浅析智能工厂中的工业物联网技术

左培良 周琴 戴星

摘 要：在智能工厂的发展中，物联网是重要的核心技术，工业物联网是如今工厂发展一种趋势，也是智能工厂的基本条件。本文对智能制造以及工业物联网的相关问题展开了探讨和分析，指出了智能工厂中关于工业物联网的一些问题，并分析了工业物联网研究的一些核心问题，希望对国内工业发展有一定的促进作用。

关键词：智能工厂;工业物联网;技术应用

智能工厂可以从智能制造、智能产品以及智能管理三个维度进行描述，三个维护可以经过数据的支持实现交互，工业物联网与服务互联网是智能工厂中的两方面重要的通信设施，服务互联网可以与供应商之间进行连接，对生产计划、资源以及物流等相关系统实现信息的集成，工业物联网则是支持各类设备以及产品的互通互联，借助信息通行实现与空间的集成。

一、智能工厂中的工业物联网

（一）工业物联网的体系结构

现场设备在工业生产的底端，借助现场总控网络，对工业环境中数据进行感知并且完成命令下发，工业物联网中的传感器网络用灵活组网以及通信优势，与总线网络是共存的，在工业控制中可以发挥出不可忽视的作用。与以往的物联网不同，工业物联网中加入工业企业的各类服务器以及系统，一方面可以对实时性的控制命令进行快速地决策，另一方面可以借助数据库将底端数据传输到应用层。数据的处理要借助互联网进行传动。对工业生产的流程展开全面的监控，并对设备的信息进行有效的跟踪。[1]

（二）智能制造对工业物联网的要求

在智能工厂中诸多的终端设备，比如移动机器人，就是有一定随机移动能力的设备，虽然是在工程中的固定设备，也是在一个时段中产生不同的加工情况。这些设备的信道环境以及业务模式，是随着节点的运动发生改变的。[2]在智能工程中传感器网络是非常复杂的，其中有大量的节点存在，对不同参数进行适当的收集，将信息依据重要性分成不同优先级，工业数据的传输需要一定的可靠性以及实时性，现场设备的数据监测实效性则是在1S以上。另外是成千上万在工业物联网中分布的传感器，时刻产生着大量的数据，工业物联网的处理任务就是将信息收集，然后是借助数据挖掘等先进的技术，在其中提取到有效的信息。

二、智能制造环境下工业物联网的核心问题

（一）全互联制造网络

工业物联网的建设目标就是互通互联，为了达到智能制造的目的，网络需要对不同的设备实现互联互通，如今缺乏标准化的操作信息交换协议。在工业物联网中收集到的信息往往是鼓励的以及封闭的，这对工业物联网大范围应用是有一定影响的。因此要找到合适的解决方案，对多源异构数据进行融合。初期数据的融合是针对传感器，解决的是异构传感器的互联。[3]如今来看信息融合体现的是多层次以及多角度的数据处理过程，并且包括数据的多源检测以及估计。

（二）工业无线通信

工业领域的无线通信，需要部署灵活，成本低廉，便于进行维护以及维修。无线通信为诸多的智能设备以及自动化设备提供无线链接以及网络拓扑结构，在一定的条件下无线通信可以弥补有线网络的不足。在工业中的无线通信，如今来看有针对蓝牙技术的，设计出链路负载调整算法，让通信的质量的测定了改善。也有人提出了基于WiFi的监测技术，通过WiFi来实现无线传感器与分析终端之间的相互连接。以往的通信技术在很长一段时间内满足工业发展中的需求，但是工业物联网的出现，以往的技术已经是无法满足工业物联网的实际建设需求。

（三）工业物联网中数据处理

在智能工程中，底端设备是数据的主要来源，时刻产生大量的感知数据，这些数据的数量大，还是从不同的设备中产生的，在网络传输的条件以及现实环境下，受到硬件以及工艺等因素的影响，让不同的设备数据得到有效的处理，找到工业物联网的指导信息，

（四）工业网络的安全性

工业物联网是现阶段智能工厂建设的重要内容，工业物联网的信息安全是至关重要的，涉及到数据的感知层，应用层以及传输层的信息安全。其中工业物联网中数据主要是源自于感知层，安全性主要是涉及到数据的完整性以及保密性，对于硬件上的一些漏洞，是要坚决避免的，在传输层中信息海量的，身份认证、密钥协议、机密性等诸多的方面都是影响到工业物联网的数据安全性。应用层分析大量的数据，在处理以及应用数据中需要严密的保护技术，加密技术不断更新，同态加密成为重要的技术发展方向。

三、结论

总之，工业化发展在现阶段已经进入到新的时期，工业物联网成为工业发展的一种趋势，也是智能工厂中的重要部分。工业物联网可以解决设备的互联互通问题，在设备的监控以及自动化操作方面，工業物联网起到非常重要的作用，也是让工业生产的整体水平实现了提升。

参考文献：

[1]乔宇.共创物联世界 洞见智能未来——访研华（中国）有限公司工业物联网事业群中国区总经理蔡奇男先生[J].电气时代，2018（10）：8-10.

[2]罗克韦尔.自动化利用工业物联网技术将制造决策时间从数小时缩短至几毫秒[J].智慧工厂，2017（10）：10.

[3]特约记者.基于工业物联网的智能制造技术体系——访中科院沈阳自动化研究所刘意杨副研究员[J].中国仪器仪表，2016（10）：33-34.