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物联网将如何重构传统工业?

导读: 如今,互联网已成为人与人之间交流沟通、传递信息的一条纽带,互联网技术也已然变得相当成熟。在此基础上,我们是否也能做到人与物甚至物物之间都能进行信息交互?于是,基于互联网技术的物联网应运而生。

如今,互联网已成为人与人之间交流沟通、传递信息的一条纽带,互联网技术也已然变得相当成熟。在此基础上,我们是否也能做到人与物甚至物物之间都能进行信息交互?于是,基于互联网技术的物联网应运而生。

早在1999年,中国就提出过类似物联网的概念,当时叫“传感网”,并成为中科院重点研究的五大重大项目之一。ITU(国际电信联盟)在2005年的信息社会世界峰会上首次引用了“物联网”的概念,提出了物联网早期的一些相关技术和面临的挑战。到了2009年,国家领导人关于“感知中国”的讲话把我国物联网领域的研究和应用开发推向了高潮。如今,物联网逐渐融入到我们的日常生活和工业制造中,小到能通过感应室内温度和湿度而自动进行调整的智能空调,大到智能工厂中将机器、人和数据高度融合的工业互联网,都在体现着万物互联的思想。

那么如何做到万物互联呢?

RFID技术

RFID(射频识别)技术是物联网中“能让物品开口说话”的技术,可以通过无线电信号识别带有某些射频标签的目标并读写相关数据,而无需与目标进行机械或光学接触来识别。通过无线电信号,物品上的射频标签中的相关信息会被自动采集到中央系统中来实现物品的识别。通过RFID技术,仓库可以追踪商品的所在,在汽车上安装可以实现自动识别和缴费。该技术的主要难点在于如何选择最佳频率和机密性保密等。

传感器技术

传感器技术在物联网中负责接收物品“讲话”的内容。自然界中的很多信号,如温度、压力、光线、气体、重力等等都可以通过传感器进行检测、交替和捕获,转换成电信号和光信号,并实现将获得的信息进行变换、处理、存储和传输等要求。物联网经常处于自然环境中,传感器会受到恶劣环境的考验,所以,对于传感器的要求会更加严格和苛刻。

无线网络技术

既然是物物互联,那就离不开网络。互联网是物联网的基础,除此之外,还有一些无线网络技术在其中扮演着信息搬运工的角色。如我们熟知的蓝牙和红外技术,还有近距离、低复杂度、低功耗、低速率、低成本的双向无线通讯技术——Zigbee。5G技术的降临,将会带来更高的速度、更宽的带宽以及更广泛的应用,亦会给物联网注入新的能量。物联网环境下,个体间的联系越紧密,任何一个针对个体的网络攻击都有可能蔓延到更广的范围。因此,物联网的网络安全维护也是无线网络技术的一项很重要的工作。

从工业物联网到工业互联网

在物联网的各种场景中,消费级应用看似最吸引眼球,但真正最大的蛋糕来自于工业和行业物联网应用GE公司曾在一份报告(《Industrial Internet: Pushing theBoundaries of Minds and Machines》)中认为:将传统的工业(涵盖制造、自然资源开发、建筑、公用事业等)与运输业和医疗保健业加起来,全球经济的46%或全球产出中的32.3万亿美元,将得益于工业互联网;随着全球经济和工业的发展,这一数字还将继续上升。到2025年,预计广义工业份额将增长至全球经济的50%,或占未来全球产出中的82万亿美元。

具体来讲,工业物联网指的是物联网在工业的应用。一方面,工业物联网是一个物与互联网服务相互交叉的网络体系。另一方面,工业物联网也是自动化与信息化深度融合的突破口。工业物联网具有一般物联网的特征,然而又非普通物联网应用,设备之间的互联互通需要极低的时延、极高的可靠性,对时延和可靠性具有极高的指标要求,需要为用户提供毫秒级的端到端时延和接近100%的业务可靠性保证。尤其在数据通信领域,工业物联网的低功耗、广覆盖、低时延、高可靠要求,其对技术升级要求远高于一般物联网。

2018年,为贯彻落实《国务院关于推进物联网有序健康发展的指导意见》和《信息通信行业发展规划物联网分册》,加快构建具有国际竞争力的产业体系,国家工信部组织开展了物联网集成创新与融合应用项目征集工作,围绕物联网重点领域应用、关键技术突破、服务保障体系建设,征集了一批物联网创新项目,由格创东智打造的“基于工业物联网的智能生产监控与品质检测项目”成功入选。通过该项目,格创东智将整合工业物联网以及工业智能应用,打造出一个连接机器、物料、人、信息系统、数据系统的基础网络,在对现有生产机台以及设备进行智能化改造后,实现工业数据的全面感知、动态传输、实时分析、闭环控制,从而形成一个完整的基于物联网的智能生产解决方案,以支持企业生产的科学决策与智能控制,大幅提高生产资源配置效率和产品品质,降低产品生产周期和成本。

而工业互联网的概念实际上与国外提出的万物互联(Internet of Everything,将人、流程、数据和事物结合一起,使得网络连接变得更加相关,更有价值)理念有相似之处,相当于是工业企业的万物互联。工业互联网未来的发展战略,是要将工业与互联网在设计、研发、制造、营销、服务等各个阶段进行充分融合,以提高整个系统运行效率。工业互联网实际就是整个工业过程互联网化,重点强调的是企业信息的数字化。总体来看,工业互联网是由机器、设备组、设施和系统网络组成的庞大的物理世界,能够在更深层面与连接能力、大数据、数字分析相结合,其本质是将物联网、云计算和大数据等信息技术的充分应用于工业领域,最终实现对全球工业的重构。

如火如荼的物联网革命正在深刻的改变着每个人的生活,在万物互联的浪潮中,物联网成为整个信息科技行业未来最大的市场增长点,决胜物联网已经成为诸多创新企业持续增长的原动力。2017年全球物联网设备的总数为84亿台,而这个数字到2020年将会增长到208亿。据国际市场调查机构IDC发布的报告显示,截至2022年,中国物联网市场规模将达3000亿美元,占全球物联网市场的四分之一以上,超越美国成为最大的物联网市场。这意味着物联网对诸多企业来说,不仅是发展壮大的最好机遇,同时也是生存的最大挑战,因为若你没有抓住机遇,很可能就会淹没在物联网的大潮中。

本文作者:

格创东智数据分析系统管理工程师 邢福勤 (转载请注明作者及来源)

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