工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的現(xiàn)實應用場景及其關鍵典型技術

(一）工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的現(xiàn)實應用場景

我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟的白皮書中，認為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺當下主要的應用場景為四個：（1）面向工業(yè)現(xiàn)場的生產(chǎn)過程優(yōu)化；（2）面向企業(yè)運營的管理決策優(yōu)化；（3）面向社會化生產(chǎn)的資源優(yōu)化配置與協(xié)同；（4）面向產(chǎn)品生命周期的管理與服務優(yōu)化。

(二）工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)關鍵典型技術

通過各種類型的傳感器實現(xiàn)物與物、物與人、人與人之間按需的信息獲取、傳遞、儲存、認知、分析和使用。

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的關鍵技術主要包含全面感知、信息傳遞、智能處理、信息反饋等幾個方面。全面感知是指通過利用現(xiàn)代化的信息收集、采集技術手段，隨時隨地對物體進行信息采集和獲??；信息傳遞是指通過各種通信網(wǎng)絡、互聯(lián)網(wǎng)隨時隨地進行可靠的信息交互和共享；智能處理是指對收集到的海量數(shù)據(jù)和信息進行分析處理，提升對工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境和市場的洞察力，實現(xiàn)智能化的決策和控制；信息反饋是指將處理完的信息，以程序指令的形式傳達給各生產(chǎn)環(huán)節(jié)，以優(yōu)化生產(chǎn)結構和完成生產(chǎn)計劃。

1.智能感知

智能感知是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的基礎。面對工業(yè)生產(chǎn)、物流、銷售等產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是利用傳感器、射頻識別等感知手段獲取工業(yè)全生命周期內(nèi)的不同維度的信息數(shù)據(jù)，具體包括：人員、機器、原料、工藝流程和環(huán)境等工業(yè)資源狀態(tài)信息。

感知層面有三個信息來源渠道。

(1）傳統(tǒng)系統(tǒng)。傳統(tǒng)信息系統(tǒng)采集的信息往往具有較高的價值，一方面原因是傳統(tǒng)信息系統(tǒng)采集的往往是結構化數(shù)據(jù)，易于統(tǒng)計和分析，另一方面原因是傳統(tǒng)信息系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)往往是比較重要的數(shù)據(jù)，對后續(xù)的數(shù)據(jù)分析有重要的參考價值。

(2）Web平臺。信息來源的另一個重要渠道是各種Web平臺，隨著Web應用的普及，尤其是Web2.0的普及應用之后，整個Web系統(tǒng)產(chǎn)生了大量的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)也是大數(shù)據(jù)系統(tǒng)的重要數(shù)據(jù)來源之一。

(3）物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。與傳統(tǒng)信息系統(tǒng)和Web系統(tǒng)不同，物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)大部分都是非結構化數(shù)據(jù)和半結構化數(shù)據(jù)，要想對其進行分析需要采用特定的處理方式，比較常見的處理方式包括批處理和流處理。

2.泛在連接

泛在連接是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的前提。工業(yè)資源通過有線或無線的方式彼此連接或互聯(lián)網(wǎng)相連，形成便捷、高效的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)信息通道，實現(xiàn)工業(yè)資源數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通，拓展了機器與人、機器與環(huán)境之間連接的廣度與深度。物聯(lián)網(wǎng)信息傳遞依托有線、無線等介質(zhì)進行數(shù)據(jù)傳輸。當前移動互聯(lián)技術更多被用來實現(xiàn)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)信息傳輸過程。

3.數(shù)字建模

數(shù)字建模是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的方法。數(shù)字建模將工業(yè)資源映射到數(shù)字空間中，在虛擬的世界里模擬工業(yè)生產(chǎn)流程，借助數(shù)字空間強大的信息處理能力，實現(xiàn)對工業(yè)生產(chǎn)過程全要素的抽象建模，為工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)實體產(chǎn)業(yè)鏈運行提供有效決策。

4.實時分析

實時分析是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的手段。針對所感知的工業(yè)資源數(shù)據(jù)，通過技術分析手段，在數(shù)字空間中進行實時處理，獲取工業(yè)資源狀態(tài)在虛擬空間和現(xiàn)實空間的內(nèi)在聯(lián)系，將抽象的數(shù)據(jù)進一步直觀化和可視化，完成對外部物理實體的實時響應。

5.精準控制

精準控制是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的目的。通過工業(yè)資源的狀態(tài)感知、信息互聯(lián)、數(shù)字建模和實時分析等過程，基于虛擬空間形成的決策，轉(zhuǎn)換成工業(yè)資源實體可以理解的控制命令，進行實際操作，實現(xiàn)工業(yè)資源精準的信息交互和無間隙協(xié)作。

6.迭代優(yōu)化

迭代優(yōu)化是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的效果。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)體系能夠不斷地自我學習與提升，通過將工業(yè)資源數(shù)據(jù)處理、分析和存儲，形成有效的、可繼承的知識庫、模型庫和資源庫。面向工業(yè)資源制造原料、制造過程、制造工藝和制造環(huán)境，進行不斷迭代優(yōu)化，達到最優(yōu)目標。

7.物聯(lián)網(wǎng)安全

物聯(lián)網(wǎng)安全是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的保障。事實上，信息系統(tǒng)的安全問題原本就十分突出。IoT安全問題隨著其使用規(guī)模的擴大而凸顯，但本質(zhì)上沒有發(fā)生變化：產(chǎn)品成本與安全性之間的矛盾。很多人認為IoT代表著無限的未來，但是事實上目前接入互聯(lián)網(wǎng)的IoT設備幾乎都非常不理想，甚至會引入新的安全問題。這些設備不足夠可靠的操作和安全模型是有可能影響到其他設備的，它們需要管理和檢查。但是在現(xiàn)實使用的過程中，人們往往會疏忽這一點。物聯(lián)網(wǎng)的設備也是建立在很多人開發(fā)的軟件層之上的，并且這些設備往往十分廉價。低廉的價格使得IoT設備很難保證安全。

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