物联网的主要技术有哪些?

物联网的主要技术有哪些?,第1张

●传感器技术:价格低廉、性能良好的传感器是物联网应用的基石,物联网的发展要求更准确、更智能、更高效以及兼容性更强的传感器技术。智能数据采集技术是传感器技术发展的一个新方向。信息的泛在化对传感器和传感装置提出了更高的要求。具体如,微型化:元器件的微小型化,要求节约资源与能源;智能化:具备自校准、自诊断、自学习、自决策、自适应和自组织等人工智能技术;低功耗与能量获取技术:供电方式为电池、阳光、风、温度、振动等多种方式。\x0d\●设备兼容技术:大部分情况下,企业会基于现有的工业系统建造工业物联网,如何实现工业物联网中所用的传感器能够与原有设备已应用的传感器相兼容是工业物联网推广所面临的问题之一。传感器的兼容主要指数据格式的兼容与通信协议的兼容,兼容关键是标准的统一。目前,工业现场总线网络中普遍采用的如Profibus、Modus协议,已经较好地解决了兼容性问题,大多数工业设备生产厂商基于这些协议开发了各类传感器、控制器等。近年来,随着工业无线传感器网络应用日渐普遍,当前工业无线的WirelessHART、ISA100.11a以及wIA—PA3大标准均兼容了IEEE802.15.4无线网络协议,并提供了隧道传输机制兼容现有的通信协议,丰富了工业物联网系统的组成与功能。\x0d\●网络技术:网络是构成工业物联网的核心之一,数据在系统不同的层次之间通过网络进行传输。网络分为有线网络与无线网络,有线网络一般应用于数据处理中心的集群服务器、工厂内部的局域网以及部分现场总线控制网络中,能提供高速率高带宽的数据传输通道。工业无线传感器网络则是一种新兴的利用无线技术进行传感器组网以及数据传输的技术,无线网络技术的应用可以使得工业传感器的布线成本大大降低,有利于传感器功能的扩展,因此吸引了国内外众多企业和科研机构的关注。\x0d\传统的有线网络技术较为成熟,在众多场合已得到了应用验证。然而,当无线网络技术应用于工业环境时,会面临如下问题:工业现场强电磁干扰、开放的无线环境让工业机器更容易受到攻击威胁、部分控制数据需要实时传输。相对于有线网络,工业无线传感器网络技术则正处在发展阶段,它解决了传统的无线网络技术应用于工业现场环境时的不足,提供了高可靠性、高实时性以及高安全性,主要技术包括:自适应跳频、确实性通信资源调度、无线路由、低开销高精度时间同步、网络分层数据加密、网络异常监视与报警以及设备入网鉴权等。\x0d\●信息处理技术:工业信息出现爆炸式增长,工业生产过程中产生的大量数据对于工业物联网来说是一个挑战,如何有效处理、分析、记录这些数据,提炼出对工业生产有指导性建议的结果,是工业物联网的核心所在,也是难点所在。\x0d\当前业界大数据处理技术有很多,如SAP的BW系统在一定程度上解决了大数据给企业生产运营带来的问题。数据融合和数据挖掘技术的发展也使海量信息处理变得更为智能、高效。工业物联网泛在感知的特点使得人也成为了被感知的对象,通过对环境数据的分析以及用户行为的建模,可以实现生产设计、制造、管理过程中的人一人、人一机和机一机之间的行为、环境和状态感知,更加真实地反映出工业生产过程中的细节变化,以便得出更准确的分析结果。\x0d\●安全技术:工业物联网安全主要涉及数据采集安全、网络传输安全等过程,信息安全对于企业运营起到关键作用,例如在冶金、煤炭、石油等行业采集数据需要长时问的连续运行,如何保证在数据采集以及传输过程中信息的准确无误是工业物联网应用于实际生产的前提。

目前,物联网技术在产品信息化、生产制造环节、经营管理环节、节能减排、安全生产等领域得到应用。

1、物联网技术在产品信息化领域的应用

产品信息化是指将信息技术被物化在产品中,以提高产品中的信息技术含量的过程。推进产品信息化的目的是增强产品的性能和功能,提高产品的附加值,促进产品升级换代。目前,汽车、家电、工程机械、船舶等行业通过应用物联网技术,提高了产品的智能化水平。

在汽车行业,物联网汽车、车联网、智慧汽车等逐渐兴起,为汽车工业发展注入新动力。2010年6月,针对物联网在汽车行业的应用,国际标准化组织提出了全网车(The
Fully Networked
Car,FNC)的概念,其目标是使汽车驾驶更安全、更舒适、更人性化。通用汽车推出了电动联网概念车EN-V,通过整合GPS导航技术、Car-2-Car通信技术、无线通信及远程感应技术,实现了自动驾驶。车主可以通过物联网对汽车进行远程控制。例如在夏季,车主可以在进入停车场前通过手机启动汽车空调。在车辆停放后,车载监控设备可以实时记录车辆周边的情况,如发现偷窃行为,系统会自动通过短信或拨打手机向车主报警。汽车芯片感应防盗系统可以正确识别车主,在车主接近或远离车辆时自动打开或关闭车锁。售后服务商可以监测车辆运行状况,对故障进行远程诊断。Car-2-Car通信技术可以使车辆之间保持一定的安全距离,避免对撞或追尾事故。

在家电行业,物联网家电的概念已经出现,物联网技术的发展将促进智能家电的发展。美的集团在上海世博会上展示了物联网家电解决方案。海尔集团推出了物联网冰箱和物联网洗衣机,小天鹅物联网滚筒洗衣机已进入美国市场。小天鹅物联网滚筒洗衣机专门针对美国新一代智能电网进行设计,能识别智能电网运行状态及分时电价等信息,自动调整洗衣机的运行状态以节约能耗。

在工程机械行业,徐工集团、三一重工等都已在工程机械产品中应用物联网技术。通过工程机械运行参数实时监控及智能分析平台,客服中心可以通过电话、短信等纠正客户的不规范 *** 作,提醒进行必要的养护,预防故障的发生。客服中心工程师可以通过安装在工程机械上的智能终端传回油温、转速、油压、起重臂幅、伸缩控制阀状态、油缸伸缩状态、回转泵状态等信息,对客户设备进行远程诊断,远程指导客户如何排除故障。

2、物联网技术在生产制造领域的应用

物联网技术应用于生产线过程检测、实时参数采集、生产设备与产品监控管理、材料消耗监测等,可以大幅度提高生产智能化水平。在钢铁行业,利用物联网技术,企业可以在生产过程中实时监控加工产品的宽度、厚度、温度等参数,提高产品质量,优化生产流程。在家电行业,海尔集团在数字化生产线中应用了RFID技术,提高了生产效率,每年可节省1200万元。

3、物联网技术在经营管理领域的应用

在企业管理方面,物联网技术主要应用于供应链管理、生产管理等领域。

(1)在供应链管理领域的应用

在供应链管理方面,物联网技术主要应用于运输、仓储等物流管理领域。将物联网技术应用于车辆监控、立体仓库等,可以显著提高工业物流效率,降低库存成本。海尔集团通过采用RFID提高了库存管理水平和货物周转效率,减少了配送不准确或不及时的情况,每年减少经济损失达900万元。鹤山雅图仕印刷有限公司的RFID应用项目实施3年来,成品处理效率提高了50%,差错率减少了5%,人力资源成本减少了2700万元。

(2)在生产管理领域的应用

在纺织、食品饮料、化工等流程型行业,物联网技术已在生产车间、生产设备管理领域得到应用。例如,无锡一棉开发建立了网络在线监控系统,可对产量、质量、机械状态等9类168个参数进行监测,并通过与企业ERP系统对接,实现了管控一体化和质量溯源,提升了生产管理水平和产品质量档次。此外,还可以及时、准确地发现某台(某眼、某锭)的异常情况,引导维修人员有的放矢地工作。

山东泓坤纺织有限公司车间温湿度监控物联网应用系统由前端设备、控制设备和管理后台组成。前端设备主要是各类温湿度传感器,负责实时采集车间环境数据并上传到控制设备;控制设备负责将各传感器数据通过GPRS网络上传到管理后台,并通过LED显示屏实时显示温湿度数据。如果环境数据超过既定的阀值,管理后台将通过短信等方式提醒相关工作人员,以便及时采取必要措施。该系统的应用使布机的作业效率从原先的70%左右提高到目前的90%。

4、物联网技术在节能减排领域的应用

物联网技术已在钢铁、有色金属、电力、化工、纺织、造纸等“高能耗、高污染”行业得到应用,有效地促进了这些行业的节能减排。智能电网的发展将促进电力行业的节能。江西电网公司对分布在全省范围内的2万台配电变压器安装传感装置,对运行状态进行实时监测,实现用电检查、电能质量监测、负荷管理、线损管理、需求侧管理等高效一体化管理,一年来降低电损12亿千瓦时。

利用物联网技术建立污染源自动监控系统,可以对工业生产过程中排放的污染物COD等关键指标进行实时监控,为优化工艺流程提供依据。

5、物联网技术在安全生产领域的应用

物联网已成为煤炭、钢铁、有色等行业保障安全生产的重要技术手段。通过建立基于物联网技术的矿山井下人、机、环监控及调度指挥综合信息系统,可以对采掘、提升、运输、通风、排水、供电等关键生产设备进行状态监测和故障诊断,可以监测温度、湿度、瓦斯浓度等。一旦传感器监测到瓦斯浓度超标,就会自动拉响警报,提醒相关人员尽快采取有效措施,减少瓦斯爆炸和透水事故的发生。通过井下人员定位系统,可以对井下作业人员进行定位和跟踪,并识别他们的身份,以便在矿难发生时得到及时营救。

二、工业领域物联网技术推广策略

物联网技术在工业领域具有广泛的应用前景,是建设“智慧企业”,发展“智慧工业”的关键技术。笔者认为,可以从以下几个方面推进物联网技术在工业领域的应用:

一是推进物联网技术在产品信息化中的应用。鼓励企业将物联网技术嵌入到工业产品中,提高产品网络化、智能化程度。重点在汽车、船舶、机械装备、家电等行业推广物联网技术,推动智慧汽车、智能家电、车联网、船联网等的发展。推进电子标签封装技术与印刷、造纸、包装等技术融合,使RFID嵌入到工业产品中。

二是在生产制造环节推广物联网技术,提高工业生产的自动化、智能化水平。通过进料设备、生产设备、包装设备等的联网,发展具有协作能力的工业机器人群,建设“无人工厂”,提高企业产能和生产效率。

三是在经营管理环节推广物联网技术,提高企业管理效率和智能化水平。在供应链管理、车间管理等管理领域推广物联网技术。

四是推进物联网技术在工业节能减排领域的应用。利用物联网技术对企业能耗、污染物排放情况进行实时监测,对能耗、COD、SO2等数据进行分析,以便优化工艺流程,采取必要的措施。

五是推进物联网技术在工业安全生产领域的应用。利用物联网技术对工矿企业作业设备、作业环境、作业人员进行实时监测,对温度、压力、瓦斯浓度等数据进行分析,当数据超标时自动报警,以便有关人员及时采取措施;或自动停机、切断电源、加大排风功率等,以避免重大安全生产事故发生。

纺织行业正面临人口红利消失、原材料价格上涨、环保压力增大以及疫情影响等现实问题,与此同时,随着市场竞争加剧,上下游信息差是每家纺织印染难以解决的心头之痛,如何打造企业的数字化系统,提升内部管理效能,如何将企业融入产业互联的大潮中,抓住订单信息,提升交付准确性……是企业立足的关键,存亡的由关。

企业要发展,产业要升级,消费互联红利褪去,产业互联时代到来……“打破边界、整合共享”早已不再属于互联网企业所专有,而成为每一个企业必备属性。拥有对产业链环节的资源整合能力乃至专业化的控制能力,才是提升企业竞争力和效益的关键。

每家企业都是产业发展的单点,由 三技精密技术(广东)股份有限公司为主体、技研智联、美云智数、天富 科技 等本地优质工业物联网服务商联合成立的中小企业抱团数字化转型的佛山市纺织印染产业集群 正通过数字化的思路与工具打造纺织产业协同平台,旨在将单点数据连通成线,交织成面,借助工业互联网,发挥产业集聚、资源汇聚的优势,帮助佛山的中小型纺织印染企业优化资源配置,调度闲置产能,实现供需畅通。

对内,助力印染企业数字化能力的提升,提高生产效率,实现精益生产,适应小单快反的市场需求;对外,联接上下游产业链,满足在线多方互联沟通,实现供销一体化,赋能产业发展。

为什么要通过数字化最终实现产业协同?因为海和山就在那里。

根据国家统计局数据,2021年,规模以上纺织企业工业增加值同比增长44%,较2020年提高7个百分点;实现营业收入51749亿元,同比增长123%;实现利润总额2677亿元,同比增长254%。我国纺织品服装出口3155亿美元,同比增长84%,创 历史 性新高。纺织行业将回归至经济增长低速运行、转型升级持续深入的常态化复苏轨道,未来可期。

国家十四五规划明确了企业数字化转型的必然性,各省市级政府也相继出台各种扶持补贴政策,鼓励支持企业建设数字化智能化示范工厂、示范车间、打造标杆项目、企业上云。

此外,5G、人工智能、工业互联网、物联网、大数据、区块链等新一代信息技术加速应用,为数字化转型奠定了扎实的基础,也为产业协同提供了坚实的技术保障。

纵观国内企业级软件的发展,经历了ERP、OA、BPM各个阶段,实际上一直以来都是围绕着企业业务流程来做。其中的问题就在于,传统企业管理和协同软件本身的出发点,就是为了规范人和业务流程,很难带来交互体验和业务效率上的提升。

更重要的是,由于和业务结合薄弱,当涉及到企业和外部沟通流程,传统协同软件无法进行数据的有效打通和实时反馈。而这也正是打造产业协同平台最大的难点之一。

这个难点带来了人员职能重叠、订单信息混乱且滞后、库存/订单堆积、市场信息迟滞、产业结构落后等一系列问题。

技研智联作为拥有纺织+工控+互联网三重基因的公司,深知行业的独特性以及需求,在打造的产业协同的建设方案中,通过订单对接、进度跟踪、过程追溯、染厂画像、生产拉动和售后协同等功能,来解决因与业务结合薄弱带来的一系列问题。

布行、品牌商和制衣厂等下游企业:

可根据平台上多个印染工厂的画像,评估印染工厂公开的实时开机率及持单情况,有效判断其当前的产能状况是否符合订单的各项需求,选择适合自己订单的印染工厂进行合作。

同时可以通过平台直接下单至染厂的ERP系统,减少沟通成本,保证订单流程的信息完整性,并通过染厂开放的权限,实现订单进度和质量全过程追溯。

上游供应商织布厂、染料商和配件商:

在获取了印染工厂相对应的权限后,可以通过染厂生产计划拉动织布、染料及相关配件的生产计划,通过售后的信息协同,分享设备档案,精确定位问题。

对于印染企业而言:

搭建完整的数字化运营指标体系,从设备联网采集数据开始,到计划排程、来单答期、构建专家工艺库、能源优化、质量管控等一系列流程都更加畅通高效,让印染工厂的运营管理人员对市场有更加清晰的判断,整合生产资源,提升接单能力,提高设备开机率。

所以,为什么技研智联要联合美云智数、天富 科技 等工业互联网服务商共同打造产业协同平台?

因为我们期待,通过产业协同创造的价值是纺织行业逐年增长的销售总额中最熠熠发光的一颗星。

我们也期待,通过对纺织产业链的梳理和对接,能够有更多期待“做优、做精、做强”的纺织印染行业上下游企业加入到协同平台中,以平台为枢纽,发展智能化生产、数字化管理、网络化协同等创新模式,使纺织印染产业集群摆脱成长性不足、生产力廉价、内部竞争严重的困境,打造具有“批量定制、柔性生产、快速反应、绿色环保、高度协同”的纺织印染产业体系。

欧洲著名的工业企业:戴勒姆-奔驰汽车公司:欧洲最大的轿车制造商之一。除生产汽车外还生产坦克、舰艇和飞机引擎。大众汽车公司:德国最大的汽车制造公司。也是欧洲主要的汽车制造商。西门子公司:德国最大的电气工业公司。也是世界最大的电气、电子生产制造商之一。巴斯夫公司:德国三大的化学工业公司之一。拜尔公司:德国三大的化学工业公司之一。通用电气-德律风根公司:德国电子、电气第二大公司。赫希斯特公司:德国三大的化学工业公司之一。蒂森公司:德国和欧洲最大的钢铁制造商。鲁尔煤炭公司:德国最大的采煤业巨头。曼内斯曼公司:德国第二大钢铁制造商。世界的主要钢铁制造商之一。工业复兴公司:意大利最大的国家持股公司。世界最大工业公司之一。菲亚特汽车公司:意大利最大的汽车制造商。瑞典滚珠轴承公司:瑞典机械工业龙头。北欧最大的工业企业。瑞典塞柯刀具公司:世界上生产著名的硬质含金刀具的生产商。瑞典爱立信通信公司。瑞典沃尔沃汽车公司。瑞士ABB电气集团。荷兰皇家壳牌集团。荷兰飞利浦电子公司。比利时ELECTLAVEL电力公司。比利时PETROFINA炼油公司。卢森堡阿尔贝德钢铁工业集团。法国埃尔夫阿奎坦公司。法国雷诺汽车公司。法国标志雪铁龙汽车集团。英国石油公司。欧洲空中客车公司。

工业物联网设备上云是依托物联网、大数据、云计算、人工智能等新一代信息技术,将产线的设备变成一个实时数据终端,通过4G、5G等通讯技术,实现数据实时上传下达,实现设备远程控制、数据实时分析决策、智能运维、预测性维护等需求,同时需要支持MES、MOM等系统对接,并通过一系列智能逻辑判断、分析、挖掘、评估、预测、优化、协作等,实现对生产现场实施集成管控。
据我所知机智云的工业物联网设备上云解决方案有非常丰富的实施经验,而且实施快、成本低、轻量化解决客户需求,机智云多次被评为优秀工业互联网解决方案商,߅基于机智云AIoT底层物联网技术,结合制造业实际业务,已形成多个垂直行业设备上云解决方案,并参与制定相关国家标准,在纺织行业已实现规模化推广,高效兼容500款纺织机,已接入几十万台纺织机,并通过对接MES系统,支持B2B交易平台及供应链金融开展产业互联网业务。

工业 40 或者说工业物联网是指利用新数字技术收集和分析机器和业务系统的数据,提高流程的速度、灵活性和效率,以更低的成本生产更优质的个性化产品,实现工业转型。这种转型将提高资源的生产力和效率,提升企业的敏捷性和响应能力,加快产品上市速度,并支持根据客户需求进行定制。

工业互联网是全球工业系统与高级计算、分析、感应技术以及互联网连接融合的一种结果。工业互联网通过智能机器间的连接并最终将人机连接,结合软件和大数据分析,重构全球工业、激发生产力,让世界更美好、更快速、更安全、更清洁且更经济。

《中国制造2025》由百余名院士专家着手制定,为中国制造业未来10年设计顶层规划和路线图,通过努力实现中国制造向中国创造、中国速度向中国质量、中国产品向中国品牌三大转变,推动中国到2025年基本实现工业化,迈入制造强国行列。

作为“工业40”技术标准的制定者之一。SAP在工业40和工业互联网方向有前沿的实践和创新,可以参考SAP研究报告:>

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