《電子技術(shù)應(yīng)用》
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工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用領(lǐng)域與方向

2018-04-18

  從一定程度上,,物聯(lián)網(wǎng)可以說(shuō)是個(gè)“舊瓶裝新酒”的概念,,提出物聯(lián)網(wǎng)——IoT(Internet of things)這個(gè)概念的確是一種創(chuàng)新,,但是要把這個(gè)創(chuàng)新與傳統(tǒng)的M2M——機(jī)器互聯(lián)(machine to machine)區(qū)分開(kāi),,其中并沒(méi)有一條經(jīng)緯分明的界限。更大的區(qū)別在于思維方式的轉(zhuǎn)變,,M2M是以機(jī)器為主角,,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將機(jī)器與傳感器聯(lián)系起來(lái),,隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)步,,M2M也在向互聯(lián)網(wǎng)方向伸出觸角,,基于網(wǎng)絡(luò)的發(fā)布方式與遠(yuǎn)程訪問(wèn),在感覺(jué)上已經(jīng)非常接近物聯(lián)網(wǎng)了,。但M2M終究并不是物聯(lián)網(wǎng),,物聯(lián)網(wǎng)作為思維方式的變化,是從網(wǎng)絡(luò)端向設(shè)備與傳感器端的逆向思維,,兩者的區(qū)別就像先有雞還是先有蛋一樣,。

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  舉例來(lái)說(shuō),一間工廠的監(jiān)控系統(tǒng),,按照傳統(tǒng)思維,,先有機(jī)器,有機(jī)器必要的控制系統(tǒng),,有分散的控制器(人機(jī)界面或者工業(yè)計(jì)算機(jī)),,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在滲透,,那么可以通過(guò)改造,,將工廠里的控制器集中到一個(gè)中央控制系統(tǒng)中,再通過(guò)增加傳感器來(lái)獲取更多的信息,,這是M2M的思維方式,在這個(gè)基礎(chǔ)上,,增加網(wǎng)絡(luò)發(fā)布功能,,用戶(hù)可以通過(guò)遠(yuǎn)程訪問(wèn)看到系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行情況,這樣也是把設(shè)備連接到了互聯(lián)網(wǎng)上,,但依然是M2M的思維方式:架構(gòu)固定,,對(duì)象確定,應(yīng)用的行業(yè)固定,,系統(tǒng)擴(kuò)展規(guī)??梢灶A(yù)期……這些都是M2M的特征。

  物聯(lián)網(wǎng)思維與此相反,,有一個(gè)通用的或者針對(duì)某一領(lǐng)域的基于互聯(lián)網(wǎng)的設(shè)計(jì)接口,,對(duì)用戶(hù)而言可能仍然是一個(gè)網(wǎng)站,、一個(gè)獨(dú)立的APP等等這和M2M的網(wǎng)絡(luò)端展現(xiàn)出來(lái)的功能是接近的。但在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)門(mén)戶(hù)的背后,,是一系列復(fù)雜的應(yīng)用和數(shù)據(jù)分析,、機(jī)器學(xué)習(xí)的算法和加架構(gòu),是為了對(duì)獲取到的數(shù)據(jù)進(jìn)行大規(guī)模分析與處理的引擎,。數(shù)據(jù)的獲取成了自此向下的另一個(gè)層面,,系統(tǒng)并不一定要將原先分散的控制系統(tǒng)集中到一起,甚至并不一定要和原先的控制系統(tǒng)相關(guān)聯(lián),。通過(guò)嵌入式的傳感器與分散的微處理器,,通過(guò)4g網(wǎng)絡(luò),zigbee或者藍(lán)牙技術(shù),,就可以將需要連接的設(shè)備與系統(tǒng)接入互聯(lián)網(wǎng),。這一接入也并不是針對(duì)特定一個(gè)車(chē)間或者一個(gè)系統(tǒng),需要單獨(dú)編寫(xiě)程序?qū)崿F(xiàn)的,,而是通過(guò)統(tǒng)一的傳感器終端完成的,,對(duì)于不同類(lèi)型的設(shè)備,可能僅需要改變末端傳感器的類(lèi)型與配置即可,。

  物聯(lián)網(wǎng)可能應(yīng)用于某一個(gè)車(chē)間或者系統(tǒng),,也可能大規(guī)模應(yīng)用于某個(gè)電力網(wǎng)絡(luò)的一部分,其增長(zhǎng)在一定程度上是不能準(zhǔn)確預(yù)期的,,因此,,采用可擴(kuò)展的分布式架構(gòu)、云計(jì)算以及大數(shù)據(jù)技術(shù),,將架構(gòu)分布在大規(guī)模的計(jì)算機(jī)集群上,,從一開(kāi)始就是非常有必要的。而這也正是現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)從一開(kāi)始必須考慮的方向,。

  就現(xiàn)階段而言,,工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)距離其應(yīng)該到達(dá)的程度還有相當(dāng)遙遠(yuǎn)的距離,據(jù)推算,,2024年電力物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)值要超過(guò)240億美元,,而當(dāng)下才剛剛勉強(qiáng)超過(guò)10億,如果仍然采用M2M的傳統(tǒng)思維,,工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)間的鴻溝會(huì)越來(lái)越來(lái),,而唯有采用物聯(lián)網(wǎng)思維,兩者間的距離才有可能急劇縮小,。這個(gè)時(shí)間有可能需要10-20年,,但更有可能是5-10年,由于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的爆炸性進(jìn)步,,這一時(shí)間也有可能急劇縮短,,對(duì)于工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域從業(yè)者而言,,如果要趕上這一趨勢(shì),留給我們的空間與時(shí)間非常有限,。

  可以預(yù)見(jiàn)的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展領(lǐng)域,,集中在能源、制造業(yè),、汽車(chē)行業(yè),、智慧城市幾個(gè)方向。

  在能源方面,,分布式的發(fā)電系統(tǒng),、微電網(wǎng)與儲(chǔ)能網(wǎng)絡(luò)的建設(shè),都為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用留下了廣闊的空間,,隨著電動(dòng)汽車(chē)替代燃油汽車(chē)提上世界各個(gè)國(guó)家的進(jìn)程,,對(duì)電網(wǎng)的改造已經(jīng)迫在眉睫,而要能應(yīng)付電動(dòng)汽車(chē)充電對(duì)供電網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)的巨大沖擊,,采用緩沖的儲(chǔ)能系統(tǒng)以及對(duì)能源分配的智能規(guī)劃是必不可少的,。制造業(yè)方面則由于人工成本的上漲以及競(jìng)爭(zhēng)的加劇,對(duì)生產(chǎn)跟蹤,、生產(chǎn)管理,、產(chǎn)品質(zhì)量跟蹤日益迫切的需要,也在一定意義上促進(jìn)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展與普及,。

  汽車(chē)行業(yè)方面,,特斯拉與蘋(píng)果公司是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)推進(jìn)的兩大代表,采用普及的智能操作界面替代汽車(chē)?yán)鲜疥惻f的操作系統(tǒng),,是汽車(chē)物聯(lián)網(wǎng)最基本的體現(xiàn),,而汽車(chē)物聯(lián)網(wǎng)最高級(jí)的進(jìn)展,則莫過(guò)于自動(dòng)駕駛,。和前幾項(xiàng)相比,,智慧城市的發(fā)展更多地停留在概念而非實(shí)質(zhì)上,這是由于智慧城市相比某個(gè)特定的行業(yè),,需要更多更復(fù)雜的技術(shù)與實(shí)現(xiàn),,從某種程度上,是集前者之大成,。而在各個(gè)領(lǐng)域的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)尚不成熟的現(xiàn)狀下,智慧城市顯然無(wú)法得到本質(zhì)上的突破與進(jìn)步,。


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