基于物聯網的工業自動化技術研究

蔣曙光

摘 要：隨著技術的快速發展，物聯網得到不斷發展與創新，已然掀起信息產業的新一輪技術革命。但由于我國物聯網技術起步晚、發展快，各項技術尚未成熟，亟需予以進一步的研究和完善?；诖?，文章就基于物聯網的工業自動化技術展開研究，以期促進物聯網技術的應用和推廣。

關鍵詞：物聯網；工業自動化；技術

從本質上來說，物聯網技術就是互聯網應用的拓展與延伸，屬于互聯網業務的應用創新，通過機器和機器互聯，與專家系統互聯以及與管理執行系統互聯，從而通過系統架構級別較低的智能設備來獲得比以往更可行的信息。在信息化不斷發展的今天，積極探究基于物聯網的工業自動化技術，具有重要指導意義。

1 物聯網的主要技術類型

基于物聯網的工業自動化技術主要涉及三個層面：第一，信息感知識別以及定位；第二，網絡接入以及數據信號處理；第三，行業應用。在網絡接入以及數據信號處理方面，主要依靠無線網絡以及現有通訊技術來實現，并在各種設備、技術的支持下，將數據傳輸到互聯網上，從而實現數據信息的網絡化傳輸，在這一環節中，網絡信息管理、數據存儲技術、數據傳輸技術是應用最為廣泛的技術方式。在經過上述環節的技術處理之后，物聯網技術才能為用戶提供更高效、更優質的服務。

1.1 物聯網識別

在物聯網中所有的交換物均有一個獨特且唯一的識別代碼，這個代碼可能是臨時性的也可能是永久性的，這些不同的代碼可能是一個IP，也可能是一個ID。在物物交換的過程中，就需要固定的設備識別這些不同的代碼。與此同時，部分物體可能是由多種不同的小物體組成，這就要求在物體內部安裝一定的設備來識別這些小物體，而這些設備則需要與互聯網建立共享數據的架構裝置。

1.2 物聯網架構

從本質上來說，物聯網架構技術就是在異構信息系統中滿足服務需求者與服務提供者之間相互操作需求的技術。該技術的實現方式有多種，而最為直接的就是建立一種數據、信息資源共享模式，并在這一模式的支持下將服務需求者與服務提供者密切結合在一起。但是，這種共享是非語言環境的共享，共享的目的是保證服務需求者、服務提供者之間的開放運作空間。因此，物聯網架構的設計重點就在于環境之間的可操作性、可拓展性以及模塊化等。

1.3 物聯網數據處理

在工業自動化的時代，生產環節、銷售環節等逐步實現自動化，基于此，在物聯網的數據處理上，需要充分利用結構化信息推進技術、識別器件的智能化應用等來應對信息數據的處理需求。海量數據的出現也要求系統能夠做出信息的甄別和處理。

2 基于物聯網的工業自動化技術應用

物聯網發展離不開應用，隨著技術的不斷完善，物聯網廣泛應用到社會各行業中，面向工業自動化的工業互聯技術是物聯網的關鍵組成部分。物聯網希望實現萬物互聯，物聯網能夠獲取當前尚未獲取的數據，在提升工業安全生產水平、促進節能減排、提高生產效益、食品安全產品可追溯等方面發揮了顯著作用。但是，在具體的應用過程中，也存在不同的技術難題，其中難度最大的就是新型傳感器的研究，特別是在傳感器智能化等方面面臨著較高的技術門檻。除此之外，工業無線網絡應用也是一個技術難點，其需要通信、組網、網絡基礎服務、規劃等多種技術的聯合使用，只有這樣才能更好地促使工業自動化的開展。

2.1 工業應用方向

物聯網技術是一種涉及面廣、系統性強的技術，其以人類社會現有的各種應用及集成技術為基礎，通過物在新維度的集成和發展，實現了時空和應用領域的進一步拓展。物聯網技術在工業化領域中的應用，一方面要解決無線網和有線網的問題，是從PLC、繼電器式的有線連接向無線的擴展轉變，另一方面要重點解決應用系統的問題。

2.2 工業節能減排環節應用

現階段，物聯網技術在化工、電力等高耗能、高污染領域廣泛應用，并在具體應用過程中，有效促進了企業節能減排工作的順利開展。在高耗能、高污染等領域應用物聯網技術，充分利用傳感裝置對生產過程進行監測，動態把握并控制生產過程的用電量，就能順利達到節能減排的目標。例如，在飲料行業中，可以根據制瓶機的開停機狀況識別自動匹配空壓機的開機臺數，可以根據管路中的壓力自動調節高壓空壓機的變頻參數，還可以根據生產線上的冰水閥門開啟個數自動匹配冷凍機的機頭數量。

與此同時，還可以利用物聯網技術建立健全企業的污染源監測系統，對生產過程中的污染排放情況進行實時動態監測，進而為凈化系統提供客觀數據支持。例如，某化工企業安裝傳感裝置后，能對企業的生產運行進行全面監控，并及時調整生產策略，全面降低企業生產污染，促進企業健康發展。

2.3 產品信息化環節中的應用

現階段，物聯網技術應用到工業領域中，一方面提升了產品的功能與性能，另一方面還能通過物聯網技術實現遠程控制，動態監測產品信息化的各個環節，進而為工業企業的發展注入新鮮血液。在企業生產過程中積極引入物聯網技術，將工業產品生產與物聯網技術緊密結合，能夠全面提高生產的智能化程度以及管理的網絡化程度，進而推動產品信息化、智能化的健康發展。

3 物聯網技術的推廣

物聯網技術的發展，為無人工廠項目、智慧工業項目以及機械管理項目的研究和實施提供了可能，積極加強物聯網技術的研究及推廣具有重要現實意義。

3.1 安全生產

生產安全是我國工業生產領域的重要指標，也是進行工業化生產的第一要務。而物聯網技術具有良好的定位功能，能在全球范圍內進行精準定位，同時還具備多種感知功能，這使得物聯網技術成為促進工業生產安全順利進行的重要技術保障。在工業企業的具體生產過程中，充分利用物聯網技術對各個生產環節、生產設備、生產工人等進行動態監控，能夠結合實際生產情況合理配置人力資源，及時對人員進行定位跟蹤并發現故障潛在隱患，然后針對性予以解決，第一時間將危機消滅在萌芽狀態，從而最大程度地降低工業企業的經濟損失，保障工人人身安全。與此同時，運用物聯網技術還有助于提升產品質量。在工業生產過程中，結合企業不同設備性質合理運用物聯網技術，可在全面提升企業生產效率的基礎上降低運作成本，有效預防產品質量問題的出現。

3.2 生產制造環節

現階段，物聯網技術在企業生產的各個環節廣泛應用，通過安裝物聯網設備、應用物聯網技術，能夠全面掌握企業生產的各項信息數據，并有效控制企業生產過程中的原材料消耗及產品質量等指標。通過物聯網技術的應用，還能全面實現機械、工業化自動生產，為研究和建設無人工廠提供有力支持，進而提升企業生產制造環節的整體效率與自動化水平，為企業生產節約大量的資金投入。例如，在飲料生產制造環節，可通過對各機臺的開停監控，實時獲取生產現場個生產設備的當前狀態，按時段統計各生產設備的故障率。

3.3 在經營管理領域中的推廣

物聯網技術在經營管理領域的應用主要體現在生產管理以及供應鏈管理等方面。在上述環節中應用物聯網技術，一方面能有效降低企業生產成本，另一方面能全面提升員工工作效率，促進企業智能化、現代化管理的順利開展。例如，生產追溯管理系統，該系統能通過編碼和數據管理，保證產品的唯一性。每箱產品可以采用在線二維碼噴箱，通過對物料的ID掃描，來記錄品種和來源，進而完成從進料到成品的質量控制、過程管理。

4 結束語

綜上所述，物聯網在工業自動化實現中扮演著不可替代的重要角色。本文以物聯網的主要技術類型為切入點，從基于物聯網的工業自動化技術應用以及物聯網技術的推廣兩方面進行了詳細論述，多方面入手，旨在為一線工作提供理論指導。

參考文獻

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