物联网技术在工业自动化中的应用研究

徐妙棂

（宁德时代新能源科技股份有限公司，福建，宁德 352100）

1 物联网概述

1.1 物联网的内涵

物联网主要指借助射频识别技术、信息传感器、全球定位系统、红外感应器以及激光扫描器等装置和技术，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程，例如采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种信息。通过网络的接入，物和物之间、物和人之间能够很好地连接起来。总之，物联网是一个基于互联网、传统电信网等的信息承载体，使得全部可以被独立寻址的普通物理对象形成彼此联通的网络。

1.2 工业物联网

工业物联网主要指物联网在工业领域的应用。工业物联网主要指把有感知、监控能力的各类传感器或控制器、移动通信以及智能分析等技术应用到工业生产过程中，进而提高生产效率，节省生产时间，缩减生产成本，从而实现工业生产智能化，最终提升企业的效益。从应用形式上来看，工业物联网的应用具有实时性、自动化、嵌入式（软件）、安全性和信息互通互联性等特点。

1.3 物联网技术的发展现状

随着社会的进步、经济的发展、技术的进步，物联网技术日趋完善，应用范围也越来越广，自身价值逐步得以实现。例如，物联网应用在医疗领域，其技术可以传递医疗设备、医生和患者等信息，实现了信息传递和共享，使医疗服务具有较高的完整性和高效性。同时，使用物联网技术还可以获得所需的医疗数据，便于掌控医疗服务情况，分析和收集数据，进而做出正确的决策。此外，物联网技术在安防领域、航空系统均取得了较好的应用。其中，在航空系统中应用物联网技术有助于物联网的传感网络技术保护系统不被入侵。综上所述，物联网技术已经在多个行业得到广泛应用，对大家的生产生活带来了积极的影响，变得越来越重要，今后的应用范围必将更加广泛。

1.4 物联网技术面向工业自动化的难题

工业自动化领域中应用物联网技术存在一定的技术难题，其中，物联网技术对于传感器和传感装置的要求比较高，对传感器的技术及硬件系统的微型化和智能化方面需要做进一步研究。

2 物联网关键技术

物联网关键技术主要包括RFID技术、架构技术、物联网数据和信号处理技术、嵌入式系统技术等。

2.1 RFID技术

RFID属于一种比较常见的无线射频识别通信技术，主要工作原理是借助相应的无线电信号来识别指定对象，得到相应的对象信息。使用该技术进行扫描无须直接接触扫描物体，它有一定的射频信号扫描范围，当物体进入该范围，就会自动收到解读设备所发出的信号并识别，也可以由目标对象传出信号，接收解读器来识别信号并接收实现信息传输。该技术的优点是不受外界恶劣环境的影响，也不受扫描对象的影响，可以快速识别，扫描速度快，同时耐用性也比较强。目前，该技术已经广泛应用在物流行业中，用于快速扫描快件，相比传统的人工扫描方式，该技术不但扫描速度快，而且出错率低，极大地提升了物流行业的工作效率和工作质量。总之，RFID技术是物联网技术的核心，扮演着十分重要的角色。

2.2 架构技术

架构技术主要指通过各种方式实现物联网的信息交换。例如，在信息交换时，通过架构技术的恰当使用，能够很好地实现信息共享，进而提供供需双方所需要的数据以及信息资源。架构技术的最大优点是服务的方式非常便捷，但是它也有相应的缺点，那就是必须在非语言环境中应用，受外界环境的影响较大。对于供需双方而言，实际行动的局限性比较大。综上所述，目前架构技术还不太健全，存在一定的问题，应该逐步完善，也只有这样才能够为供需双方搭建较好的操作空间，进而更好地提升物联网技术的整体水平，这一点相关研究人员应该引起足够的重视。

2.3 物联网数据和信号处理技术

数据和信号处理技术是物联网必不可少的部分，主要是因为其需要较强的信息处理能力。有了信息处理能力，物联网就能够很好地收集工业自动化生产运营过程中的全部信息，然后通过计算机网络就能对数据进行相应的分析和处理，达到预期的效果。

2.4 嵌入式系统技术

嵌入式技术实际上是非常复杂的，但通过该技术能够整合软硬件、传感及电子技术。例如，可以把网络类比作神经系统，传感器类似于五官进行信息的收集，嵌入式系统类似于大脑。随着社会的进步和技术的发展，嵌入式系统在不断完善，应用范围也越来越广泛。

3 工业自动化中物联网技术的应用

工业领域对于我国社会稳定和经济的发展做出了非常大的贡献，起到举足轻重的作用。随着经济的发展、技术的进步，工业领域不断吸纳各种先进的技术。在这个过程中，不断提升了工业企业的生产力，尤其是物联网技术在工业自动化中的应用，使工业企业的生产力得到了极大的释放，工业自动化水平、工业企业的生产效率和质量得到了大幅度的提升。此外，物联网技术有助于工业生产的安全平稳运行。现阶段，物联网技术在工业自动化中主要应用于工业生产制造、工业安全生产、工业节能减排、产品信息化、经营管理等方面，详细如下。

3.1 工业生产制造中的应用

在科学技术不断发展壮大的背景下，物联网技术随之快速发展并日趋成熟，其应用范围越来越广，逐渐渗入到工业生产制造的各个领域。对于每一个工业生产制造企业而言，在其生产运营的过程中，要想提高生产效率，首先就应该提升生产设备的运行速度，根据相应生产设备的实际情况应用物联网技术，能够明显提升设备的运行效率，从而节省大量的生产时间，有助于推动生产制造企业的长远发展。此外，对于生产制造企业而言，还可以利用物联网技术识别产品原材料的质量，在这个过程中，物联网技术有助于提升产品检测工作的质量。同时，物联网技术还能够快速识别不合格材料和产品，极大地提升工业自动化生产水平，进而提升生产效率，节省时间，从而实现有效控制生产成本的目标。

3.2 工业安全生产中的应用

安全是工业生产的第一要素，也是开展每一项活动的大前提，当然，工业自动化生产也不例外，相关人员必须给予安全足够的重视。要想保证工业安全生产，可以借助物联网技术并充分发挥其定位功能，因为它具备较强的精准定位功能和感知功能，所以有助于进一步提升生产的安全性。对于工业自动化生产而言，要想保证安全这一要素，一定要引入物联网技术，这样不仅可以进一步提高实际生产效率，还可以节省大量时间，削减成本。例如，在相关的工业生产设备上应用互联网技术，能够准确定位工业生产设备，进而确保工业生产的各个流程稳步运行，在保证安全的前提下，有助于实现自动化操作目标，从而推动工业自动化进一步发展。

3.3 工业节能减排中的应用

可持续发展是工业产业生产的重中之重，是每一个企业都必须遵循的一大原则。因此，对于每一个工业企业而言，都应该坚持可持续发展理念，并在企业生产运营的过程中做到节能减排，以保护好环境为己任，尽量减少企业生产对外界环境的污染影响。在工业企业实际生产的过程中，借助物联网技术，还能够有效解决环境污染问题。物联网技术在节能减排中的应用主要是通过将传感器安装在生产设备中，实时监控企业内的污染源，从而构建具有较强功能的污染环境检测系统，充分发挥出节能减排的效果，最终有助于工业生产的可持续发展，这对于工业自动化的长远发展是非常重要的。

3.4 产品信息化中的应用

近几年，随着社会的发展和进步，人们的生活质量越来越高，对于所购买产品的要求也越来越高。因此，工业企业应该严控产品质量，确保万无一失。在实际生产的过程中，除了在整个生产环节严格控制产品信息，还应该重视后续的销售环节，因为这其中也涉及非常多的产品信息，决定了产品的市场占有率以及一个企业究竟能不能在市场上立于不败之地，所以在工业产品的生产和销售过程中，必须引入物联网技术中的监控技术，严控生产销售的各个环节，找到存在的问题，然后逐一处理，确保企业生产运营的各个环节平稳运行。

3.5 在经营管理中推广应用

物联网技术在工业经营管理活动中的应用价值也比较大，在该领域应用物联网技术，有助于企业生产智能化和现代化的实现，极大地提升工作效率和质量，这对于企业的长远发展有非常大的帮助。例如，生产管理的追溯系统能够保证产品的唯一性，使每件产品都有一个对应的二维码，对产品种类以及来源都有明确的信息，从而可以实现从进料到成品的全过程控制，这有助于保证产品的质量。

4 结束语

随着工业企业的不断发展，工业自动化是今后社会的发展主流和方向，而物联网技术对于工业自动化的长远发展有非常大的帮助。物联网技术在工业生产制造、工业安全生产、工业节能减排、产品信息化、经营管理等方面都有非常大的帮助。因此，对于工业自动化企业，必须给予物联网技术足够的重视，在充分了解的基础上，恰当引入并应用到工业生产的每一个环节，进一步推动工业自动化的发展。