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北京鴻鷗成運(yùn)儀器設(shè)備有限公司
中級(jí)會(huì)員 | 第15年

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物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)智能制造中的應(yīng)用

時(shí)間:2016-11-22閱讀:2284
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范圍內(nèi),物聯(lián)網(wǎng)如同20年前的互聯(lián)網(wǎng),已經(jīng)成為當(dāng)前產(chǎn)業(yè)界、學(xué)術(shù)界和工程界的熱點(diǎn),未來物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)將達(dá)到超萬億美元的規(guī)模。在美國先進(jìn)制造業(yè)、德國工業(yè)4.0和中國制造2025等國家戰(zhàn)略的帶動(dòng)下,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)連同大數(shù)據(jù)應(yīng)用技術(shù)、云平臺(tái)技術(shù)、認(rèn)知計(jì)算技術(shù)以及虛擬現(xiàn)實(shí)/增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)已經(jīng)作為核心技術(shù)融入到智能制造技術(shù)體系。
  
  物聯(lián)的樸素含義是物與物之間的信息通信,信息通信包括有線和無線兩種方式,早的無線通信是從“無線射頻識(shí)別”技術(shù)發(fā)展而來。無線射頻識(shí)別技術(shù)發(fā)明于二戰(zhàn)。


圖1物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)領(lǐng)域


圖2設(shè)備互聯(lián)應(yīng)用開發(fā)與運(yùn)行示范平臺(tái)
  
  無線射頻識(shí)別技術(shù)在戰(zhàn)后得到迅猛發(fā)展,1990年,IBM實(shí)驗(yàn)室取得了高頻RFID,為大規(guī)模商業(yè)推廣提供了基礎(chǔ)。2000年,麻省理工學(xué)院Auto-ID實(shí)驗(yàn)室*次提出“物聯(lián)網(wǎng)”術(shù)語,之后物聯(lián)網(wǎng)在多個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛共識(shí),但是由于技術(shù)與應(yīng)用的快速演進(jìn),一直以來,物聯(lián)網(wǎng)的定義與內(nèi)涵在世界范圍內(nèi)沒有一致的描述,但其內(nèi)涵有逐步擴(kuò)大的趨勢。隨著各國對智能制造的廣泛認(rèn)同,智能制造賦予了物聯(lián)網(wǎng)新的內(nèi)涵,智能制造對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)提出了更高的要求。
  
  物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)
  
  世界各國圍繞物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及其應(yīng)用開展了大量的研究工作,如組織ITU、OASIS、W3C、IEEE,美國NIST組織,歐洲的ETSI組織等,一些行業(yè)聯(lián)盟相繼成立,共同組織開展研究工作。通過對各方研究成果分析,可以總結(jié)出物聯(lián)網(wǎng)的如下關(guān)鍵技術(shù):
  
  ·物聯(lián)技術(shù):這里的“物”是指除與應(yīng)用系統(tǒng)之外的一切事物,在制造領(lǐng)域指包括外部供應(yīng)鏈以及內(nèi)部加工生產(chǎn)過程中的全部生產(chǎn)要素。
  
  ·*標(biāo)識(shí)技術(shù):確保接入網(wǎng)絡(luò)的“物”具備*標(biāo)識(shí),典型技術(shù)包括EPC技術(shù)、IPV6技術(shù)。
  
  ·泛連接技術(shù):是指在任何時(shí)間、任何地點(diǎn),“物”都可以保持在線狀態(tài)。
  
  ·傳感/驅(qū)動(dòng)技術(shù):傳感器與驅(qū)動(dòng)器是實(shí)現(xiàn)雙向信息傳遞的基本條件。
  
  ·嵌入式智能技術(shù):通過內(nèi)嵌智能芯片與微操作系統(tǒng),結(jié)合基于網(wǎng)絡(luò)的分布式計(jì)算能力,實(shí)現(xiàn)設(shè)備的嵌入式智能。
  
  ·互操作技術(shù):從機(jī)器與機(jī)器技術(shù)發(fā)展而來,是指“物”與“物”之間能夠?qū)崿F(xiàn)互操作。
  
  ·自配置技術(shù):未來連入物聯(lián)網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)數(shù)量達(dá)到百億級(jí),因此自配置技術(shù)將極大提高設(shè)備接入效率。
  
  ·可編程技術(shù):是指基于內(nèi)嵌的編程與運(yùn)行環(huán)境,實(shí)現(xiàn)基于網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)編程與升級(jí)能力。
  
  ·安保與隱私防護(hù):是指物聯(lián)網(wǎng)各個(gè)層面的安全保障及隱私防護(hù)。
  
  ·互聯(lián)網(wǎng)接入:互聯(lián)網(wǎng)接入也作為物聯(lián)網(wǎng)的基本技術(shù),正如公有云和私有云的區(qū)分,物聯(lián)網(wǎng)也可僅作為局域網(wǎng)絡(luò)或廣域?qū)S芯W(wǎng)絡(luò)。
  
  物聯(lián)網(wǎng)與智能制造的關(guān)系
  
  物聯(lián)網(wǎng)涉及領(lǐng)域廣泛,從應(yīng)用視角看,物聯(lián)網(wǎng)是一種基礎(chǔ)設(shè)施,物聯(lián)網(wǎng)適用于所有業(yè)務(wù)領(lǐng)域;從技術(shù)視角看,物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)是一種使能技術(shù),基于物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)組合構(gòu)建的系統(tǒng)規(guī)模沒有嚴(yán)格要求,可以小到智能家居系統(tǒng),也可以大到智慧城市平臺(tái)。根據(jù)IEEE總結(jié)的物聯(lián)網(wǎng)主要應(yīng)用領(lǐng)域幾乎涵蓋了所有領(lǐng)域(見圖1)。在各國的智能制造架構(gòu)中,一致認(rèn)為賽博物理系統(tǒng)(Cyber-Physical System,CPS)是智能制造的核心。賽博物理系統(tǒng)大量應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與其他相關(guān)技術(shù),實(shí)現(xiàn)信息空間與物理空間的深入融合,打通橫向供應(yīng)鏈、縱向企業(yè)各層級(jí)、實(shí)現(xiàn)端到端價(jià)值鏈的集成。
  
  針對航KONG智能制造的物聯(lián)技術(shù)驗(yàn)證
  
  中航工業(yè)已經(jīng)發(fā)布《中航工業(yè)集團(tuán)公司智能制造架構(gòu)(V1.0)》,明確需求導(dǎo)向、頂層規(guī)劃、示范帶動(dòng)和整體推進(jìn)的總體發(fā)展思路,成立智能制造創(chuàng)新中心,未來將突破三大關(guān)鍵技術(shù)、落實(shí)七項(xiàng)重點(diǎn)任務(wù)。智能制造創(chuàng)新中心將在集團(tuán)公司統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)下統(tǒng)籌開展智能制造發(fā)展規(guī)劃、架構(gòu)設(shè)計(jì)、技術(shù)體系建設(shè)、關(guān)鍵共性技術(shù)研究和驗(yàn)證、試點(diǎn)示范項(xiàng)目的篩選和推薦、解決方案開發(fā)、技術(shù)交流、合作和培訓(xùn)、服務(wù)實(shí)施以及好的實(shí)踐模式的總結(jié)、提煉與推廣。
  
  當(dāng)前,智能制造創(chuàng)新中心圍繞物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù),以連接、連續(xù)、測量和優(yōu)化為遞進(jìn)層級(jí),面向典型裝備,基于工控網(wǎng)與辦公網(wǎng)絡(luò),搭建設(shè)備互聯(lián)應(yīng)用開發(fā)與運(yùn)行示范平臺(tái),實(shí)現(xiàn)互聯(lián)應(yīng)用構(gòu)建(見圖2)。
  
  隨著新技術(shù)、新應(yīng)用的不斷引入,物聯(lián)網(wǎng)的概念將持續(xù)演進(jìn),也會(huì)將大量的新技術(shù)納入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系,智能制造創(chuàng)新中心將持續(xù)跟蹤前沿技術(shù),推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在航TIAN智能制造的深入應(yīng)用。
 

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