物联网技术在工业自动化中的应用

高亮?孙存?傅仁军

摘要：随着科技的不断发展和进步，物联网技术也进入高速发展的时代。随着其不断应用到各个领域中，物联网技术的重要性越发凸显，有效地推动着互联网产业的创新和进步。物联网技术在发挥互联网的网络互连的基本功能外，也在进一步推动工业自动化的进程，使我国工业生产发生翻天覆地的变化，不仅保证工业生产效率和安全性能的提升，而且进一步控制了能源消耗和工业废弃物的排放。就物联网技术在工业自动化中的发展促进作用展开分析和研究，希望促进物联网技术和工业自动化的不断进步和发展。

关键词：物联网；关键技术；工业自动化

一、前言

科技的进步不断推动着经济的发展和人们生活水平的提高，同时也使得物联网技术在社会各个行业中得到不断的推广和应用。尤其是物联网技术在工业自动化领域的充分使用，对人们的生产生活起到了有效的促进作用，所以物联网技术在工业领域中具有不可替代的重要作用。物联网技术作为一种崭新的现代化技术，以互联网为媒介，运用信息传递器，实现不同物体之间的互相关联和沟通，极大地提高了工业生产的效率。所以在工业自动化发展中，要增加物联网技术的投入使用力度，扩大物联网技术的应用范围，不仅可以促进我国工业自动化的进一步发展和社会经济的前进，还可以促进人民生产生活水平的进一步提升。物联网技术和互联网技术对人们的生产生活带来很大的改变，如何将这两项技术应用到工业自动化生产中和人们的生产生活中是必须面对的问题，也是一项挑战和考验。节能减排的总体目标可以通过物联网技术来实现，节能减排对每个企业都至关重要，它将直接影响企业的经济效益和职工的收入，对国民经济也有着至关重要的影响。物联网和互联网技术已经深入人们的生活，与每个人密切相关。如何将这项技术高效、高质量地应用到工业自动化及生产生活中，是我们一直研究的难题。物联网就是通过各种元器件，长距离或短距离的通讯网络，实现数据互通和共享，在确保数据信息安全保障的前提下，提供安全可控的信息技术支持，提供个性化的服务，满足个性化的需求，比如在线监测、报警联动、远程控制、追溯定位、安全保卫、报表统计、方案对比、领导桌面等管理和服务，极大地提高了管理效率，减少了不必要的生产流程，减员增效，减排创效，极大地提高了企业生产效率，是一次新的产业革命。应用好物联网和互联网技术可以实现对所有事物的规范化、高效化管理，确保高效、节能、安全和环保，实现管理、控制和营销一体化。实现企业生产经营的最经济化。

二、物联网技术的概念和当前的应用情况

（一）物联网的概念

物联网技术主要是以互联网为基础发展出来的新型应用技术，可以实现物物互连，同时还可以利用专业设备与系统进行物品联网控制，智能化识别物体信息。运用射频识别设备、信息传感器、定位系统、红外感应器和激光扫描器等相关装置和技术，实时收集任何需要连接、交互的物体和过程，例如物体的光、热、电、声、化学、生物、位置等多种信息，通过网络媒介，实现物体与物体、物体与人之间的有效连接。所以，物联网就是基于互联网技术和传统电信网络的一个信息载体，使得独立存在的个体之间可以产生连接，从而形成互联网络，进而为人们的生产和生活提供更好的便利条件[1]。

工业物联网主要是指物联网技术在工业领域的应用发展。工业物联网主要指将有感知、监控能力的各类传感器、控制器、移动通信、智能分析和数据处理技术应用到工业生产过程中，进而通过缩短生产时间和节约生产成本来提高生产效率，促进企业工业生产向智能化转变，最终提升企业生产效益。从实际应用形式的角度来看，工业物联网具有安全性、自动化、实时性、互通和高效性的特点。感知层、网络层和应用层构成了物联网典型体系架构，每层相互作用和联系。物联网全面感知的核心能力是通过感知层来实现的，有些核心的技术瓶颈需要解决。怎样具备精准、全面、高效的感知能力，并解决低功耗、小型化和低成本问题是目前的关键问题。网络层的主要基础设施以广泛覆盖的移动通信网络为依托，是物联网中标准化程度最高、产业化能力最强、最成熟的部分，关键在于为物联网应用特征进行优化改造，形成系统感知的网络。应用层提供丰富的应用，将物联网技术与行业信息化需求相结合，实现广泛智能化的应用解决方案，关键在于行业融合、信息资源的开发利用、低成本高质量的解决方案、信息安全的保障及有效商业模式的开发。物联网的应用可以很好地提高生产效率，切实为企业和个人创效和提供便利。我国无线通信网络主要有3G、WLAN、LTE、GPRS，而4G仍为试点阶段。M2M平台具有一定的鉴权功能，因此可以为顾客提供必要的终端管理服务，同时，不同的接入方式都可顺利接入M2M平台，因此可以更顺利、更方便地进行数据传输。此外，M2M平台还具备一定的管理功能，可以对用户鉴权、数据路由等进行有效管理。而对于BOSS系统，由于其具备较强的计费管理功能，在物联网业务中得到广泛的应用。

（二）物联网当前应用情况

当前，物联网的应用领域日益广泛，应用范围日益拓展，物联网在实际生活中的重要性日益显著。比如，互联网在医疗领域中的应用，可以有效传递患者与医生之间的信息，辅助医疗设备的有效应用，可实现各个科室之间信息共享的高效化，优化医疗服务质量的提升。且物联网技术的应用可以提升医疗数据获取的便捷程度，辅助医疗决策更好地制定，以此优化医疗质量，提升医疗服务效率[2]。此外，在航空领域或安防领域，物联网技术也被广泛应用。互联网技术在航空系统和安防系统中，可以利用传感网络系统，维系系统应用的安全性，降低人为的入侵。由此可见，当前物联网技术已经被广泛应用，并取得了大量领域的认可，对人们的生产生活发挥着巨大的推动作用。今后，互联网在生产、生活中的应用将更加广泛，所以相关工作人员及行业人员必须提升对物联网应用的关注度。互联网在工业自动化领域中的应用取得初步成效，但是分析物联网实际应用状况，物联网应用过程中技术难题依旧存在，比如传感器的传感装置问题、传感器的硬件系统智能化问题及技术智能化问题，还有微型化设计的问题，在未来发展中还需要不断进行优化和解决，以此才能更好地辅助工业现代化的发展，更好地使物联网技术为人民服务[3]。

三、物联网技术在工业自动化中的应用方式

工业自动化在极大程度上推进了工业的发展进步。当前，我国经济稳定，社会和谐，工业在推动经济和社会发展中发挥着不可替代的重要作用。所以，工业领域必须与时代发展相结合，不断融入新技术。在先进技术与工业相融合的过程中，不断促进工业生产力的提升，提高工业生产效率。物联网技术在工业自动化中的广泛应用，有利于辅助工业企业生产力的最大程度优化，促进工业生产质量的提升，优化工业企业经济效益。此外，物联网技术的应用可以辅助不同领域工业企业在市场竞争中稳定发展。虽然物联网在不同领域发挥的作用各不相同，但其应用效益大致一样，物联网应用的主要目标为降低成本，实现企业生产安全性和节能减排，所以当前物联网技术在工业自动化中的应用主要体现在以下四个方面：

（一）物联网技术在工业制造领域中的应用

随着科技水平的不断提升，物联网技术的成熟度不断增长，使得物联网在工业生产各个领域中的应用日益广泛。从工业生产制造企业角度分析，企业生产运营过程中要想依靠互联网提升生产效率，就必须促进工业企业生产设备运行效率的增长[4]。从工业企业生产设备实际应用情况分析，物联网技术的应用可以极大地提升生产设备的运行效率，使生产效益最大化，维系生产制造企业稳定发展。此外，生产制造企业在应用物联网技术的过程中，可以对生产原材料质量的优劣进行有效甄别，有利于辅助产品检测工作效益的提升，物联网技术的应用还可以鉴别材料质量，剔除不合理的原材料，快速鉴别不合格的产品，有利于辅助工业自动化生产效率的增长，实现降本增效的目标。工业自动化发展过程中，智能传感器属于应用的核心动力设备，数字化工厂建立的过程中大都应用物联网技术与相应的设备，这有利于使工业向着智能工厂的方向发展，有利于产销流程把控全面化程度的增长，也有利于促进生产过程可控程度的增长，从而降低生产制造过程中由于人为失误所导致的风险事件的发生率。可以依靠物联网精准地收集生产线的各种数据和信息资料，优化生产进程的规划和生产流程的合理安排。工业制造领域中应用物联网技术，还可以强化设施管理和库存管理，依靠传感器有利于及时接收设备信息，辅助设备运行状态的把控。尤其是在特殊环境下，借助物联网传感器，可以对机床运行过程中的参数进行收集，并将参数控制在合理范围内，维系设备应用的正常化。物联网技术的应用有利于联系制造企业的物与物、物与人，有利于辅助工作人员开展库存管理工作，使库存管理方式智能化，依靠物联网技术可推动制造企业中智能工厂建设的发展，能够完善供应链互联网技术的应用，可及时分析供应链之中存在的移动信息，并整合分析这些信息资料，出具相关的检测报告。依靠这一形式，沟通供应商与工厂，实现各个环节之间的联系，并及时将物联网所收集的各种信息向工程师传递，远程监控生产制造过程，构建数字化智能工厂，促进企业经济效益的提升。且物联网技术的应用还可以借助工业通信无线化传感器和无线感测称重传感器，及时对制造过程中所应用的产品粘度、性质、硬度、味道和色彩进行精准和有效的测量与监控，以此解决不合格材料的应用问题，实现控制传统工业制造领域过程中无法把控的问题的效用，有利于实现高质量的工业制造。

（二）物联网技术在工业产品信息中的应用

随着社会经济水平的提升，人们的生活质量也在不断增长，人们对产品安全和产品质量的要求也在不断提升，更加追求精神和物质上的享受。所以，消费者在购买产品过程中，对产品质量和产品功效的需求也不断增长，对产品的安全性和产品材料的关注程度日益提升。在工业产品销售中，产品对健康的影响和安全程度是消费者购买产品时主要关注的内容，所以在工业自动化发展过程中，信息的透明度十分关键，透明和公开的产品信息将直接对市场中产品的覆盖程度和推广程度发挥积极作用，对消费者的消费感受和产品市场的实际需求产生正面影响。所以，这就需要工业企业生产工业产品中，必须严格把控工业产品信息，优化工业产品质量服务工作，使工业产品数据透明，为消费者提供更加优质的工业产品[5]。这就需要在生产工业产品的过程中，严格把控生产环节中的产品信息，严格控制工业产品的销售环节，其主要销售环节中也涵盖大量的产品信息，这些信息将对工业产品的市场占有率和工业企业的形象产生影响，关系到工业企业的市场竞争力和市场定位，所以工业产品生产销售环节中需要合理应用物联网技术，进行产品信息的监控与管理，若是发现工业产品信息中存在问题，必须及时采取措施进行干预，以此保障工业产业生产运行稳定，维系其在市场中健康长远发展[6]。此外，物联网技术在工业产品信息中的应用，可对产品包装过程进行完善，这有利于及时把控产品信息，依据客户需求有针对性地设计产品包装。

（三）物联网技术在工业安全方面的应用

工业自动化生产过程中，必须以安全生产为主要目标。物联网技术的应用可以实现工业生产的有效定位和感知，可强化生产流程的监控与管理，可在工业生产作业时，针对各种问题进行有效的监督和管理。工业生产过程中，安全是重要因素，所以生产活动能否顺利开展与工业生产安全息息相关，工业自动化生产必须将安全放在第一位，工作人员必须提升对工业生产安全程度的关注程度，为维系工业生产安全性，可以灵活地应用物联网技术的定位功能，精准定位物联网技术并感知物联网功能，以此辅助工业生产设备更好地应用，稳定和安全地维系生产流程的正常推进，促进生产安全程度的提升。将物联网技术设备在工业生产设备上进行连接，并应用于生产车间作业中，可以实时监督工业生产设备的应用情况，了解生产车间的生产状况，确保各个生产环节的正常推进，最大程度降低生产过程中的安全隐患，可保障生产环节安全、合理、有序、科学。物联网技术在工业安全领域中的应用，不仅可以缩减工业自动化的生产时间，缩减工业自动化生产过程中的成本，也可以促进生产效率的提升，最大程度确保工业生产安全[7]。

（四）物联网技术在环保方面的应用

工业发展进程中，各个企业积极响应国家政策，生产经营中对可持续发展的重视程度不断增长。为实现工业企业的可持续发展，需要在工业生产各个流程中落实环保节能的政策，实现节能减排。这就要求在工业生产中，不仅要关注经济效益，还要与可持续发展相结合，工业企业需要以可持续发展理念为发展的根本，在组织生产活动时，遵循节能减排的相关原则和政策，将社会效益、经济效益协同发展，不断落实企业环保责任[7]。工业企业实际生产中依靠物联网技术可处理环境污染问题，实现节能减排的根本目标。物联网技术在工业企业节能减排领域中的应用，可将物联网传感器在工业生产设备上进行连接，监控企业内污染源产生的实际情况，并建立污染环境检测系统，实现最优化节能减排目标的效用，有利于辅助工业企业稳定健康发展，推动工业自动化发展中环保效益的增长。通过物联网技术的应用可以解决工业企业生产高污染的问题，实现各个生产环节中环保行动的监督管理，彰显节能减排的实际效用，有利于辅助工业自动化的可持续发展，满足环境保护的实际需求[8]。

四、结语

在科技迅猛发展，物联网技术在各个领域中广泛应用的背景下，工业企业产业结构不断优化升级。在工业自动化领域中，互联网技术的应用可提升工业自动化水平，使得工业生产向智能化方向发展，所以工业企业必须重视互联网技术的应用，在实际生产中体现物联网的效应和价值，依靠互联网技术不断促进工业生产制造环节质量的提升，使工业产品信息透明化，保障工业生产安全，提升生产环保性，辅助工业企业的可持续发展，在满足人们需求的基础上，促进工业自动化企业生产效益的提升，维系企业稳定、健康、环保生产。

参考文献

[1]马雪峰.远程控制和物联网技术在工业自动化控制中的应用[J].电工材料，2019，202（10）：257-258.

[2]李克龙，高宗辉，秦金山.物联网技术在工业自动化中的应用研究[J].现代工业经济和信息化，2021，11（7）：100-101.

[3]刘思雨，杨青丰，唐丽萍.物联网技术在工业自动化中的有效应用[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2021（12）：188-190.

[4]徐莉萍.物联网技术在工业自动化方面的应用研究[J].华东科技：综合，2021（8）：1.

[5]李红娣，李红强.面向工业自动化的物联网技术的应用研究[J].中国新通信，2021，23（3）：105-106.

[6]张海龙.工业自动化中物联网技术的应用研究[J].智能城市，2021，7（24）：27-28.

[7]陆正卿，方维岚，李娴.物联网技术在工业自动化方面的应用研究[J].数字技术与应用，2021，39（2）：80-82.

[8]徐妙棂.物联网技术在工业自动化中的应用研究[J].工程技术研究，2020，5（19）：38-39.