自动化与信息化以及物联网概述
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智能化工厂建设中的工业物联网和信息化技术随着技术的不断发展,智能化工厂已成为未来工业发展的必然趋势。
而工业物联网和信息化技术的运用,则是实现智能化工厂建设的核心。
在智能化工厂建设中,工业物联网和信息化技术的应用,可以实现生产线上的全面自动化、数据的实时采集、运营效率的极大提升和生产质量的实现,对于提升企业生产力、优化企业运营管理等方面有着极大的帮助。
一、工业物联网工业物联网是指将设备、物料等与互联网结合起来,实现设备之间互联互通,实现自动化生产,提高工业生产的效率和质量。
工业物联网主要包括设备感知、数据管理和应用三个方面。
1. 设备感知工业物联网通过传感器等技术,将设备之间进行连接,实现实时监测、感知和采集设备信息,包括设备运行情况、设备维护情况等。
通过对设备信息的实时掌握,可以帮助企业及时发现设备存在的问题,降低维修成本,提高生产效率和质量。
2. 数据管理工业物联网通过对采集到的信息进行管理,实现数据可视化、集成化、标准化管理,帮助企业对生产过程进行全面管理与监控。
具体包括数据采集、存储、传输、分析处理等环节。
3. 应用工业物联网通过如预测性维护、工业云以及智能仓储等应用形式,为企业实现生产质量提供了新的方向,帮助企业降低生产成本,提高产品质量和生产效率。
二、信息化技术信息化技术是在工业物联网的基础上,通过计算机网络、软件等手段,将生产线物料和信息进行全面实时掌握,实现企业高效生产和智能化管理。
信息化技术在智能化工厂建设中,主要有以下几个方面。
1. MES系统MES是制造执行系统,主要用于控制生产车间的生产过程、提高生产率和质量。
MES系统通过实时掌握生产进程,收集生产数据可以根据实际情况预测产品的产量,也能够更准确的把握加工任务的完成情况。
2. ERP系统ERP是企业资源计划系统,主要用于整合企业各个部门间的信息系统,实现不同部门之间的共享数据和资源。
ERP系统可以全面监测企业内部各个环节,提高协同作业效率,减少人力物力的浪费,从而提高企业整体的效率和竞争力。
《万物互联:物联网核心技术与安全》读书随笔1. 物联网概述随着科技的飞速发展,物联网(IoT)已成为当今信息化社会的重要组成部分。
翻开《万物互联:物联网核心技术与安全》这本书的第一章,我对物联网有了更为深入的认识。
物联网这个概念并不陌生,但真正深入了解后,才发现其涵盖的内容极其广泛。
物联网是指通过网络连接各种物理设备,实现设备间的数据交换和智能化控制。
这些设备可以是家居用品、工业设备、交通工具,甚至是日常穿戴的衣物等。
这些看似不相关的物品,通过物联网技术实现了互联互通,形成了一个庞大的网络体系。
在这一章节中,我了解到物联网的核心技术包括传感器技术、RFID技术、嵌入式系统、云计算等。
这些技术在物联网中都扮演着重要的角色,传感器技术是物联网感知层的关键。
使其具备互联互通的能力;而云计算则为物联网提供了强大的数据处理能力。
物联网的应用场景也是多种多样的,从智能家居到智能城市,从工业到自动驾驶,物联网的应用已经深入到生活的方方面面。
这些应用不仅提高了生活的便利性,也为企业的发展带来了无限的可能。
物联网的发展也面临着许多挑战,其中最为突出的是安全问题。
随着物联网设备的普及,设备间的数据交换和传输也带来了安全隐患。
如何保证数据的安全和隐私,成为了物联网发展亟待解决的问题。
阅读完“物联网概述”我对物联网有了更为全面和深入的了解。
在接下来的章节中,我期待进一步学习物联网的核心技术,以及如何解决物联网安全问题的方法和策略。
1.1 物联网的发展历程这个词汇在近年来迅速崛起,成为了科技行业的热门话题。
但它的历史其实源远流长,早在几十年前,它就已经开始萌芽。
物联网的概念可以追溯到20世纪90年代,当时美国的一些科学家和工程师开始提出物与物之间可以通过互联网进行连接的想法。
通过将物品连接到互联网,可以实现更高效、智能化的管理和控制。
随着时间的推移,物联网的概念逐渐得到了发展和完善。
在21世纪初,物联网开始进入快速发展阶段。
01物联网概述Chapter物联网定义与发展物联网定义物联网发展网络层网络层由互联网、广电网络、网络管理系统和云计算平台等组成,是物联网的重要组成部分。
感知层感知层是物联网的皮肤和五官,主要功能是识别物体和采集信息,包括二维码标签和识读器、RFID标签等。
应用层应用层是物联网的“社会分工”,与行业需求结合,实现广泛智能化,包括智能交通、智能电网、智能物流、智能家居、环境与安全检测等。
物联网体系结构医疗信息化物联网技术可以实现医疗设备的远程监控和管理,提高医疗服务的效率和质量。
物联网技术可以实现农业生产的智能化和精细化管理,提高农业生产效率和质量。
工业自动化物联网技术可以实现工业设备的远程监控和控制,提高生产效率和降低成本。
智能交通物联网技术可以应用于交通领域,实现智能交通管理和优化,智能家居物联网应用领域02物联网关键技术Chapter传感器技术传感器定义与分类阐述传感器在物联网中的作用,以及不同类型的传感器(如温度传感器、压力传感器、光传感器等)及其应用场景。
传感器工作原理详细介绍传感器的工作原理,包括信号转换、信号处理和输出等过程。
传感器接口技术探讨传感器与物联网设备之间的接口技术,如模拟接口、数字接口和无线通信接口等。
RFID 系统组成RFID 工作原理RFID 应用案例030201RFID 技术嵌入式系统技术嵌入式系统概述嵌入式处理器与微控制器嵌入式操作系统嵌入式系统开发通信技术无线通信技术有线通信技术详细阐述无线通信技术,包括蓝牙、Wi-Fi、ZigBee等,并分析它们的优缺点和适用范围。
通信协议与标准03物联网在智能家居中应用Chapter智能家居概述智能家居定义智能家居发展历程智能家居应用场景物联网在智能家居中作用设备连接数据收集与处理远程控制智能化服务系统安全性保障包括数据加密、身份认证、访问控制等安全措施,确保智能家居系统的安全性和稳定性。
系统架构设计包括感知层、网络层和应用层三个层次,感知层负责数据采集和传输,网络层负责数据传输和处理,应用层负责为用户提供各种智能化服务。
物联网概述1、物联网-概念物联网(The Internet of things)的概念是在1999年提出的,所谓物联网,简单的来说就是“物物相连的互联网”。
其定义为:物联网是指将各种信息传感设备及系统(如传感器网络、射频识别(RFID)、条码与二维码、红外感应器、激光扫描器全球定位系统和其它基于物-物通信模式(Machine to Machine M2M)的短程无线网络),通过各种接入网与互联网结合形成的一个巨大的智能网络,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。
国际电信联盟(ITU)2005年的一份报告《ITU互联网报告2005:物联网》,描绘了“物联网”时代的蓝图:当司机出现操作失误时汽车会自动报警;公文包会提醒主人忘带了什么东西;衣服会“告诉”洗衣机对颜色和水温的要求等等。
由此可见,物联网把新一代IT技术充分运用在各行各业之中。
它把感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、大坝、供水系统、油气管道等各种物体中,然后将其与现有的互联网整合起来,实现人类社会与物理系统的整合,在这个整合的网络当中,存在能力超级强大的中心计算机群,能够对整合网络内的人员、机器、设备和基础设施实施实时的管理和控制。
在此基础上,人类可以以更加精细和动态的方式管理生产和生活,达到“智慧”状态,提高资源利用率和生产力水平,改善人与自然间的关系。
毫无疑问,如果“物联网”时代来临,人们的日常生活将发生翻天覆地的变化。
然而,不谈什么隐私权和辐射问题,单把所有物品都植入识别芯片这一点现在看来还不太现实。
人们正走向“物联网”时代,但这个过程可能需要很长很长的时间。
2、物联网-意义物联网的出现,把我们的生活拟人化了,万物成了人的同类。
在这个物物相联的世界中,物品(商品)能够彼此进行“交流”,而无需人的干预。
物联网利用射频自动识别(RFID)技术,通过计算机互联网实现物品(商品)的自动识别和信息的互联与共享。
可以说,物联网描绘的是充满智能化的世界。
物联网概述目录一、定义 (2)一、物联网应用关键技术 (3)三、技术与架构 (3)四、物联网典型特征 (4)五、关键应用领域 (5)六、应用模式 (10)七、智联网在我国的发展 (11)八、我国发展存在的问题 (13)九、政府措施 (15)一、定义物联网最初在1999年提出:即通过射频识别(RFID)(RFID+互联网)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器、气体感应器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
简而言之,物联网就是“物物相连的互联网”。
中国物联网校企联盟将物联网的定义为当下几乎所有技术与计算机、互联网技术的结合,实现物体与物体之间:环境以及状态信息实时的实时共享以及智能化的收集、传递、处理、执行。
广义上说,当下涉及到信息技术的应用,都可以纳入物联网的范畴。
而在其著名的科技融合体模型中,提出了物联网是当下最接近该模型顶端的科技概念和应用。
物联网是一个基于互联网、传统电信网等信息承载体,让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络。
其具有:智能、先进、互联的三个重要特征。
国际电信联盟( ITU) 发布的ITU 互联网报告,对物联网做了如下定义:通过二维码识读设备、射频识别(RFID) 装置、红外感应器、全球定位系统和激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
根据国际电信联盟(ITU)的定义,物联网主要解决物品与物品(Thing to Thing,T2T),人与物品 (Human to Thing,H2T),人与人(Human to Human,H2H)之间的互连。
但是与传统互联网不同的是,H2T是指人利用通用装置与物品之间的连接,从而使得物品连接更加的简化,而H2H是指人之间不依赖于PC而进行的互连。
物联网基础知识概述物联网被称作第三次信息产业革命,受到各国政府重视,自从温家宝总理2009年在无锡提出“感知中国”以来中国物联网产业经过三年多的发展,已经具有一定规模,到底什么是物联网,都有哪些核心技术,现在的发展状况如何等等,带着这些疑问,笔者对物联网基础知识做的简单整理,希望能够帮助大家解决这些疑问。
(本文仅供大家参考学习)一、什么是物联网物联网是新一代信息技术的重要组成部分。
其英文名称是“The Internet of things”。
由此,顾名思义,“物联网就是物物相连的互联网”。
这有两层意思:第一,物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;第二,其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间,进行信息交换和通信。
因此,物联网的定义是通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
二、物联网认识误区由于物联网属于新兴的朝阳产业,到目前还没有一股真正意义的概念,目前对其认识存一下误区。
误区之一把传感网或RFID网等同于物联网。
事实上传感技术也好、RFID技术也好,都仅仅是信息采集技术之一。
除传感技术和RFID技术外,GPS、视频识别、红外、激光、扫描等所有能够实现自动识别与物物通信的技术都可以成为物联网的信息采集技术。
传感网或者RFID网只是物联网的一种应用,但绝不是物联网的全部。
误区之二把物联网当成互联网的无边无际的无限延伸,把物联网当成所有物的完全开放、全部互连、全部共享的互联网平台。
实际上物联网绝不是简单的全球共享互联网的无限延伸。
即使互联网也不仅仅指我们通常认为的国际共享的计算机网络,互联网也有广域网和局域网之分。
物联网既可以是我们平常意义上的互联网向物的延伸;也可以根据现实需要及产业应用组成局域网、专业网。
现实中没必要也不可能使全部物品联网;也没必要使专业网、局域网都必须连接到全球互联网共享平台。
1物联网概述物联网概念并不是新概念,其最早出现在比尔·盖茨1995年的《未来之路》一书,而后2005年国际电信联盟正式提出物联网概念,如泛在网络、M2M(Machine to Machine)等技术名称其实都是物联网的前称。
但到底什么是“物联网”呢?物联网的英文名称叫“The Internet of things”,就是由许多在空间上分布的自动装置通过无线/有线等通信网络连接组成的计算机应用网络,通过该网络实现信息采集、分析处理和设备监控等功能,从而达到对物品跟踪、监控、管理等目的。
举个例子,危险品运输中为了保证物品在运送过程中的安全,可以利用物联网实施对物品状态的全程监控,这时通过分布在危险品周围的温度、湿度、气压、振动等传感器探头和GPS定位模块等,定期或不定期地采集危险品温度、湿度、气压、振动、位置等信息,然后通过通信网络将信息发送到远程的集中监控处理系统,由该系统进行信息处理,并根据处理结果实施相应的控制处理。
物联网有别于互联网,互联网主要目的是构建一个全球性的信息通信计算机网络,而物联网则主要从应用出发,利用互联网、无线通信网络资源进行业务信息的传送,是互联网、移动通信网络应用的延伸,是自动化控制、遥控遥测及信息应用技术的综合展现。
当物联网概念与近距离通信技术、采集技术与通信网络、用户终端设备结合后,其价值才将逐步得到展现。
2物联网分类物联网的分类有多种,如按照接入方式、应用类型等方式进行分类,类似于计算机网络划分为专用网网络和公众网络,我们从物联网的用户范围不同,可分为公众物联网和专用物联网两种。
公众物联网是指为满足大众生活和信息的需求提供的物联网服务,而专用物联网就是满足企业、团体或个人特色应用需求,有针对性地提供的专业性的物联网业务应用。
专用物联网可以利用公众网络(如Internet)、专网(局域网、企业网络或移动通信互联网中公用网络中的专享资源)等进行信息传送。
表1物联网分类方式举例3关键技术物联网作为下一代信息网络的主体,将会是一个现存和新出现的众多技术融合的综合体,这里仅就可见的一些典型关键技术略作介绍。
自动化与信息化以及物联网概述学院:物联网工程学院专业班级:自动化0901班姓名:田望同学号:0704090112日期:2012年4月2日1、自动化和信息化的关系及其对推动工业化的作用自动化的英文定义如下:Automation(ancient Greek: = self dictated) or industrial automation is the use of computers to control industrial machinery and processes, replacing human operators. It is a step beyond mechanization, where human operators are provided with machinery to help them with manual work. The most visible part of automation can be said to be industrial robotics. Some advantages are repeatability, tighter quality control, waste reduction, integration with business systems, increased productivity and reduction of labour. Some disadvantages are high initial costs and increased dependence on maintenance.自动化的概念是一个动态发展过程。
过去,人们对自动化的理解或者说自动化的功能目标是以机械的动作代替人力操作,自动地完成特定的作业。
这实质上是自动化代替人的体力劳动的观点。
后来随着电子和信息技术的发展,特别是随着计算机的出现和广泛应用,自动化的概念已扩展为用机器(包括计算机)不仅代替人的体力劳动而且还代替或辅助脑力劳动,以自动地完成特定的作业。
今天看来自动化的上述概念也还不完善。
把自动化的功能目标看成是用机器代替人的体力劳动或脑力劳动是比较狭窄的理解。
这种理解甚至在某种程度上阻碍了自动化技术的发展,例如,有人就认为,中国人多,搞自动化没有很大的必要。
今天,自动化已远远突破了上述传统的概念,具有更加宽广和深刻的内涵。
自动化的广义内涵至少包括以下几点:在形式方面,制造自动化有三个方面的含义:代替人的体力劳动,代替或辅助人的脑力劳动,制造系统中人机及整个系统的协调、管理、控制和优化。
在功能方面,自动化代替人的体力劳动或脑力劳动仅仅是自动化功能目标体系的一部分。
自动化的功能目标是多方面的,已形成一个有机体系。
在范围方面,制造自动化不仅涉及到具体生产制造过程,而是涉及产品生命周期所有过程。
自动化是一个动态概念,有着十分广泛和深刻的内涵。
目前制造自动化技术的研究非常活跃。
“信息化”是指培养、发展以计算机为主,智能化工具为代表的新生产力,并使之造福于社会的历史过程。
(智能化工具又称信息化的生产工具。
它一般必须具备信息获取、信息传递、信息处理、信息再生、信息利用的功能。
)与智能化工具相适应的生产力,称为信息化生产力。
智能化生产工具与过去生产力中的生产工具不一样的是,它不是一件孤立分散的东西,而是一个具有庞大规模的、自上而下的、有组织的信息网络体系。
这种网络性生产工具将改变人们的生产方式、工作方式、学习方式、交往方式、生活方式、思维方式等,将使人类社会发生极其深刻的变化。
“自动化”与“信息化”并不是同一回事,但是,两者既有联系,也有区别。
“自动化”与“信息化”两者的联系是:研究工作的时代相同,研究工作的理论基础相似,研究工作的基本工具相同,研究问题的领域交融。
两者的区别是:首先,研究的对象明显不同。
其次,研究“自动化”与“信息化”两者的科学技术界的出发点不同,角度不同。
再次,内涵与特点不同。
“自动化”与“信息化”双方既互为依托,同时也相互促进。
在信息时代里,自动化自然而然从机械自动化发展到了更高层次的信息自动化。
在计算机用于自动化之前,自动化的功能目标是以省力为目的,代替人的体力劳动。
随着计算机和信息技术的发展,计算机和信息技术作为自动化技术的重要手段,自动化的视野大大扩展,自动化的功能目标不再仅仅是代替人的体力,而且可以代替人的部分脑力劳动。
目前,国际上很多著名的工业自动化企业(厂商)纷至沓来,将他们信息技术用于企业产品设计、制造、管理和销售的全过程,以提高企业在“全球化”的形势之下的市场应变能力和竞争能力。
工业控制自动化技术正在向智能化、网络化和集成化方向发展。
因此,从提高企业自动化系统工作层次的角度看,信息化的确是促进了自动化的提高,而且可以说,信息化是更高层次的自动化。
2、物联网技术以及物联网的发展现状和趋势物联网这个概念,在中国早在1999年就提出来了。
当时叫传感网。
其定义是:通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络概念。
“物联网概念”是在“互联网概念”的基础上,将其用户端延伸和扩展到任何物品与物品之间,进行信息交换和通信的一种网络概念。
以上是专业性的定义,我自己的归纳更为通俗:Internet of Things即为物联网,所以物联网就是将物体联系起来,形成一个统一的,可实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
这里的物体,不仅仅指物体,包括人和物体;所以这个网络就是人和人之间,人和物体之间以及物体和物体之间形成的网络。
实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的技术包括射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等等。
物联网的发展现状,当然,我国国内物联网的发展还处于初级阶段,所以以下主要描述的是物联网在美国的发展状况。
当然,我没去过美国,这种描述来自于网络:物联网的出现:随着人们生活水平的提高,人们的追求已经超出了物质方面,越来越看重精神享受。
所以这时候,人们设想,可不可设计一种东西,感知人的情绪,当人的心情不好时,放一些安慰性的音乐,使人的不越快心情缓解;当人兴奋的时候放点振奋的音乐等等。
还有,假如你去华盛顿出差,而你家在纽约,在刚下飞机的时候你突然想到家里的煤气没有关上,可不可以通过手机来控制家里的煤气自动关闭;再假如你去华盛顿出差,而你家在纽约,天气突变,想起家里窗户没关好,可不可以通过手机控制窗户关上;再比如,家里小孩走失了,可不可通过全球定位系统对世界的各个角落进行扫描搜索,找到他(她)。
就这样,出现了物联网。
关于物联网的发展史,这里不便赘述,主要描述物联网的发展现状。
而对于物联网的发展现状,我主举几个例子,例子中通过对(我国)传统方式和(美国)物联网技术对比,说明物联网的发展现状:1)美国车辆过境费收费系统。
在现在的中国,过境费收费系统主要还是人工收费,就像我们学校大门口一样,停车、取卡、交钱、重新启动。
但在美国,不是这样,而是将车牌号、司机信息、司机账户绑定,在过境时只需要扫描车牌号,就可以自动从司机账户里扣除过境费。
这个操作过程所用的时间是0,因为整个过程不需要停车,甚至不需要减速。
2)美国十字路口交通灯控制系统。
在中国,还是原始的交通等控制,先是南北方向通行1分钟,然后换东西方向(可能大部分十字路口不是南北方向和东西方向走向,这里只以此为例。
下同),依次循环。
但在美国,交通灯的时间是不固定的,具体来说,在美国,可自动检测南北方向和东西方向的车辆,当南北方向等待的车辆走光,自动切换到东西方向。
假如你晚上两点开车出门,就会遇到一路绿灯的情况。
3)美国车间操作系统——零失误操作。
先假设美国有一家公司的存货仓库,分货架,货架又分层,仓库里由叉车运送和装卸货物,下面就来说一下怎么实现零失误操作。
开叉车的司机带上耳机,耳机由电脑系统控制,接受命令。
司机收到命令后按命令提示去取第几个货架,第几层的第几个箱子,把它运到门口的第几辆车;假如过程中操作出错,整个车间的监测系统马上报错,放回重新操作。
这样的操作既节省时间,又避免出错(当然是在监测系统和电脑控制系统不出问题的前提下)。
当然这只是几个很简单的,也是在美国已经可以说是达到普及例子,美国物联网技术的发展绝对不是这几个例子所能反映的,这几个例子真的可以说是九牛一毛。
物联网技术的发展趋势:1)电子与建筑行业是切入点,产业链合力做多得益于之前的积累,无论是独立程序化操作的自动化洗衣机、空调、电视机,还是各种智能化建筑,电子行业及建筑行业都将是未来物联网发展应该切入的起点和重点。
对电信运营商来说是产业融合带来的信息化应用;对科技界来说,是第三次信息革命;对企业来说是上千亿元的“蛋糕”;对商家来说是无所不在的电子商务;社会各界对物联网“理解”不一,说明其应用范围之广,要挖掘物联网的价值,产业链合力做多是未来的发展趋势。
2)应用将由分散走向统一虽然物联网发展仍处于各自为战的状态,但技术的成熟度,为物联网的快速发展提供了物质基础。
目前电子元器件技术作为传感网发展的基础,工艺已经成熟,且价格便宜,已经普及开来。
另外,物联网的产业分工也非常明确,有专门做电子标签和射频识别的企业,也有专门做各种传感元器件的企业等。
随着物联网发展的推动,诸多产业链上的企业,其生产的产品将越来越多的被凝聚在一起,应用将由分散走向统一。
电信运营商作为产业链中的重要参与者,将为应用的推广和整合起到关键作用。
3)物联网的终极目标物联网的终极目标是形成覆盖全球物互联的理想状态,在这个目标实现的过程中,物联网的各个局部网应用可先各自发展,最后形成一个事实的标准,从小网联成中网,再由中网联成大网,在此过程中逐渐解决遇到的技术、标准等各种问题。
届时,物联网的产业链几乎可以包容现在信息技术和信息产业相关的各个领域。
有关权威咨询分析机构预测,未来物联网的发展将经历四个阶段,包括:阶段一、2010年之前RFID被广泛应用于物流、零售和制药领域;阶段二、2010-2015年物体互联;阶段三、2015-2020年物体进入半智能化;阶段四、2020年之后物体进入全智能化;。