浅谈在工业自动化中物联网技术的应用

陈晟炜

摘要：近年来我国工业技术不断更新进步，工业自动化程度也越来越高，物联网技术由于其特有的优势，尤其是物联网技术的包容性，在工业自动化智能感应、定位和识别功能不断得到研发和应用，使工业生产自动化水平和整体效率得到了进一步的提升。本文结合工业自动化领域中物联网技术的应用现状，分析了物联网关键技术的应用情况，并对工业物联网技术的发展前景进行展望。

关键词：工业自动化;物联网技术;智能工业;识别感应

随着科学技术水平的日益提升，物联网的出现使得现代社会生产技术发生了重大改变，成为人们生产生活中不可或缺的组成部分。就物联网技术而言，不单是简单的对物体与互联网间进行连接，在一定意义，上更是对互联网产业链的一种创新和深化过程。由于物联网有很好的包容性，在工业自动化领域中，物联网技术能实现远程监控、定位识别等功能，进一步提升了工业生产自动化水平，促进工作效率提升。工业自动化得到不断发展与创新，物联网技术的应用也已然掀起智能工业的新一轮技术革命。但由于我国物联网技术起步晚、发展快，各项技术尚未成熟，在工业自动化应用过程中也会出现一些问题，亟需予以进一步的完善。

一、工业自动化领域中物联网技术的应用现状

在工业自动化领域中搭建物联网需要借助工业系统、智能传感器以及移动终端，还有诸多的外部智能设备，物联网技术的构成系统是运营支撑、无线通信以及传感网络，是实现各类信息传感设备相互的网络联通。以下是其目前基本系统构成及功能示意图：

随着无线网络4G/5G技术的日臻完善，网络接入和数据传输也趋于成熟，那么如何将传到互联网上的这些工业数据进行处理、归类、存储，并用客户容易查询的方式分享这些数据，且整套系统的价格适中，能便于广泛的市场推广，这就是我们目前有待研究的课题。物联网技术的应用不仅能够实现生产过程的远程监控和无人值守等基本功能，还能够改变和提高生产管理模式、提高工作效率，目前市场上普遍的解决方案是云访问，即通过专用的物联网接入设备或称为前端数据采集器将现场传感器的信号或PLC的数据等采集上来，然后通过3G/4G网络传输到特定的云服务器上，在云服务器端运行专用的云平台软件，对上传的数据进行处理、归类、存储，客户端可通过互联网在任何地方通过电脑或手机进行远程查询和访问。市场上有很多公司在研发云访问系统，但缺乏统一的规范和标准，特别是每家系统都必须配各自的物联网接入设备，系统价格偏高，对造成成本的浪费，云平台软件也是五花八门，水平参次不齐，访问界面不友好，客户也不方便自己定制和编程，目前只能实现一些简单据的查询和报警功能，更多客户特定的实时状态监视及统计分析功能还无法实现。由于以上的这些原因造成了云访问模式很难大范围推广，只能在一些大企业中试点运行。目前有很多大品牌PLC都支持WebServer功能，只是开发WEB页面往往需要对HTML5，JAVA等语言进行编写，对工控领域的从业者难度较大，这直接造成了广大用户没有注意到这种云访问模式的优越性。

二、工业自动化中物联网关键技术的应用

物联网技术是网络技术的一种延伸，也是对互联网技术的拓展，通过对网络层和应用层的重新架构。现阶段，物联网在面向工业自动化的过程中所涉及的技术主要有三个层面，一是信息的感知、识别和定位，二是网络接入及数据和信号的处理，三是行业应用等等。

2.1识别技术

在物联网技术中识别技术是最基础的一部分，物联网识别主要是对联网的信息交换中，对需要交换的信息或者是有其他对象的识别代码，识别代码是唯一的，是针对一个物体或一个对象，或者是一个对象可以有几个识别代码。组成一个信息交换对象有着诸多的元素。系统的构成是比较复杂的，可以用识别技术实现对对象的识别。

2.2架构技术

在联网信息交换的实际过程中可以用多样化的方式，是对操作实行互通互联。比如信息交换的供需双方，对架构技术展开合理的应用，可以搭建出信息共享的方式，然后为双方提供各类的数据资源和信息资源。架构技术的优势就是服务的方式比较简单，其缺陷就是在非语言环境中才能开展。对供需双方来说实际行动都是有一定的局限性以及属性。因此在物联网技术的实际操作中，架构技术还是要加强应用，从而为供需双方提供合理的操作平台。

2.3物联网数据与信号处理技术

在工业自动化生产的实际开展中，物联网本身就要具备一定的信息处理能力，物联网可以将工业自动化中生产以及销售活动产生的数据收集起来，借助计算机技术实现对这些数据的处理以及分析。在工业自动化中开展物联网的实际应用，可以依据相关的语义，借助物联网中的重要技术以及设备，对信息数据展开适当的分析以及采集。然后在结构化信息的基础上对采集到的数据展开合理的处理以及分析。

2.4嵌入式系统技术

对传感技术、硬件软件以及电子技术进行整合后，可以形成嵌入式系统，技术复杂性还是比较高的。若是将网络比作为人的神经系统，那么传感器相当于五官，负责的是信息的收集，嵌入式系统则是人的大脑。如今技术在不断更新，经济在不断进步，嵌入式系统不断经过改进，也不断渗透到各个领域中。

三、工业领域中物联网技术的发展前景

3.1实现实时数据和大数据的采集和监控分析

物联网技术目前被应用于各个行业的生产制造的每一个环节当中，利用安装了物联网技術的生产设备，通过采集数据、生产检测来控制产品质量和原材料消耗等情况。这样就可以实现对工业生产、设备制造等环节的远程实时监控。在生产过程中，按照云访问的技术要求对被监控设备进行联网，从而对实行生产的工人、进行生产的机器、以及生产的环境等进行全方位监控，通过对实时数据与历史大数据经验值的分析对比，可以在故障发生前即可提前预警，及早消除故障隐患，改变现有的被动维护方式为预防性维护，延长设备寿命，提高设备使用率。

3.2实现经营管理的最大融合，减少生产管理成本

物联网技术应用在经营管理环节当中主要是应用于供应链管理和生产管理两个环节当中。在这两个环节中应用物联网技术不仅能减少成本，能够提高相关工作人员的工作效率，还能提高企业的管理效率和管理的智能化水平。通过使用物联网技术，可优化自动化系统中的一些配置，降低控制系统的成本，即为企业节约更多的资本投入，也可以为节能环保做出贡献。例如工业现场的触摸屏，在很多场合触摸屏利用率不高，通过云访问方案即可取消这些触摸屏，用操作人员自己的手机来查看设备的运行状态并进行操作和设置，其功能完全和原来的触摸屏一样，试想一下，如果采用这样的方案，我们可以节省多少控制成本。

四、结语

如今无论是互联网还是物联网都已成为我们生活中不可缺少的一部分，如何将物联网的技术更好的与工业自动化及生产过程中进行融合，是我们需要长期在实践中不断总结研究的课题，在“中国制造2025“国家强国战略的指引下，结合生产实际，只有不断的创新，研发新技术，才可以在工业自动化领域发挥出物联网技术的最佳效果，真正实现智慧工业的可持续发展。

参考文献：

[1] 基于物联网的工业自动化技术研究[J].蒋曙光.科技创新与应用.2017（10）

[2] 远程控制和物联网技术在工业自动化控制中的应用[J].马雪峰.信息通信.2019（10）

[3] 物联网带给工业自动化的创新机遇[J].顾亮，杨萍.制造业自动化.2018（17）

（作者单位：深圳智明创展电子有限公司）