物聯(lián)網(wǎng)對于工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域來(lái)說(shuō)并不是一個(gè)全新的概念,早在10多年前M2M的概念就已經(jīng)出現。隨著(zhù)“感知中國”的提出,物聯(lián)網(wǎng)被賦予了新的概念。通過(guò)無(wú)線(xiàn)傳感、射頻識別、紅外感應器、全球定位、傳感器等技術(shù),按約定的協(xié)議,把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái),進(jìn)行信息交換和通訊,以實(shí)現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網(wǎng)絡(luò ),從而給物體賦予智能,實(shí)現物與物、人與物、人與人的信息交換與通訊,達到高效率的管理、生產(chǎn)和運作。從概念中不能發(fā)現,物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展是基于自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展,自動(dòng)化是實(shí)現物聯(lián)網(wǎng)的重要構建者。
相比較而言,在物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展上中國與發(fā)達國家處于同一起步階段,但是在具體實(shí)踐應用中,由于中國自身的自動(dòng)化技術(shù)基礎薄弱,發(fā)達國家已在局部建立了成功的物聯(lián)網(wǎng)應用,而中國還在探索應用階段。為加快物聯(lián)網(wǎng)的應用進(jìn)程,我們試圖從自動(dòng)化企業(yè)布局、物聯(lián)網(wǎng)在工業(yè)領(lǐng)域的應用及發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)未來(lái)自動(dòng)化面臨的挑戰進(jìn)行梳理和探討,勾勒物聯(lián)網(wǎng)與未來(lái)自動(dòng)化的發(fā)展藍圖。
自動(dòng)化是物聯(lián)網(wǎng)的重要構建者
實(shí)現物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵環(huán)節主要是全面感知、可靠傳送、智能處理,即人們通常說(shuō)的構成物聯(lián)網(wǎng)的三層體系結構——感知層、傳輸層、應用層。以位于物聯(lián)網(wǎng)架構終端的感知層為例,其主要的任務(wù)是利用各種傳感、監測元件對海量、動(dòng)態(tài)信息進(jìn)行采集,作為物聯(lián)網(wǎng)上層功能實(shí)現的信息基礎,好比物聯(lián)網(wǎng)的“眼睛”、“耳朵”。僅這一層,其涉及到的產(chǎn)品就包括了傳感器、過(guò)程表計、RFID、視覺(jué)系統、數據采集模塊等。我國自動(dòng)化企業(yè)大多在感知層進(jìn)行探索。
與其他自動(dòng)化廠(chǎng)商相比,研華在信號采集方面積累了技術(shù)和產(chǎn)品實(shí)力。研華總經(jīng)理何春盛說(shuō):“研華與傳統自動(dòng)化企業(yè)不同,除了自動(dòng)化工業(yè)控制,更加注重自動(dòng)控制和個(gè)人電腦的結合運用,信號采集是我們的專(zhuān)長(cháng),而信號采集正是物聯(lián)網(wǎng)感知層的核心?!睋?,在實(shí)現物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展中,研華擁有全方位、多層次的龐大產(chǎn)品架構,這一架構包括數據采集模塊、工業(yè)通信、工業(yè)控制平臺、人機界面以及組態(tài)監控軟件等眾多部分。
物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展始終離不開(kāi)產(chǎn)品的升級與創(chuàng )新。對此,堡盟大中國區董事總經(jīng)理李振宇饒有興趣地談到物聯(lián)網(wǎng)與感知層元件的關(guān)系:“物聯(lián)網(wǎng)應用覆蓋的速度,很大程度上將取決于終端傳感元器件技術(shù)性能的發(fā)展;物聯(lián)網(wǎng)要得到大規模普及應用,必然要求傳感元器件實(shí)現更低的成本、更微小的外形、更好的靈敏度和可靠性?!彼J為,在這些傳感技術(shù)的尖端領(lǐng)域,堡盟這種傳感高端技術(shù)廠(chǎng)商將大有用武之地。
為進(jìn)一步論證自動(dòng)化是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的重要構建者,通過(guò)以工業(yè)生產(chǎn)中最熟悉的全自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)解析。傳統意義上完整的產(chǎn)品自動(dòng)化生產(chǎn)的作業(yè)流程通過(guò)原料進(jìn)行生產(chǎn),進(jìn)而產(chǎn)出成品,包裝再到入庫和出倉。在工業(yè)自動(dòng)化物聯(lián)網(wǎng)的架構下,首先在傳感層,由工業(yè)傳感器實(shí)現信號的采集和提取,應用的自動(dòng)化產(chǎn)品主要有條碼閱讀器、RFID、視覺(jué)傳感器、光電傳感器、超聲波傳感器、接近傳感器和用于檢測溫度、氣體、壓力、流量等方面的各種傳感器進(jìn)行不同種類(lèi)的信息采集;其次是上一層的信息傳輸,通過(guò)有線(xiàn)與無(wú)線(xiàn)傳輸兩種方式,利用專(zhuān)業(yè)的工業(yè)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )和架構于已有的民用網(wǎng)絡(luò ),如GSM、CDMA等,將采集的信息進(jìn)行傳輸;最后是對信息處理和應用層,該層面需要具有相當程序運算能力的計算機系統對大量的信息進(jìn)行處理,即“云計算系統”,按照既有的程序進(jìn)行海量數據運算從而得出所需要的結果,再通過(guò)人機交互實(shí)現系統的轉移和指令的下達。由此可見(jiàn),自動(dòng)化產(chǎn)品作為實(shí)現物聯(lián)網(wǎng)的基礎,自動(dòng)化企業(yè)在物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展上大有可為。
物聯(lián)網(wǎng)在工業(yè)領(lǐng)域中的應用
從物聯(lián)網(wǎng)概念的提出到發(fā)展與物聯(lián)網(wǎng)有關(guān)的自動(dòng)化主要目的在于實(shí)現物聯(lián)網(wǎng)的應用。美國邦納市場(chǎng)部總監李毅指出,物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)宏觀(guān)的概念,總體上可以分為三類(lèi)應用類(lèi)型:一是工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化,在工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化上物聯(lián)網(wǎng)在國外已有部分成功的應用,隨著(zhù)國內制造業(yè)的轉型,生產(chǎn)制造的成本不斷高漲,工業(yè)自動(dòng)化需求將持續上升,物聯(lián)網(wǎng)成為了發(fā)展的必然趨勢;二是民用層的網(wǎng)絡(luò )管理,像公共管理的停車(chē)場(chǎng)、交通等;三是特殊的網(wǎng)絡(luò )管理,如專(zhuān)業(yè)性的領(lǐng)域——軍事、情報等。