物聯網技術在工業自動化中的有效應用

劉思雨 楊青豐 唐麗萍

【摘 ?要】物聯網時代下，物聯網技術得到了社會各個領域的廣泛應用，有效推動了互聯網產業的創新和發展。物聯網技術本身具有包容性，在工業自動化中應用物聯網技術，不僅能夠保證工業生產的安全和高效，而且還能提高我國工業生產的節能減排功效。為了將物聯網技術的優勢充分發揮出來，提高我國工業自動化水平，論文闡述了物聯網以及物聯網關鍵技術，分析物聯網技術在工業自動化中的有效應用，以供參考。

【Abstract】In the era of the internet of things， the internet of things technology has been widely applied in all fields of society， effectively promoting the innovation and development of the internet industry. Internet of things technology itself is inclusive， the application of internet of things technology in industrial automation can not only ensure the safety and efficiency of industrial production， but also improve the efficiency of energy conservation and emission reduction of China's industrial production. In order to give full play to the advantages of the internet of things technology and improve the level of industrial automation in China， the paper expounds the internet of things and the key technologies of the internet of things， and analyzes the effective application of the internet of things technology in industrial automation， for reference.

【關鍵詞】物聯網技術;工業自動化;應用

【Keywords】 internet of things technology; industrial automation; application

【中圖分類號】TP391.4;TN929.5 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文獻標志碼】A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文章編號】1673-1069（2021）12-0188-03

1 引言

當今時代科學技術飛速發展，有效促進了經濟發展，使得物聯網技術快速在各個行業中得到推廣和應用。尤其是在工業自動化領域有效應用物聯網技術，能夠滿足人們對生產生活的需求。由此可見，物聯網技術在工業自動化中有著重要的作用。物聯網技術是一種新型的現代化技術，它是以互聯網等為載體，通過信息傳感器等設備達到網絡聯通。應用物聯網技術能夠提高工業生產的效率，為企業創造更多的經濟效益。因此，要研究物聯網技術在工業自動化中的有效應用，提高我國工業發展層次，推動我國社會經濟的快速發展。

2 物聯網分析

2.1 物聯網與工業物聯網概述

物聯網指的是利用信息傳感設備、定位系統以及射頻識別技術等，將需要連接的物體或過程進行實時信息采集，如光、熱、電等各種信息，通過接入網絡，將物與物、人與物之間有機連接起來[1]。物聯網是在互聯網等信息承載體的基礎上發展起來的，實現獨立尋址的普通物理對象互相聯通，從而形成聯通網絡，為人們生產生活提供便利。

工業物聯網就是物聯網技術應用于工業領域。工業物聯網指的是將一些有感知能力的傳感設備或者移動通信等技術應用于工業生產中，通過縮短生產時間和減少生產成本，有效提高生產效率，促使工業生產向智能化方向發展，提高企業的經濟效益。在具體應用上來講，工業物聯網具有自動化、安全性等特點。

2.2 物聯網技術發展現狀

近年來，社會經濟和科學技術不斷進步和發展，物聯網技術也在逐漸完善，其應用領域更加廣泛，應用渠道不斷拓寬，應用價值逐漸顯現出來。將物聯網技術應用于醫療領域，能夠及時準確傳遞醫生、患者和醫療設備之間的信息，使得信息傳遞得更加高效，實現信息共享，有效提高醫療行業的服務水平。而且通過物聯網技術還能實時傳輸藥物信息、醫患信息等，促使醫院各個部門可以更為便利地了解患者情況，為患者提供針對性的治療方案，緩解患者的病癥，提高治療效果，保障醫院護理工作的有序進行。同時，通過合理地應用物聯網技術，能夠實時收集醫療數據，利用大數據、云計算等先進技術對這些數據進行分析和整理，對醫療決策起到重要的促進作用，促使管理人員能夠作出科學的醫療決策。此外，物聯網技術在航空領域和安防領域也得到了有效應用，取得了良好的效果。將物聯網技術應用于航空領域，能夠充分利用傳感網絡系統，提高系統的安全性，避免出現入侵等行為。目前物聯網技術得到了社會諸多領域的認可，并且得到了廣泛推廣和應用，對人們生產生活有著重要的積極作用。隨著科技的發展，該技術的應用領域會更加寬廣，應當受到社會各界人士的重點關注。

從上述內容看來，在工業自動化中應用物聯網技術已經取得了很大成效，但是同時也存在一些技術難題。要想充分利用物聯網技術，需要攻破這些技術難題，加大對物聯網技術的研究力度。例如，物聯網技術對傳感裝置要求很高，相關工作人員應當積極改進傳感器技術，提高硬件系統的智能化水平，為工業現代化發展提供源源不斷的動力支持。

3 物聯網關鍵技術分析

當前我國工業生產利用自動化設備，加強對生產過程的管控，減少人為因素對工業生產的影響，大幅度提高了生產質量和生產效率。在工業自動化生產中應用物聯網技術，不僅能夠節省生產成本，提高生產的規范化，而且還能提高生產的高效性和安全性，使得工業生產更加智能化。從工業自動化的層面上看，物聯網關鍵技術主要有識別技術、架構技術、嵌入式系統技術以及數據和信號處理技術。

3.1 識別技術

現階段已經有很多工業企業將物聯網技術運用在工業生產過程中，特別是識別技術有著廣泛的應用范圍。識別技術作為物聯網的一項基本技術，主要是指基于物聯網進行信息交換。在物物交換中，任何一個被交換的物質對象都有其獨特且唯一的代碼。利用物體代碼的唯一性，可以實時追蹤物體對象，并且在系統上將多個編碼信息存儲起來。不同的代碼代表著不同的物質，一些代碼是可更換的，而一些代碼卻是固定不變的。而且一個物質對象的代碼可能是多個，這些代碼都代表了同一個物質對象。這是因為物體的元素構成不同，所以在編寫物體代碼時，需要將物體的元素構成考慮進去，借助物聯網的識別技術與互聯網充分結合起來，將物體中的小物體精準識別出來。其中，RFID是一種應用比較多的無線射頻識別技術，它是通過無線電信號將對象識別出來，獲取想要的對象信息[2]。該技術本身擁有掃描范圍和射頻信號，不用直接接觸物體，一旦物體進入掃描范圍，就會自動獲取設備信號，并對物體進行自動解讀和識別。該技術的使用可以不受外部環境和掃描對象的影響，快速將物體識別出來，具有高效性和耐用性的優點。例如，該技術在物流行業中的應用比較普遍，能夠快速掃描快件，與人工掃描相比，這種掃描的準確度更高，大大提升了物流行業的工作效率。

3.2 架構技術

架構技術是在識別技術的基礎上形成的一種特殊技術，通過該技術能夠促使異構信息在系統中操作更加有效，便于客戶提取信息。并且，在交換互聯網信息時，可以進行交互性操作，從而符合供需雙方間的利用目標?；诩軜嫾夹g，能夠建立一種共享模式，為供需雙方提供數據資源，提高服務的智能化水平。此外，架構技術還能夠在非語言環境下實現高效對話，不過目前該技術還存在一定的局限性，只能提供一些基礎性的操作，之后還需要積極探索架構技術的作用和價值，將其價值充分發揮出來。

3.3 嵌入式技術

該技術具有一定的復雜性，但利用該技術可以有效整合軟件、硬件以及傳感器等。例如，將網絡比作人類的神經系統，傳感器比作人類的五官，用來收集各種信息，那么嵌入式技術就好似是人類的大腦。隨著科技的不斷進步和發展，該技術得到了不斷優化和完善，未來該技術也會得到廣泛的應用。

3.4 數據和信號處理技術

近年來工業生產快速發展，自動化工業生產技術得到了普及應用，很多企業紛紛采用這種自動化技術和生產模式。在生產自動化過程中，需要充分利用物聯網的數據和信號處理技術，收集整理工業生產等環節產生的數據信息。在這一過程中，融入互聯網技術，可以系統化地分析這些數據信息，并且將這些信息轉化。在應用該技術時，需要嚴格按照要求操作，通過合理的操作方法，充分利用識別技術、架構技術，從整體上提升數據處理成效，并且將處理結果應用到實際工作中。

4 物聯網技術在工業自動化中的有效應用

工業的發展極大推動了我國社會經濟的發展，為社會經濟的穩定作出了重要貢獻。隨著科學技術的不斷發展，工業領域也引入了新技術，不斷提高工業生產的自動化和智能化。在應用新技術的過程中，工業企業生產質量和生產效率得到了很大提升。尤其是物聯網技術的應用，不僅提高了工業企業的生產力，還為企業帶來了更多的經濟效益。同時，物聯網技術還有效推動了工業向著更加安全穩定的方向發展。工業企業分為不同的領域，在不同領域，該技術發揮的作用也存在一定的差異性。但是不管是哪個領域，物聯網技術的應用都能夠降低生產成本，實現節能減排的目標，提高整個生產過程的安全性。目前，物聯網技術的有效應用具體體現在以下方面。

4.1 在工業生產領域的具體應用

物聯網技術在工業生產領域的應用是非常重要的，通過應用該技術既可以優化生產流程，節省原材料，又能夠實現生產的自動化和安全性，有效提升生產效益。該技術在工業生產中的具體應用途徑有以下方面。

第一，控制產品質量。在生產過程中，依托物聯網傳感器可以及時收集、分析和處理各個生產環節產生的數據信息，也可以分析和處理客戶使用產品后的體驗數據，并對這些數據信息進行整合分析，通過這種方式控制產品質量。

第二，加強設施管理和庫存管理。借助物聯網傳感器可以接收到設備的信息，對設備的運行狀態進行實時監控，特別是一些機床在特殊環境下運行時，使用傳感器可以實時監控機床的運行參數，將參數控制在一定范圍內。通過物聯網技術不僅能夠提高生產效率，還能更好地進行設備設施的管理，從而有效提升生產效益。此外，應用物聯網技術還可以讓物與物、物與人聯系起來，為相關工作人員進行庫存管理提供了便利，促使庫存管理更加智能化[3]。

第三，為生產安全提供保障。應用物聯網技術可以在生產工廠建立安全保障體系，實時監督和管理人員和車輛等。通過這種方式可以盡早地找出可能存在的安全隱患，并且采取適當的措施加以消除。

第四，完善包裝。在包裝產品時，應用物聯網技術能夠及時獲取產品使用信息，針對用戶的需求設計出個性化的產品包裝。

第五，完善供應鏈，創設數字工廠。在工業生產中應用物聯網技術，能夠檢測出材料、設備等在供應鏈中的移動信息，將這些信息采集起來進行合理分析，并出具檢測報告。通過這種方式將生產工廠與供應商合理地關聯起來，加強各個環節的聯系。同時，還可以應用物聯網技術將設備信息及時傳輸給相關工程師，實現生產過程的遠程管理，在生產企業打造數字工廠，提高企業的經濟效益。從以上內容可以看出，物聯網技術在工業生產領域的應用是極其重要的。

4.2 在工業安全生產方面的具體應用

在工業自動化生產中，要嚴格按照相關安全規范開展生產工作。物聯網技術具有定位功能，可以實時定位和感知，將該技術應用在工業生產中可以充分發揮這一功能，加強對生產過程的監督和管理，提高生產的安全性。安全性是工業生產過程中至關重要的要素，任何生產活動的開展都要以安全為前提，工業自動化也不例外。所以，相關管理人員和工作人員要加大對安全生產的重視程度。在工業生產中，要充分利用物聯網的定位功能，對生產設備進行精準定位，感知設備的運行狀態，確保工業生產設備運行平穩，從而有效提高生產的安全性。因此，可以將物聯網技術相關的設備安裝在生產車間和生產設備上，實時定位設備運行情況，使得整個生產環節更加安全穩定，最大程度地減少安全隱患，為生產的有序進行提供保障。在工業安全生產領域中科學合理地應用物聯網技術，不僅能夠節省生產時間和生產成本，而且能夠提升生產效率。

4.3 在產品信息化方面的具體應用

當今社會經濟飛速發展，人們的生活質量和生活水平有了大幅度提升，相應的安全健康意識在不斷提升，對產品的材料和品質方面的要求也在不斷提高，越來越多的消費者關注產品的安全性。所以在工業自動化過程中，必須要注重產品信息的透明性，滿足消費者對產品的需求，因為這一點直接關系到產品的推廣和銷售。工業企業應當充分認識到這一點，加強對產品生產過程的控制，提高產品的質量，為消費者提供高質量的產品，吸引更多消費者購買。在實際生產中，企業相關管理人員要嚴格控制產品生產過程和銷售過程中的信息，加強對銷售環節的監管和控制。這些信息會直接關系到產品口碑及其在市場上的發展[4]。因此，工業企業應當在產品生產和產品銷售中合理地應用物聯網技術，及時發現過程中的問題，并采取有效措施進行處理，提高產品在市場上的占有率，樹立良好的口碑，保障工業企業更好地發展。

4.4 在節能減排方面的具體應用

工業企業在發展過程中必須要嚴格遵循可持續發展的原則，規范生產流程，將這一原則貫徹到工業生產的方方面面。在工業生產中，企業應當堅持環保理念，在生產過程中嚴格按照相關規范進行，在節省材料和能源的基礎上，提高材料的使用率，最大化地減少污染物的排放。堅持以環境保護為己任，減少對環境的污染。在實際生產中，應用物聯網技術，就可以很好地解決污染問題。在節能減排中科學合理地應用物聯網技術，在生產車間和生產設備上安裝物聯網傳感器，及時發現生產過程中的污染源，借助物聯網技術構建功能強大的環境檢測系統，實時監控周圍的環境，實現節能減排的目標。通過這種方式保護環境，推動工業企業的健康穩定發展，提高工業的自動化水平。

5 結語

綜上所述，隨著科技的不斷進步和發展，物聯網技術得到了社會各個領域的廣泛應用，實現了產業結構的優化升級。尤其是在工業自動化領域的應用，促使工業自動化程度不斷增強，工業生產朝著智能化方向發展。在工業自動化發展中，企業要充分應用物聯網技術，將物聯網的作用和價值充分體現出來，借助物聯網技術，提高工業生產質量和生產效率，從而提高產品的市場占有率，為人們制造出更多優質產品，滿足人們的個性化需求，在提高經濟效益的同時，實現可持續發展的目標。

【參考文獻】

【1】張偉，吳堅，田大春.物聯網技術在工業污水處理中的應用[J].長江信息通信，2021，34（07）：188-190.

【2】馬駿，劉罡.遠程控制和物聯網技術在工業自動化控制中的應用[J].電工材料，2021（02）：31-32.

【3】鄭宇.智能物聯網技術的應用及發展[J].計算機與網絡，2021，47（06）：46-47.

【4】李亞彤，秦超，李春婷.試論物聯網技術在工業領域中的應用[J].通訊世界，2020，27（05）：124+127.