物联网在工业生产领域的应用

安徽科技学院2014-2015 学年第一学期《物联网概论及其应用》课程专业级班经济学122班姓名王尔宝学号2404120228 得分

考核方式论文考核题目物联网在工业生产领域的应用主考教师王成付

内容摘要：

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，将传统工业提升到智能工业的新阶段。物联网应用于企业原材料采购、库存、销售等领域，通过完善和优化供应链管理体系，提高了供应链效率，降低了成本。生产过程工艺优化物联网技术的应用提高了生产线过程检测、实时参数采集、生产设备监控、材料消耗监测的能力和水平。生产过程的智能监控、智能控制、智能诊断、智能决策、智能维护水平不断提高。钢铁企业应用各种传感器和通信网络，在生产过程中实现对加工产品的宽度、厚度、温度的实时监控，从而提高了产品质量，优化了生产流程。

教师评语：

物联网在工业生产领域的应用

在“应用引领产业发展”的感召下，物联网应用已经扩展到多个行业领域，包括安防、电力、交通、医疗卫生、工业控制、农业、环境监测、金融服务业等多个领域，其中基于低、高速传感网的太湖水质监测系统已投入使用;基于传感网的智能交通系统在流量监测、红绿灯控制、停车信息服务等方面已投入应用。

相对于互联网，物联网的盈利模式则还很模糊。在A股市场上，已经开始出现了对物联网板块的炒作行情，主要集中在与物联网有关的电子元器件领域，如射频识别装置、感应器等等。而庞大的数据传输给网络运营商带来的机会以及对最下游的如物流及零售等行业所产生的影响还需要相当长时间的观察。

在物联网的核心技术中，GPS、红外传感等应用技术，目前在安防行业已经得到了较为广泛的应用。其中应用划分为四大类型：传感器业务、移动定位、公共领域比较多的串口类业务和视频监控。安防具有广阔的行业应用需求，如交通、物流、零售、电力、金融、环保、医疗等。

在企业安防中，对振动传感器、烟雾传感器、温度传感器的利用，有着至关重要的作用。工业监测系统中，通过设置压力、温度等传感器，对工业生产过程中的电流、功率等数据进行检测、处理和分析，提供告警、维护功能。

随着上海浦东国际机场的物联网安防工程的全面投入使用，让我们看到了物联网进入安防领域的步伐正在加快。

目前国内已有一些厂家投入物联网安防的研发，实现了物联网架构的安防系统,从终端产品到互联网安防平台及用户端接警软件的整体开发。该公司的一套新一代物联网安防系统是一款可以装在家庭、商铺、办公室、学校、医院、仓库等地方的网络安防系统，如红外、烟感、水浸、温度、煤气等报警传感器，并内藏高分贝警笛，一旦发生非法入侵、失火、水淹等意外情况，传感器向终端发出告警该终端对各告警信息进行处理，现场鸣笛告警，并实时抓拍照片和录像，然后把文字和图像双重报警信息上网发到主人的电子邮箱、手机，同时可报告小区的保安，以便用户及时采取措施，降低损失。用户可自主设定侦测的区域，一旦人或其它物体闯入这些区域，就会产生报警，同时抓拍照片和录像，解决了传统的安防产品误报率高、无法远程异地甄别报警信息有效性问题。

传感网是一个现有信息网络向物理世界的延伸，其前端包括了通信、安全、

测试、接口等，这些末梢网络之间要建立一种协同机制才能形成大规模应用，但这种类似互联网上TCP/IP协议的统一标准，至今尚无定论。同样，在传感网与互联网、移动通信网络的融合过程中，全球也都还没有标准可参照。也正因此，物联网被看做中国可以和世界同步建立话语权的领域。

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，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，将传统工业提升到智能工业的新阶段。从当前技术发展和应用前景来看，物联网在工业领域的应用主要集中在以下几个方面：

制造业供应链管理。物联网应用于企业原材料采购、库存、销售等领域，通过完善和优化供应链管理体系，提高了供应链效率，降低了成本。空中客车通过在供应链体系中应用传感网络技术，构建了全球制造业中规模最大、效率最高的供应链体系。

生产过程工艺优化。物联网技术的应用提高了生产线过程检测、实时参数采集、生产设备监控、材料消耗监测的能力和水平，生产过程的智能监控、智能控制、智能诊断、智能决策、智能维护水平不断提高。钢铁企业应用各种传感器和通信网络，在生产过程中实现对加工产品的宽度、厚度、温度实时监控，提高产品质量，优化生产流程。

产品设备监控管理。各种传感技术与制造技术融合实现了对产品设备操作使用记录、设备故障诊断的远程监控。

环保监测及能源管理。物联网与环保设备的融合实现了对工业生产过程中产生的各种污染源及污染治理各环节关键指标的实时监控。在重点排污企业排污口安装无线传感设备，不仅可以实时监测企业排污数据，而且可以远程关闭排污口，防止突发性环境污染事故发生。电信运营商已开始推广基于物联网的污染治理实时监测解决方案。

工业安全生产管理。把感应器嵌入和装配到矿山设备、油气管道、矿工设备中，可以感知危险环境中工作人员、设备机器、周边环境等方面的安全状态信息，将现有的网络监管平台提升为系统、开放、多元的综合网络监管平台，实现实时感知、准确辨识、快捷响应及有效控制。

从整体上来看，我国物联网还处于起步阶段，物联网在工业领域的大规模应

用还面临一些关键技术问题。概括起来主要有以下几个方面：

工业用传感器。工业用传感器是一种检测装置，能够测量或感知特定物体的状态和变化，并转化为可传输、可处理、可存储的电子信号或其他形式信息，是实现工业自动检测和自动控制的首要环节。在现代工业生产尤其是自动化生产过程中，要用各种传感器来监视和控制生产过程中的各个参数，使设备工作在正常状态或最佳状态，并使产品达到最好的质量。

工业无线网络技术。工业无线网络是一种由大量随机分布的、具有实时感知和自组织能力的传感器节点组成的网状(Mesh)网络，综合了传感器技术、嵌入式计算技术、现代网络及无线通信技术、分布式信息处理技术等，具有低耗自组、泛在协同、异构互连的特点。工业无线网络技术是降低工业测控系统成本、扩大工业测控系统应用范围的热点技术，也是未来几年工业自动化产品新的增长点。

工业过程建模。没有模型就不可能实施先进有效的控制，传统的集中式、封闭式仿真系统结构已不能满足现代工业发展的需要。工业过程建模是系统设计、分析、仿真和先进控制必不可少的基础。

此外，还包括工业集成服务代理总线技术、工业语义中间件平台等关键技术问题。

物联网的发展进程是一个规模庞大的复杂技术革新过程，可以从垂直和聚合两个方面推动其应用。

垂直应用是指企业结合自身的特点、行业的特点进行生产过程的控制。垂直应用与行业生产和业务流程紧密结合，通过提供集成化的行业解决方案，为行业内企业的生产管理提供各种服务。如在汽车行业中，产业链环节中的企业各自建立物联网应用系统，感知车辆实时状态，车载控制模块汇聚和发送车辆信息，完成对车辆的控制。物联网的应用可以服务于生产流程和设备管理等辅助支持管理，同时高效支撑仓储和物流供应链管理。

聚合应用是跨行业的应用，是基于公共服务平台的信息化服务。聚合应用是运营商和解决方案提供商，以行业用户、家庭用户和个人用户为重点，规模化推广和普及基于物联网的相关业务和服务。如集成应用车载传感网、GPS定位、通信技术等的汽车，可以提供全方位和全天候的检测、导航、娱乐、呼救等信息服务，再通过公共服务平台完成信息维护和综合服务运营，消费者、整车厂、维修