4、现代物流管理\x0d\ \x0d\ 通过在物流商品中植入传感芯片（节点），供应链上的购买、生产制造、包装／装卸、堆栈、运输、配 送／分销、出售、服务每—个环节都能无误地被感知和掌握。这些感知信息与后台的GIS／GPS数据库无 缝结合，成为强大的物流信息嘲络。\x0d\ \x0d\5、食品安全控制\x0d\ \x0d\ 食品安全是国计民生的重中之重。通过标签识别和物联网技术，可以随时随地对食品生产过程进行实时 监控，对食品质量进行联动跟踪，对食品安全事故进行有效预防，极大地提高食品安全的管理水平。\x0d\ \x0d\6、零售\x0d\ \x0d\ RFID取代零售业的传统条码系统（Barcode），使物品识别的穿透性（主要指穿透金属和液体）、远距离 以及商品的防盗和跟踪有了极大改进。\x0d\ \x0d\7、数字医疗\x0d\ \x0d\ 以RFID为代表的自动识别技术可以帮助医院实现对病人不问断地监控、会诊和共享医疗记录，以及对医 疗器械的追踪等。而物联网将这种服务扩展至全世界范围。RFID技术与医院信息系统（HIS）及药品物流系统的融合，是医疗信息化的必然趋势。\x0d\ \x0d\8、防入侵系统\x0d\ \x0d\ 通过成千上万个覆盖地面、栅栏和低空探测的传感节点，防止入侵者的翻越、偷渡、恐怖袭击等攻击性 入侵。上海机场和上海世界博览会已成功采用了该技术。\x0d\ \x0d\ 据预测，到2035年前后。中国的物联网终端将达到数千亿个。随着物联网的应用普及，形成我国的物联 网标准规范和核心技术，成为业界发展的重要举措。解决好信息安全技术，是物联网发展面临的迫切问题。\x0d\根据我的预测未来物联网的市场潜力非常巨大，现在各大公司巨头也已经开始布局物联网市场了，所以掌握物联网核心技术是非常有益的！！

工业物联网起源：
工业领域的生产设备在以往是没有主动联网功能的，导致生产数据、物料消耗、产品跟踪全部由人工来完成，效率低、错漏多，而且随着产品迭代速度越来越快，需要制造企业拥有极强的敏捷性（例如商家插单生产，可以随时调整生产计划）
物联网的作用就在于能通过硬件技术将设备的生产数据实时获取（这在之前是不可能的），最后经过大数据分析呈现在用户的手机端（例如物料消耗了多少，库存还有多少，每条生产线的生产进度是多少），一旦客户调整需求/插单，就可以通过实时获得的数据合理调整生产计划，达到柔性生产。

本人从事物联网应用方面，给你简单的说一些，详情可关注微信订阅号：正也物联（ID：hnzy_2014）
物联网技术与应用展区：
RFID技术及智能卡：RFID标签芯片、RFID标签天线、RFID标签天线生产设备、标签卡或RFID标签成品、RFID制卡及封装设备、RFID标签自动检测设备、RFID读写器芯片、RFID读写模块、RFID读写器、RFID天线、RFID手持终端、PDA、车载读写器、RFID中间件及RFID应用系统解决方案等；接触式和非接触式 IC卡、IC卡及模块的生产与材料、IC卡的凸字印刷、层压和模压、IC卡的个人化图像身份识别、IC模块封装、PVC卡、塑料卡、PET卡、可重复打印卡以及各种记忆材料、检测的IC卡技术及设备、薄膜等；
自动识别及条码技术：不干胶标签，耗材，生物识别技术及产品，语音及图像识别技术及产品，DCR及光电识别技术及产品；一维条码打印机、二维条码打印机、手持式条码扫描器、平台式条码扫描器、碳带、条码色带、条码碳带、标签、一维、二维条码标签设计软件、指纹识别系统、人脸识别、虹膜识别、掌纹识别等；
软件与系统集成：设备软件、中间件软件、平台软件、应用管理和服务软件、 *** 作系统、网络集成、多功能集成；
云计算：数据中心建设及运营，以及服务解决方案、超计算、云计算终端用户产品、服务、及解决方案、云应用产品等；
物联网示范应用：物联网在工业、安保、交通、环保、家居、医疗、电力、物流、农业、水利、市政、汽车、航空、图书、矿业等行业和领域的示范应用
智能城市展区：
智能交通：智能停车系统、交通管理与控制系统、信号与控制设备与车辆定位系统、车联网等；
智能小区：安全防范系统、闭路电视监控系统、楼宇对讲系统、住户报警系统、保安巡更管理系统、管理监控系统（包括水、电、气、热等表具远程抄收系统）、供电设备公共照明电梯、供水等主要设备监控系统、紧急广播与背景音乐系统、物业计算机管理系统、信息网络系统包括（宽带、电视、电信、控制网络、家庭网络）智能家居等；
智能医疗设备：体征监测设备等远程医疗设备、手术辅助机器人及新型医疗仪器等。

工业物联网是将具有感知、监控能力的各类采集或控制传感或控制器以及泛在技术、移动通信、智能分析等技术不断融入到工业生产过程各个环节，从而大幅提高制造效率，改善产品质量，降低产品成本和资源消耗，最终实现将传统工业提升到智能化的新阶段。

RFID与NFC有很多相似之处，除了应用场合以及使用频段，他们也同时共享了许多行业标准，今天就为大家介绍其中两个较常用的标准协议。

RFID：

许多人对于RFID的感性认识都来自一则IBM的广告：一个在超市购物的青年一边逛一边往风衣里塞商品，到收银台后直接领取账单，而不需要掏钱付款。这则广告非常形象地给人们展示了RFID射频识别技术在日常生活中的应用。

RFID (radio frequency identification)是利用无线电波进行通信的一种自动识别技术。基本原理是通过读头和黏附在物体上的标签之间的电磁耦合或电感耦合进行数据通信，以达到对标签物品的自动识别。自动识别是指应用一定的识别装置，通过被识别物品和识别装置之间的接近活动，自动获取被识别物品的相关信息，并提供给后台计算机处理系统来完成相关后续处理的一种技术。

RFID的主要频段有：125kHz，1342kHz，1356MHz，860-960 MHz，245GHz和58GHz。不同工作频率的RFID系统工作距离各有不同，应用领域也有差异。低频段(LF，125kHz，1342kHz)的RFID系统主要用于动物识别，工厂数据采集等;高频(HF，1356MHz)的RFID系统技术已经比较成熟，广泛应用于门禁，智能交通等方面，LF和HF频段应用电感耦合方式工作，一般工作距离较小;超高频段(UHF，860-960 MHz)的RFID系统电子标签有效工作距离可以达到3-6米，适用于物流，供应链等领域。微波频段(245GHz和58GHz)则应用于集装箱管理和公路收费，UHF和微波频段应用电磁耦合方式工作，工作距离较远。

NFC：

NFC是Near Field Communication缩写，即近距离无线通讯技术。由飞利浦和索尼公司共同开发的NFC是一种非接触式识别和互联技术，可以在移动设备、消费类电子产品、PC和智能控件工具间进行近距离无线通信。NFC 提供了一种简单、触控式的解决方案，可以让消费者简单直观地交换信息、访问内容与服务。目前，NFC论坛在全球拥有70多个成员，包括：万事达卡国际组织、松下电子工业有限公司、微软公司、摩托罗拉公司、NEC公司、瑞萨科技公司、三星公司、德州仪器制造公司和Visa国际组织。NFC是在RFID的基础上发展而来，NFC从本质上与RFID没有太大区别，都是基于地理位置相近的两个物体之间的信号传输。

ISO/IEC 15963

ISO15693是针对射频识别应用的一个国际标准，该标准定义了工作在1356Mhz下智能电子标签和RFID读写器的空气接口及数据通信规范，符合此标准的电子标签最远识读距离达到2米。工作场最小值015A/m,最大值5A/m。RFID电子标签读写器到电子标签的编码方式采用脉冲位置调制，支持两种编码方式，分别为256选1模式和4选1模式。当为256选1模式时通信速率154KBIT/S，当为4选1模式时的通信速率为2648kbits/s。标签到读写器的数据编码采用曼彻斯特编码方式，根据信号调试的方式不同，通信速率也不同，标签支持高速和低速两种通信速度。

ISO/IEC 15963应用场合

1) 人员通道

人员通道是ISO15693标准最具代表性的产品，产品型号为YXCHIRCONES+EAS，一般支持1维或二维方向的标签识别，典型标签读写距离120cm以上，目前广泛应用于个人身份识别、会议签到、图书馆管理、门禁控制、物品跟踪、物品防伪、仓储物流等领域。

2)全向通道

支持标签的三维方向读取，通道间距可达90cm以上，支持EAS、AFI检测模式，产品型号为YXCHTD6960C，支持脱机应用及多天线并列使用，可自动统计并显示人员进出次数。主要应用于图书防盗、身份识别、会议签到、门禁控制、物品跟踪等领域

3)智能书架

智能书架是一套高性能的在架图书实时管理系统，利用RFID射频识别技术实现在架图书单品级物品识别，可完成馆藏图书监控、清点、图书查询定位，错架统计等功能。智能书架系统具有检测速度快、定位准确等特点。可应用于图书、档案、文件管理等领域。

ISO/IEC14443

ISO14443是针对射频识别应用的一个适应于近场通信的RFID国际标准，他所支持的最大的识读距离为10cm，ISO14443标准定义了工作在1356Mhz下智能标签的空气接口及数据通信规范。

ISO14443规定了两种阅读器和近耦合IC卡之间的数据传输方式：A型和B型即Type A和TypeB，该标准支持的最小的数据通信速率为106Kbps，最大可支持848KBPS。

Type A是由Philips(NXP)等半导体公司最先首次开发和使用，是目前国际上应用最广泛的协议标准，从PCD到PICC采用ASK100%的调幅调试方式，从PICC到PCD采用OOK副载波调试方式。

Type B是一个开放式的非接触式智能卡标准，从PCD到PICC采用ASK 10%的调幅调试方式，从PICC到PCD采用BPSK副载波调试方式。

ISO14443应用场合

ISO14443标准主要应用于人员管理及小额支付的近距离安全识别领域。主要应用领域如，一卡通，会员管理，人员考勤，购物卡，身份识别，电子证件等等。

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