物联网、云计算、大数据、工业4.0、人工智能和互联网之间是什么关系?

物联网、云计算、大数据、工业4.0、人工智能和互联网之间是什么关系?,第1张

工业40是由德国提出的,在2020年建成智慧工业模式,利用人工智能等技术建造智慧化工厂。互联网+指的是将互联网应用于各种产业中,利用互联网进行各种商业活动。通俗的理解就是要用到互联网,例如互联网金融,便是利用互联网这种基础,开展各种金融活动。云计算是高性能计算的一种,可以说是高性能计算发展的最新最高境界,综合了其他各种高性能计算模式,为大数据的发展提供了有力支持。

大数据,通俗的理解便是具有5v特性的数据。但是有一点需要强调,大数据不仅仅是指数据量大,而且更要强调数据的全面性,也就是说对某一类问题尽可能全面的数据。对这种全面的数据进行分析,更能得出可靠结论。

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物联网的发展前景很不错,具体如下:
1更安全的保护措施。在新技术出现之初,它的技术力量几乎都集中在创新上,导致监管水平低下,这就使业界的兴奋、激进和政策、监管的滞后常常形成鲜明的对比。由于物联网设备和基础设施的价格下降,企业在物联网设备上的应用也越来越普遍,这种创新和应用一旦普及,各种新技术的风险也突显出来。
2更普遍使用智能消费品设备。IoT所覆盖的行业人群广泛,从智慧交通、智能物流、医疗、农业、能源等行业应用,到私人智能家居、个人、智能汽车等应用,无论是降低成本,还是提高中国居民的生活质量,都将是中国居民生活质量的巨大提升。

随着工业智能化的不断发展和应用,人才需求规模也在不断扩大,专业人才需求数量也在不断增加,目前我国工业智能人才缺口达到了300万之多,该专业就业前景如何呢?工业智能专业主要培养掌握人工智能、自动化、计算机等专业知识以及应用能力、工程实践能力,能在工业领域从事工业智能化、自动化的研究、开发、设计、生产、管理等工作的高级工程技术人才。工学学科中的“智能”主要是指人工智能(Artificial Intelligence)和自动化(Automatic Intelligence)专业范畴内的智能技术方向。~2019年教育部组织召开的“全国高等学校本科专业备案和审批结果公示”中,智能技术和自动化两个专业在新增本科专业中均为第一次出现在“国家一流本科专业”公示名单里,可见智能技术方向更受社会各界重视与追捧。
1、本科毕业生主要就业方向
在工业智能专业的就业方向上,主要分为三个方向:①工业智能化系统设计方向,主要从事设计、研发、应用;②机器人、大数据、人工智能等领域的研发;③机器人管理与控制方向-从事机器人研发与运营、机器人控制系统设计与运营、机器人工厂管理、机器人售后维护等。除此之外,随着我国经济社会的不断发展以及我国综合国力的提升,国家对工业自动化行业的政策扶持力度加大,自动化行业也将会迎来一个飞速发展时期;与此同时,我国新一轮科技革命与产业变革正在兴起;人工智能等新兴技术快速发展,也将带动相关行业的大发展。在国家政策支持下机器人行业将呈现高速增长势头;同时中国已经成为全球机器人市场规模最大和增长最快的市场。#大学毕业生就业推荐#
2、毕业生薪资水平比较高
近年来,随着我国经济的发展与产业结构的调整,工业智能专业毕业生工资水平一直呈上升趋势。2019年全国重点城市本科毕业生平均月收入为9200元,其中,上海以14800元位居全国第一。而就业前景良好、薪资水平较高的行业中,其制造业的发展前景最为广阔。
3、企业岗位不多
对于一个企业而言,招工难、企业规模小、薪酬低、工作环境差都是他们存在的问题。虽然现在人工智能、物联网、大数据等热门概念成为了热门行业,但是真正的人才却是寥寥无几,不少企业对人工智能人才缺乏足够的重视来发展壮大自己的优势。比如富士康就只有机器人项目人员岗位;比如富士康每年会招聘大量机械工程师招聘他们,但是很少有岗位被应用于工业制造领域。而工业智能类则相对较少。像是一些机械制造企业如汽车、机械设备等会给相关技术人员发放相应的岗位补贴,以帮助他们更好地掌握工业智能专业知识。当然这些并不是说工业智能专业就不好了,这是因为这些企业大部分都是一些中型企业或中型生产企业,这样人才短缺自然就会影响到这些企业的规模和市场规模。
4、未来发展前景好
我国已进入智能经济时代,工业智能化,就是通过计算机技术和信息技术把生产过程中的机器或设备以及人的知识和经验等变成计算机系统可以理解和处理的各种信息,并根据这些信息完成生产工艺计划制定、优化和控制等生产过程,从而提高生产效率和产品质量。同时还可以提升企业信息化水平、生产管理水平和产品品质,降低生产成本并提高企业经济效益。由此可见,工业智能化不仅是一种新模式新技术、新产品应用推广的重要方向和手段,也是当今制造强国建设中最具潜力和竞争力的智能技术领域。近年来随着社会经济转型进程加快以及工业化、信息化进程加快、产业结构调整升级和科学技术的日新月异变化等一系列因素影响和推动下,我国信息产业蓬勃发展与变革加快。中国电子信息产业联合会在近期发布了《2017-2018年中国信息产业发展蓝皮书》中指出:2017年信息产业取得新突破、新进展,取得历史性成就。
5、就业方向在科研院所
中国科学院上海技术物理研究所,是国家工程研究中心。该研究所为中国科学院和国家技术创新工程服务已有50多年。研究所拥有近200名博士后和博士研究生。这些人员在人工智能等领域开展了广泛应用的科研工作,并已成为国家工程研究的中坚力量之一。

物联网与工业物联网、工业40的概念既有交集也有差异。物联网强调的是将生活和生产中一切硬件设备的连接;工业物联网是指在工业环境下,生产设备和产品的连接;工业40则涵盖整个制造生态系统。

随着工业化与信息化的深度融合,企业内部及企业间生产控制系统和生产管理系统互联互通的需求渐增,通过接入网络进而达到提高产品质量和运营效率的需求更为强烈,工业物联网应运而生。

工业物联网将生产过程的每一个环节、设备变成数据终端,全方位采集底层基础数据,并进行更深层面的数据分析与挖掘,从而提高效率、优化运营。

与物联网在消费行业的应用不同,物联网在工业领域的基础已经存在了几十年。如过程控制和自动化系统、工业化以太网连接和无线局域网(WALN)等系统已经在工厂运行多年,并接连可编程逻辑控制器(PLC)、无线传感器和射频识别技术标签(RFID)。但是在传统工业自动化环境下,一切都只是发生在工厂自己的系统里,从来没有与外部世界连接。

工业物联网相较于传统工业自动化有以下四个特点:

数据收集范围:工业物联网利用RFID、传感器、二维码等手段随时获取产品从生产到销售到最终用户使用各个阶段的信息数据,而传统工业自动化的数据采集往往局限于生产质检阶段。

互联传输:工业物联网利用专用网络与互联网相结合的方式,实时准确地传递物体信息,对网络依赖性更高,更强调数据交互。

智能处理:工业物联网综合利用云计算、云存储、模糊识别、神经网络等智能计算技术,对海量数据和信息进行分析和处理,并结合大数据技术,深入挖掘数据价值。

自组织与自维护:工业物联网的每个节点为整个系统提供自己处理获得的信息或决策数据,当某个节点失效或数据发生变化时,整个系统会自动根据逻辑关系做出相应调整。

目前,很多公司正在积极布局智能制造和工业物联网发展战略。问题是,这些企业是会共同推进两个战略的发展还是分开推进呢?我相信他们会共同推进,但我也可以理解那些把他们看作是分开的人。
在我们讨论这个话题之前,先让我先定义一下术语,因为有很多关于这个的争论。
智能制造:在工厂和整个价值链内实现业务、物理和数字流程的智能化、实时协调和优化。基于所有可用的信息,资源和流程将实现自动化、集成化、被监控和持续评估。(根据MESA International ,MES国际联合会定义)
IIoT:在工业(如组件、产品、产品运输和设备)中使用的物理对象(“物”)中嵌入电子、软件、传感器组成的网络,这个网络能够使物理对象通过互联网协议(IP)收集数据并与控制系统、业务流程和分析交换数据。(根据维基百科“IoT”修改)
现在回到我们的核心问题:两个战略是要共同推进还是分开推进呢?很明显,目前还没有定论。下面是这些观点的一些背景:
工业互联网协会(IIC)说:"通过自动化工业设备和系统之间的通信,IIoT提高了整个工厂的效率,使其更加智能化,"我同意。我相信,IIoT是智能制造的一项有利技术,它的进步将推动智能制造的发展。同样,随着智能制造超越概念,进入公司正在执行的项目,制造商和他们的解决方案提供者将改进支持这些项目的IIoT技术。这两个很可能会被共同推进。
另外:并不是每个人都同意。在最近的MESA调查中,超过三分之一的制造商报告说他们不相信智能制造包括IIoT(参见上图)。我明白这个观点,因为智能制造有很多途径。实际上,IIoT可以在一些可能定义智能制造的正常边界之外使用。
与智能制造相比,IIoT确实发展可能会更快,因为解决整个价值链上的项目是一个超出公司内部的挑战。像通用动力公司、通用磨坊和通用汽车这样的大公司可以展示他们的力量,并帮助推动特定行业的智能制造行动,但是IIoT项目可以取得很大的进展,并在公司的内部提供许多好处。如果消费者市场上的物联网计划提高了工厂内部的期望门槛,那么实现类似的互联互通、数据访问、控制和分析能力也会有压力。
此外,生产仍将涉及人员,以及未配备IIoT的设备和产品。对于一些智能制造方案,IIoT没有也不可能是商业案例,这些情景可能关注人员和价值链流程。
推动第四次工业革命的是什么?
有些人会认为智能制造或IIoT可能导致第四次工业革命。我也有一个观点:智能制造是这场革命的基础,而IIoT不是。即使IIoT的发展比智能制造快得多,我也不认为它足以让生产企业进入下一个生产力阶段。
那么IIoT缺少了什么来推动第四次工业革命呢?首先是企业环境。智能制造不仅整合了工厂或智能连接工厂,还包括智能连接的供应链和贯穿产品生命周期的数字线程。与其他工业革命一样,技术的转变--比如IIoT--必须与新的流程和人们工作的方式协同工作,以达到我们在第四次工业革命中所追求的生产力水平的提高。
IIoT是一项基础技术,但它只做它所做的事情--在"事物"之间创建通信,以便更容易地获取数据和分析。第四次工业革命需要许多其他技术和工艺。其中一些将针对一件设备或生产过程;其他人将在工厂、企业或价值网络上工作。
真正让商界人士兴奋的是,当新技术和新方法将它们整合在一起时,就会扰乱市场,并让公司提供新的服务和与新产品所能产生的数字数据绑定的新价值。例如,基于IoT的智能产品可以向工程师和生产者提供关于产品如何在该领域执行的反馈。基于这些数据,我们能提供什么样的新见解和服务?
这就是为什么我认为,要实现第四次工业革命需要更多的时间。它将把IoT和IIoT引入智能制造策略,以创建新的方法来协调和优化整个价值链中的流程,并向客户交付新的服务级别。

工业领域物联网发展趋势分析 传统工业加速向智能化转变
所谓“物联网”(Internet of
Things,IOT),又称传感网,指的是将各种信息传感设备,如射频识别(RFID)装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等种种装置与互联网连接起来并形成一个可以实现智能化识别和可管理的网络。
前瞻产业研究院数据显示,2016年我国物联网产业规模超过9000亿元人民币,同比增速连续多年超过20%。物联网作为通信行业新兴应用,在万物互联的大趋势下,市场规模将进一步扩大。随着行业标准完善、技术不断进步、国家政策扶持,中国的物联网产业将延续良好的发展势头,为经济持续稳定增长提供新的动力。移动互联向万物互联的扩展浪潮,将使我国创造出相比于互联网更大的市场空间和产业机遇。
物联网利用射频识别(RFID)、GPS、摄像头、传感器、传感器网络等感知、捕获、测量的技术手段,随时随地对物体进行信息采集和获取,实现智能化的决策和控制。因此,物联网在工业领域应用过程中,物联网相关技术和产品是智能工业的核心。
工业是物联网应用的重要领域。具有环境感知能力的各类终端、基于泛在技术的计算模式、移动通信等不断融入到工业生产的各个环节,可大幅提高制造效率,改善产品质量,降低产品成本和资源消耗,传统工业加速向智能化转变。
根据前瞻产业研究院发布的《物联网行业应用领域市场需求与投资预测分析报告》测算,2014年,国内物联网在工业领域需求规模为1260亿元;2016年,国内物联网在工业领域需求规模为1804亿元。2017年,国内物联网在工业领域需求规模约为2354亿元。
物联网在工业领域应用问题分析
1、IT安全问题
和前几次由新的硬设备、技术所带来的工业革命不同,工业40是由互联网所带来的第四次工业革命。也因此,有66%的受访者认为IT安全是一大挑战,当企业的IT系统连上网络,随时可能有一些未知的威胁出现在仓储管理系统、机器设备或供应链当中。
2、制造系统管理问题
工业40除了带来生产效率之外,同时也改变传统制造业的思维。当智能生产真正落实后,将会对制造管理系统带来巨大的变革,且势必变得更为复杂,包括整体的生产物流、人机协同作业等改变,也让员工培训更显重要。
3、通讯基础设施建设问题
通讯网络是实现工业40的重要关键,但是要建立一个让所有组织都能够配合的网络,必须要有一个一致的接口、通讯标准和规范。目前许多标准都还未建立,例如工业通讯、工程、IT安全、数字化工厂、设备整合等都还未被纳入整体参考架构中。
物联网在工业领域应用前景及发展趋势预测
近年来,我国政府通过工业化与信息化融合战略正在大力推进物联网技术向传统行业中的深度渗透。工信部于2013年9月发布的《工业化与信息化深度融合专项行动计划(2013-2018年)》中重点提出的互联网与工业融合创新试点工作已经进入了全面实施阶段。
以物联网融合创新为特征的新型网络化智能生产方式正塑造未来制造业的核心竞争力,推动形成新的产业组织方式、新的企业与用户关系、新的服务模式和新业态,推动汽车、飞机、工程装备、家电等传统工业领域向网络化、智能化、柔性化、服务化转型,孕育和推动全球新产业革命的发展。
美国制造业巨头通用电气公司充分利用物联网技术,已推出了二十余种工业互联网/物联网应用产品,涵盖了石油天然气平台监测管理、铁路机车效率分析、提升风电机组电力输出、电力公司配电系统优化、医疗云影像等各个领域。AT&T基于GE的软件平台Predix开发M2M解决方案,越来越多的工业机器将通过M2M连接到网络。
例如:物联网应用在智能工厂,具有相当广泛的应用前景,经济效益和社会效益明显。导入物联网的智能工厂,至少可以实现以下五个功能,即:电子工单、生产过程透明化、生产过程可控化、产能精确统计、车间电子看板。通过这五大功能,不但可实现制造过程信息的视觉化,对于生产管理和决策也会产生许多作用。根据物联网在智能工业的产值贡献比例来看,2023年国内物联网在工业需求规模在7821亿元左右。

智能制造可以利用工业物联网的技术,实现生产过程中的自动化控制和优化,其主要技术和应用包括:

传感器技术:利用传感器获取生产过程中的各种数据,包括温度、湿度、压力、电流、电压等信息,将其转换为数字信号进行处理和传输。

数据采集和处理:将传感器获取到的数据进行采集和处理,通过物联网技术将数据传输到云端或本地服务器进行存储和分析。

数据分析和挖掘:通过数据分析和挖掘技术,对生产过程中的数据进行深入分析和挖掘,提取有用信息并进行优化决策,实现生产效率和质量的提升。

自动化控制:通过控制器、执行器等设备,实现生产设备的自动化控制,包括开关机、调整参数、控制速度等 *** 作。

信息可视化:通过大屏幕、手机、平板等设备,将生产过程中的数据和信息进行可视化展示,实现对生产过程的实时监控和控制。

通过工业物联网的技术应用,智能制造可以实现生产过程的数字化、自动化、智能化和可视化,提高生产效率和质量,减少资源浪费和环境污染,为企业提供更多的商业价值和竞争力。


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