《電子技術(shù)應(yīng)用》
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傳感器+大數(shù)據(jù)=工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)

2016-05-17

  隨著經(jīng)濟增長的不確定性增加,,工業(yè)客戶開始將注意力從提高生產(chǎn)力轉(zhuǎn)向提高利潤率,,大數(shù)據(jù)的概念也越來越火爆。有了大數(shù)據(jù)和傳感器,GE希望打造出一個工業(yè)系統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng),,進一步提高能源效率。

  據(jù)GE工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)項目負責(zé)人,,前思科高管WilliamRuh透露,,GE的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)構(gòu)想誕生于數(shù)年前的金融危機時期。隨著經(jīng)濟增長的不確定性增加,,工業(yè)客戶開始將注意力從提高生產(chǎn)力轉(zhuǎn)向提高利潤率,。大數(shù)據(jù)的概念也越來越火爆,最終,,WilliamRuh的團隊開始考慮,,是不是該制定一個GE產(chǎn)品的“數(shù)據(jù)戰(zhàn)略”。

  GE(通用電氣)為未來業(yè)務(wù)起了一個響亮的名字——工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),。這是GE的研發(fā)部門杜撰出來的名詞,,GE希望通過在其產(chǎn)品中增加更多的傳感器來獲取海量數(shù)據(jù),并最終幫助公司提高其機車飛機引擎,、核磁共振儀器等設(shè)備的能源效率,。

  GE計劃未來三年在“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”項目上投入15億美元,其中一部分預(yù)算將用于支持在加州圣拉蒙市新成立的軟件研發(fā)中心的研究項目,。例如,,該研究中心的機器學(xué)習(xí)專家AnilVarma正在實驗如何篩選GE生產(chǎn)的2萬臺噴氣引擎中的不易察覺的警報信號,以此來預(yù)測哪些設(shè)備需要進行維護,。對于某些型號的引擎,,Varma的算法能夠提前一個月預(yù)測其維護需求,預(yù)測準確率達到70%,,這可以極大減少飛行延誤,。

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  GE軟件研發(fā)中心的研究人員演示電廠的數(shù)據(jù)可視化工具

  大數(shù)據(jù)引擎

  過去,GE的飛機引擎中的傳感器都是被動模式——直到出現(xiàn)故障才會在儀表盤上亮紅燈。這類傳感器有很多,,例如測量溫度,、壓力和電壓,這些傳感數(shù)據(jù)過去很少被保留和研究,。在大多數(shù)飛行中,,引擎只會保留三個平均值,分別是起飛,、巡航和降落數(shù)據(jù),。

  根據(jù)Varma的介紹,GE的下一代GEnX引擎中(裝備波音787飛機)將會保留每次飛行的所有基礎(chǔ)數(shù)據(jù),,甚至?xí)娘w機實時傳輸回GE分析,。這樣一臺引擎一年產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量甚至?xí)^GE航空業(yè)務(wù)歷史上所有的數(shù)據(jù)。

  雖然機器間通過傳感器通訊已經(jīng)不是什么新概念(例如物聯(lián)網(wǎng)),,但是GE的業(yè)務(wù)規(guī)模能讓這種想法得到更快實現(xiàn),。“我們有最大規(guī)模的工業(yè)數(shù)據(jù)集,,因為我們運營這些設(shè)備已經(jīng)很長時間,,”Varma說道?!拔覀兺瑫r掌握歷史數(shù)據(jù)并監(jiān)測未來數(shù)據(jù),這讓我們能夠測試任何算法的可行性,?!?/p>

  據(jù)GE工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)項目負責(zé)人,前思科高管WilliamRuh透露,,GE的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)構(gòu)想誕生于數(shù)年前的金融危機時期,。隨著經(jīng)濟增長的不確定性增加,工業(yè)客戶開始將注意力從提高生產(chǎn)力轉(zhuǎn)向提高利潤率,。大數(shù)據(jù)的概念也越來越火爆,,最終,WilliamRuh的團隊開始考慮,,是不是該制定一個GE產(chǎn)品的“數(shù)據(jù)戰(zhàn)略”,。

  突破物理極限的1%

  哥倫比亞大學(xué)數(shù)據(jù)科學(xué)與工程學(xué)院教授VenkatVenkatasubramanian認為,GE應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)解決工業(yè)問題未必會一帆風(fēng)順,。對于一家商業(yè)零售公司來說,,能夠發(fā)現(xiàn)消費者數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)就已經(jīng)足夠,例如,,著名的啤酒尿布理論,。在這種初級應(yīng)用中,目前標(biāo)準的機器學(xué)習(xí)算法就能夠勝任。但是對于復(fù)雜的物理系統(tǒng)來說,,數(shù)據(jù)模型還需要能夠解釋關(guān)聯(lián)背后的原因,。

  在GE的圣拉蒙軟件研發(fā)中心,研究人員正在開發(fā)新的用戶界面,,通過地圖,、模擬以及類似Twitter的設(shè)備社會化網(wǎng)絡(luò)幫助人們進行工業(yè)數(shù)據(jù)的可視化。其中一個實驗室有很多大屏幕顯示器與微軟的Kinect體感游戲設(shè)備連接,,電廠的工人可以通過手勢與數(shù)據(jù)可視化界面互動,,幫助制定區(qū)域電網(wǎng)的操作決定。

  GE還與加拿大一家電力公司通過分析衛(wèi)星影像,、天氣地圖當(dāng)?shù)赝k娪涗浀葦?shù)據(jù)預(yù)測樹木修剪的熱點地區(qū)(掉落的樹枝是雷電導(dǎo)致停電的主要原因之一),。

  此外GE還與紐約市的一家醫(yī)療中心合作在病床和醫(yī)療設(shè)備中植入傳感器,降低空床率,,提高病人的接待能力,。

  Ruh相信即使是很小的進步也會產(chǎn)生巨大的效應(yīng)。GE本周發(fā)布的報告估測,,每提高1%的燃油效率,,航空業(yè)每年能節(jié)省20億美元,而能源行業(yè)則能節(jié)省40億美元,。要知道,,GE的油氣管道和電力設(shè)備每年承載著全球25%的電力輸送。

  “我們的運營效率能提高1%,,但這一目標(biāo)已經(jīng)無法通過更好的設(shè)備實現(xiàn),,因為我們已經(jīng)將物理學(xué)發(fā)揮到了極致?!盧uh說道,。

  顯然,GE已經(jīng)有了答案,,那就是傳感器+大數(shù)據(jù)的“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”,。


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