物联网走进普通人的生活还要多久?

物联网走进普通人的生活还要多久?,第1张

我们先了解一下什么是物联网,简而言之,就是万物相连的互联网,是互联网基础上的延伸和拓展的网络。

其实物联网已经在悄悄地走进了你的生活中,把所有智能的一切物体联合成一个网络。

极大的方便了人们的生活,把你家里的一切连接到互联网, 汽车 、道路交通等你可以想象的一切连接起来。
比如,你走在路上拿起手机,用手机就可以控制你家的电饭煲做好饭,热水器烧好热水,你可以在出门的时候就能通过手机知道道路上的交通状况。

是不是听起来很熟悉,其实已经悄无声息地进入到了你生活中,只是你还没有察觉而已。

物联网涉及的领域特别的广,而且是真真切切影响人们日常生活的:云电视、物联网空调、物联网冰箱等等。

提高了人们的生活质量,带来了很大的便利。

所以近些年来,许多国家和地区都十分看重物联网的研究。

应该是问物联网何时普及全民才对!

因为它己经走进了我们的生活!

平时你轻触一下电脑或者手机的按钮,即使千里之外,你也能了解到某件物品的状况、某个人的活动情况。发一个短信,你就能打开风扇;如果有人非法入侵你的住宅,你还会收到自动电话报警。如此智能的场景,已不是好莱坞科幻大片中才有的情形了,物联网正在步步逼近我们的生活。

实现这一切是因为“物联网”里有一个存储物体信息的关键技术叫射频识别(RFID)。比如在手机里嵌入RFID-SIM卡,手机内的“信息传感设备”就能与移动网络相连,这种手机,不仅可以确认使用者的身份,还能进行费用支付、预约参观、实现查询及缴纳手机话费、水电燃气费缴纳、投注、航空订票等多种支付服务。

可见,“物联网”在个人 健康 、智能电网、公共交通等方面的应用范围极其广泛。只要将特定物体嵌入射频标签、传感器等设备,与互联网相连后,就能形成一个庞大的联网系统,在这个网上,即使远在千里之外,人们也能轻松获知和掌控物体的信息。

有专家预测10年内物联网就可能大规模普及,发展成为上万亿规模的高 科技 市场。届时,在个人 健康 、交通控制、环境保护、公共安全、平安家居、智能消防、工业监测、老人护理等几乎所有领域,物联网都将发挥作用。有专家表示,只需三到五年时间,物联网就会全面进入人们的生活,改变人们的生活方式。

物联网是近几年比较热点话题,其实从物联网概念在中国提出伊始,已经有许多行业引领者进行了相关实际应用 探索 。物联网发展应该也是走互联网时的发展路线:概念阶段、摸索试点阶段、研发推广阶段、应用爆发阶段、常态创新阶段。目前物联网主要处于摸索试点阶段向研发推广阶段过度,每一个阶段的递进都是通过催生新技术新方法,解决老问题的过程。在现阶段寻常百姓家也在参与其中,比如智能冰箱、空调、电源开关等,都是物联网摸索试点阶段的过度产品和物品。未来随着5G技术以及更为先进的通信和网络技术的出现,物联网将快速进入应用爆发阶段,这一点毋庸置疑。这是 社会 智能化发展和进步的必然趋势,对于人工智能、物联网等新兴需求将呈现指数级增长,所以物联网完全走人寻常百姓家的场景是未来可期,就在不远的将来啊。

从人工智能机器人、无人驾驶 汽车 到各种智能硬件,物联网身影遍布。人们在热议物联网神奇的同时,却发现它既熟悉又陌生。

“5G已经蓄势待发,大规模的物联网应用将是5G的应用场景之一。”在近日举办的“双创1+1”走进高校系列主题沙龙上,中国工程院院士邬贺铨表示,物联网与大数据、智能化、移动互联网、云计算相伴发展,市场将更为广阔。

万物互联时代即将来临,未来的物联网又将是什么模样?物联网走进普通人的日常生活还有什么阻碍?

可穿戴设备扩展了物联网应用领域

轨迹追踪设备、智能手表、智能眼镜以及衣服里的嵌入式传感器等可穿戴设备逐渐走进大众视野并改变人们的生活方式。邬贺铨说,可穿戴设备扩展了物联网的应用领域。

一个网球运动员,球拍上有一个加速度传感器,可以监测震动等情况;手腕上可以戴手环、手表、智能化戒指,动态记录运动量、查看天气,监测脉搏等;身着polo衫的胸部下方安有传感器,可以随时记录身体的变化情况,如皮肤水份的流失等……加载了高 科技 的运动画风出现在眼前。

试想一下,这就是未来的生活场景,是不是很酷?由于移动互联网、软件、云计算技术的诞生,可穿戴设备应运而生。邬贺铨介绍,作为代表的谷歌眼镜推出市场后迎来两个现实问题:第一是成本,大家是不是都用得起;第二是应用,这个应用是不是刚需。

面对巨大的市场潜力,苹果、阿里巴巴、摩托罗拉等公司都开始掘金智能可穿戴设备领域。智能手环、腕表的面世带来了大众对运动、 健康 的关注,相比动辄几千的高昂售价,小米手环以79元的售价快速占领中国市场大半份额。从市场反馈来看,高性价比成为当前可穿戴设备的发力点。

除了通过技术改造升级来降低成本,邬贺铨说,现在可穿戴设备的发展还存在一个误区,开发的很多应用不是刚需。但这似乎是一个怪圈,如果找不到市场,规模不上去,成本也下不来,“归根到底还是需求驱动的问题”。

中国信息通信研究院发布的《可穿戴设备研究报告》显示,从2016年开始,部分垂直领域的巨大潜力将开始释放,可穿戴市场将正式进入启动期,预计2016年可穿戴市场规模将达到200亿元。

物联网“碎片化”成为联结生活的阻碍

从概念,技术开发再到产品应用,物联网一直“看起来很美”。邬贺铨表示,物联网之所以发展的不如想象中那么好,其中一个重要原因是“碎片化”,阻碍了物联网与日常生活的有效联结。

实际上,“碎片化”却是物联网的“天性”。“传感器是多种多样的,有物理的传感器,化学的传感器,生物的传感器,甚至同一物理传感器也多种多样,不可能有一种通用的传感器适用于所有领域。”邬贺铨说。

另外,他还谈到物联网在技术层面基本采用集成电路技术,不能通过传统工艺直接生产出来,也导致成本不易控制。“集成电路技术是以规模来支撑,但是它比一般机器人的电路还要难。因为它涉及到物理量的转换、电量的转换、化学量的转换、生物量的转换,这些转换涉及到化学、物理、生物等等多种技术。”

邬贺铨将碎片化的第三个原因归结于行业间的门槛。“物联网的应用是面向行业的,而每个行业都有门槛,不是有了传感器就可以联成网,关键是通过使用物联网产生增值。”

“物联网产业的统计边界不清晰,什么算物联网,什么不算物联网,有些数字不可信。”邬贺铨既警醒又充满期待。“随着移动互联网、大数据、人工智能的出现,物联网从感知层面上升到分析决策的层面。在不改变传感器成本的情况下,由于增加了价值,未来物联网成本仍然可以降低,应用前景广阔。”

我们先来从 历史 的发展的眼光看。

互联网自90年代诞生到2010年前后真正普及大众并产生商业影响力,用了20年左右。

移动互联网的开始可从2009年iPhone4为起点,到如今2019年手机已经成为我们生活中不可或缺的一部分,移动支付让我们的生活如此便捷,更别说我现在坐在小区里刷着抖音回答问题了。

再说物联网,简单点说就是将你生活中的一切连接上网,这就要求极高的网速极低的延迟,5G刚好满足了这一点,所以2019年作为5G商用的元年,按照之前的速度,则2024年或2025年将会诞生一批对人类生活有重大影响的应用、平台等,以及新时代的伟大企业。

物联网,早就已经深入到了我们的生活,并且随处可见,就拿你现在使用的手机、电脑来说,本质上也属于物联网的范畴。

在家里,你的智慧家居设备,如空气净化器,窗帘,空调,冰箱、智能音箱都可以接入网络,并且可以用手机控制;在公交地铁上,你可以看到监控探头(视联网),并且可以实时获取车辆的位置(GPS模块);上班打卡,用的考勤机,包括指纹和人脸识别等类型,也有接入局域网的;物联网尤其在车联网、物流网、环保监测、安全监测、智慧城市、电子政务、城管执法、智慧校园/教室、医疗等方面,应用的非常广泛。

相信会很快的,其实现在有一些产物也是物联网的类型了!如小米旗下的那些智能家具,家用电器。组合到一块就是物联网。

等到5G的普及会看到各行各业的产业互动互联在互联网的基础上全部链接起来就是物联网。相信未来35年会是一个物联网井喷的时代!所以离普通人的生活是非常非常近了!

物联网,早就已经深入到了我们的生活,并且随处可见,就拿你现在使用的手机、电脑来说,本质上也属于物联网的范畴。

在家里,你的智慧家居设备,如空气净化器,窗帘,空调,冰箱、智能音箱都可以接入网络,并且可以用手机控制;在公交地铁上,你可以看到监控探头(视联网),并且可以实时获取车辆的位置(GPS模块);上班打卡,用的考勤机,包括指纹和人脸识别等类型,也有接入局域网的;物联网尤其在车联网、物流网、环保监测、安全监测、智慧城市、电子政务、城管执法、智慧校园/教室、医疗等方面,应用的非常广泛。

别把物联网想的太高深,不是AI机器人导出跑,才叫物联网。

家里摄像头、门锁、WIFI、智能开关、连接wifi的冰箱、高压锅

这些已经出来好几年了,很多普通家庭都有了,只是没有组成一个统一的网,并经由一个统一的界面展现在你的面前。 这里有技术问题、有厂商问题、也有实际应用场景的必要性问题。

比如门锁的核心问题是解决你的授权问题。以前是谁有钥匙谁就是被授权的,就和带兵虎符是一样的。出现的智能锁有密码的和生物认证的(指纹、声纹、人脸等),这些属于你作为独立个体就拥有的授权验证方式,即方便也安全。

但存在一个有趣的逻辑,就是技术带来便利与安全的同时,会带来新的不便利与不安全。

一、不便利——电力依赖和网络依赖。你用电池,意味着以后要换电池,你接入电网意味着怕停电。你要人脸、声纹,你要手机管理,就得联网,网络出问题,就得歇菜。

二、不安全——不考虑锁本身的安全构造,联网之后的个人隐私安全,就暴露出来了(有大佬说了, 中国人愿意牺牲隐私以换取服务和便利 )。
一大早说了很多, 就以智能锁这个家庭物联网最佳切入点做个讨论,聊聊物联网的问题。

物联网现在有很多公司在做,市场很大。但是还没有爆发,也没有真正的龙头行业,很大部分跟网络速度有关。现在5g行业正在发展完善,相信你也或多或少的了解5g的网络速度,等5g完善后,相信离物联网行业的爆发不远了,估计也就一两年开始爆发式增长

1在Adams中添加加速度传感器:
在Adams中添加加速度传感器非常简单,只需要在模型中添加一个加速度传感器即可。可以通过在Adams中添加加速度传感器来模拟实际系统中的加速度传感器,以便更好地模拟实际系统。
2在Adams中使用加速度传感器:
在Adams中使用加速度传感器非常简单,只需要在模型中添加一个加速度传感器,然后在模拟中设置加速度传感器的参数,如量程、精度等,就可以使用加速度传感器来模拟实际系统中的加速度传感器了。

羧酸减水剂生产控制系统的工业物联网框架设计与实现

严海蓉1,王子明2
(1北京慧物科联科技有限公司,北京 100124,2北京工业大学,北京 100124)

摘要:工业物联网既提供了在生产过程中获取并控制聚羧酸减水剂生产设备的信息的方式,也提供了基本的网络架构,方便系统集成和扩展。该框架在分析了聚羧酸减水剂生产流程的基础上被划分为设备控制层、通讯层和应用服务层。根据实际应用需求,描述了工业物联网架构可以方便接入设备,贴近工艺完成软件,并让机器具有智能。企业应用案例表明该系统能够有效地实现生产状态跟踪监测和生产设备自动控制的目标,对进一步研究工业物联网技术和解决方案具有一定的参考价值。
关键词:工业物联网;自动化控制系统;聚羧酸减水剂生产设备
中图分类号:TP273 文献标识码:A

Theindustrial IOT design of automatic control system for polycarboxylate superplasticizer
YAN Hairong1, Wang Ziming2
(1.Beijing Sophtek Corp,2 Beijing University of Technology,Beijing 100124,China)

0引言
原来的聚羧酸减水剂生产自动化控制不能充分满足生产工艺要求,存在的主要问题是:
1) 新设备接入非常困难;
2) 同类不同厂家设备不方便更换;
3) 匀速滴加过程中不能达到理想的控制速度,传统PID算法波动较大,常需要人工手动干预;
4) 温度控制需要人工参与控制,无法完成全自动;
电话 扣扣53O934955
工业物联网是工业40的支撑框架。物联网被称为继计算机、互联网之后,世界信息产业的第三次浪潮。它的发展离不开应用,面向工业自动化的工业互联网技术是物联网的关键组成部分[1]。工业物联网通过将具有感知能力的智能终端、无处不在的移动计算模式、泛在的移动网络通信方式应用到工业生产的各个环节,提高制造效率,把握产品质量,降低成本,减少污染,从而将传统工业提升到智能工业的新阶段[2]。
工业物联网框架中,整个系统具有强大的数据服务器,能够进行大数据的计算。在数据量足够的时候能够利用网络智能来帮助企业进行决策、配方优化和自动的设备维护等。
整个控制系统具有分布式智能能力。整个系统中,可以把数据都送到中控部分来完成;也可以将一些需要及时处理的,如温度控制等,直接由现场控制来完成。系统通常分为中央控制单元和分布的现场控制单元,中央控制单元由工业控制计算机充当,现场控制单元则由高可靠、抗干扰的工业级微控制器和与当前控制需求相配套的附加电路模块组成。依托微控制器的实时处理能力可以完成对现场生产进行实时调节控制,并且通过总线实现现场控制单元与中央控制单元进行数据交互,使生产过程表现出整体性、协调性,从而优化生产工艺、提高生成效率。
系统通过总线把各个独立的控制模块组织成在一起。控制模块的独立性,使得系统中各个分布的控制模块检修、升级、数量扩充都很方便,也为在生产规模扩大时控制系统扩充预留了接口。
因此工业物联网框架才能彻底解决传统控制的一些问题,真正贴合聚羧酸减水剂生产工艺。
1 系统概要设计
根据聚羧酸减水剂的生产过程,可以将聚羧酸减水剂自动化控制系统分为设备控制层、通讯层和应用服务层,系统框架如图1所示。
图1 系统框架图
图1中,应用服务层主要实现对生产过程中实时数据和生产状态的跟踪监测和管理,同时提供各种应用UI接口,用户可以通过使用计算机、手机等手持设备登录客户端来访问或获取所需要的数据或信息等,从而实现物联网的厂内处处可访问。一旦将企业网络与公共网络连接,用户登录后就可以实现生产数据随处可访问。
应用服务层中还包括有控制逻辑层,控制逻辑层通过与 *** 作人员进行交互,并且汇集、分析、存储和处理生产过程中的实时数据和生产状态,实现生产过程的逻辑控制。
通讯层主要实现设备控制层、控制逻辑层和应用服务层之间的可靠传输。
设备控制层主要实现原始数据的采集与分析、数据和状态的上传、控制指令的接收等。嵌入式控制器内的智能逻辑将和聚羧酸减水剂生产各工序要求的生产工艺(加料、滴加、温度调节、pH调节)等紧密贴合,并与控制逻辑层相互通讯完成所要求的工艺精密控制。
整个系统采用划分层次的设计思路使得系统具有很好的可移植性,各种传感器可以灵活的接入系统。这样新系统的总体实现或者旧系统的扩展可以采用“搭积木”的方式完成构建。

2 系统详细设计
根据以上设计的系统工业物联网框架和体系结构,本研究将以北京某公司的具体项目为例,详细介绍该系统的设计和应用过程。
21设备接入示例
基于工业物联网架构的设计,可以很容易的接入各种设备。比如如图2所示的聚羧酸减水剂自动化控制系统接入了一个服务器、一个 *** 作员站、若干显示器、2个控制站,若干现场设备和用户手机。
图2基于工业物联网架构的设备接入实例
服务器负责存储生产数据,包括生产 *** 作日志和生产过程数据,便于生成台帐和报表。也可以与各种财务、资产管理软件连接。同时,负责承载起局域网与大网络的连接工作。
*** 作员站上运行的软件,方便 *** 作员在中控室来 *** 作现场各种阀门、电机等开停,从而按照工艺过程完成生产。
控制站自动获得 *** 作员 *** 作命令来控制现场设备,比如阀门等,同时也自动从现场设备获取各种状态,比如称重数据等传给控制室控制机器。
现场设备是包括传感器和各类执行器,比如秤、阀门等自动工作。
图中的手机设备是为了表示出工业物联网框架可以任意接入设备的特性。比如,在该框架下,巡视人员可以通过手机进行接入,完整现场紧急控制一些阀门的开或者是关。经理等就可以通过手机来查看每天生产数据。
同时,对于不同厂家的同类设备,该工业物联网框架也有较好的兼容能力。
22贴合工艺的软件设计
软件包括生产线管理软件和工业现场控制软件。生产线管理软件工作于生产管理计算机,主要实现工艺管理、配方管理;通过网络,根据权限,可调出 *** 作人员的现场 *** 作记录,完成对现场的远程管理。工业现场控制软件工作于车间级服务器中,主要通过与工艺以及现场布置相同的画面显示,使得 *** 作人员便于 *** 作,以实现现场设备仪表信号的采集、处理,配方管理和现场数据实时界面显示和控制等功能。
图3 聚羧酸合成控制生产工艺示意图

根据实际生产过程和自动化控制系统的特点,当前聚羧酸生产过程分大单体预化过程、 A、B料预混过程、A、B料计量罐加料过程、碱计量罐加料过程、A、B料滴加过程、反应釜搅拌控制过程、反应釜温度控制过程,针对不同的过程,分别实现其控制目标,从而达到完整生产过程的控制。
下面以工艺中的A、B料计量罐滴加控制为例来说明软件设计功能。
首先控制系统为用户提供友好的A、B滴加控制对话框,方便用户可视化 *** 作。用户可以选择采用以前输入的备用方案进行控制,也可以选择自己新输入方案进行空控制。总之都能够根据配方在规定的时间内,将指定质量的物料匀速加入到对应的反应釜中。
图4 启动已存备用方案滴加
图5 启动自定义方案采用三阶段定量滴加示例

其次控制系统采用分段式匀速滴加模式(图5),启动滴加时,控制系统计算出三个阶段分别的预期流速。控制系统实时读取当前计量罐的质量,并根据当前时间,计算出实时流速。控制系统根据实时流速和预期流速的差值,控制调节阀的开启度,从而控制滴加速度。
图6 滴加控制效果示意图(多阶段不同流速)

最后,显示出实时滴加工作界面(图6),工作工作误差一般不大于1%。
23机器学习的智能能力
原来控制系统由于没有采用物联网框架,数据存储量不充分,从而无法让机器自主学习。各种设备常常需要人来手工调整,设定最高最低值;控制过程需要人工进行干预,来辅助机器完成自动控制。
而现有的工业物联网架构,拥有了专门的数据服务器,从而可以存储较大量的数据。而对于这些数据进行分析而产生的机器智能不可小觑。
比如,以前温度控制时,只能根据人工经验设定一个固定的值。反应釜的材质、容量、夹套、搅拌电机、搅拌桨叶等设备本身因素会影响调温结果。
而往往由于冬夏的自来水、室内温度、物料温度、反应剧烈程度等也会影响调温结果。因此在控制系统安装后要进行长时间的人工参与测试来努力找到一个合适的最大最小值。而测试时间毕竟短,这个值一旦这个值固定后,后续生产时就无法轻易改变,为此生产 *** 作员常需要来观测这个温度控制过程并且来参与控制,否则很难达到理想的控制效果。
再比如对于滴加控制的PID算法,往往由设计者人为给定一个PID参数,也无法完全适应实际设备磨损等情况。
而基于工业物联网架构的控制时,可以在服务器端运行一个智能控件,由它来自动学习历史调温或者滴加流速的变化情况,不断训练软件,让软件重新找到合适的上下调节阈值,这样才可以真正达到完全自动化。整个系统拥有了自己不断学习的机器智能。

3 系统测试结果
基于工业物联网的聚羧酸减水剂自动化控制系统在设计和开发完成后,在北京某工厂的实际生产线上投入使用。目前,该系统运行安全、稳定,大部分功能已经实现,达到了预期的效果。
在系统正式投入使用后,对系统的工业现场控制软件、生产线管理软件和嵌入式控制器进行了长时间的测试。针对实现过程中遇到的问题做了大量的调试工作。下面以实现滴加A料为例对系统的测试进行描述。
*** 作人员在控制室通过点击用户 *** 作界面的A料滴加阀门按钮进行滴加参数的配置,如图7所示。 *** 作人员需要输入的参数为滴加质量和滴加时间,同时系统也支持分阶段滴加。在点击开始滴加按钮后,服务器会向嵌入式控制器发送滴加A料指令。
图7 滴加A料配置界面
嵌入式控制器在接收到服务器下发的滴加A料指令后,会进行自动化控制,实现A料的滴加 *** 作,具体效果如图8所示。
图8 5个反应釜同时进行A料滴加曲线示意图
图8中5条不同颜色的线分别表示5个不同计量罐的A料滴加曲线,系统支持多个计量罐同时进行滴加 *** 作。左侧上升的直线表示向计量罐加入A料的过程,系统支持多个计量罐同时加料,质量控制精确,定量加料的误差在01%以内。右侧下降的曲线表示滴加A料过程,曲线的斜率即为速度。由图可知,系统基本上能够实现匀速滴加A料过程,同时,系统也支持连续4小时的滴加 *** 作,时间误差在1分钟左右。
基于工业物联网的聚羧酸减水剂自动化控制系统投入运行后,提高了聚羧酸减水剂的产品质量,提高了工艺生产的自动化程度,大大减轻了 *** 作人员的劳动强度,提高了企业的竞争力。
4 结束语
本研究基于工业物联网架构设计的聚羧酸减水剂自动化控制系统对聚羧酸减水剂生产过程可以进行高效的跟踪管理,在实际应用中具有重要作用。它使聚羧酸减水剂生产设备具备了一定的数据感知、处理和通信能力,从而为企业制定更好的工艺流程提空帮助。同时,它也促使聚羧酸减水剂生产管理过程更加科学和精细化。该系统的成功开发设计为工业物联网在化工行业的推广打下了基础,做出了积极地探索。

参考文献:
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物联网设备有:

1、物联网技术在人们生活中的应用也十分宽广,目前市场上主流的智能硬件产品主要有:智能家居、智能穿戴设备等智能设备。

2、智能穿戴:智能老人穿戴,智能宠物穿戴,智能成人手表,智能儿童手表。

3、智能家居:智能空气净化器平台,扫地机器人,智能排插,智能厨卫。

扩展资料:

物联网用途

物联网设备用于消费者、商业、工业和基础设施等领域。物联网设备的主要部分是为消费者使用而设计的,例如,车辆使用物联网技术向制造商报告其运行状况,并为我们提供一些现代化便利服务,例如远程启动、锁定和预热汽车。根据目前的物联网趋势,智能家居功能,如GoogleHome和AmazonEcho,是物联网市场增长的另一个主要部分。

在商业应用方面,物联网主要用于医疗保健领域。物联网设备用于远程健康监测和紧急通知,这在老年护理中尤其有用。


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