面向工业自动化的物联网技术与应用
物联网技术在工业自动化中的应用研究

物联网技术在工业自动化中的应用研究随着信息技术的快速发展,物联网技术(Internet of Things,IoT)已经成为一个热门的话题。
物联网技术的出现使得不同物体之间可以相互连接和通信,这为工业自动化领域创造了广阔的应用前景。
因此,本文将对物联网技术在工业自动化中的应用研究进行探讨。
一、物联网技术的基本原理和特点物联网技术是通过互联网实现不同物体之间的互联互通。
它基于传感器、通信设备、云计算和物联网平台,通过无线通信和互联网技术将物体连接起来,以实现数据的采集、传输和分析。
物联网技术的核心特点包括:1. 大规模连接:物联网可以连接数十亿甚至更多的物体,实现海量数据的采集和处理。
2. 实时反馈:传感器可以实时感知和监测物体的状态和环境信息,将数据实时传输到云端进行分析和处理。
3. 智能决策:通过大数据分析和人工智能算法,物联网可以为用户提供实时的决策支持和智能化的服务。
二、1. 设备监控和维护物联网技术可以实现设备的远程监控和故障预警,提高设备的可靠性和稳定性。
通过将传感器与设备连接,并将数据传输到云端进行实时分析,可以实现对设备工作状态的监测。
在设备出现故障或异常情况时,物联网系统可以迅速发出警报并指导工程师进行相应的维护和修复工作。
这有效减少了因设备故障导致的停产时间和损失。
2. 生产过程优化物联网技术可以实现生产过程的自动化和智能化。
通过将不同设备和生产线连接起来,实现生产数据的实时采集和分析,可以更好地掌握生产过程中的关键指标。
同时,结合大数据分析和人工智能算法,可以对生产过程进行优化和优化。
例如,可以通过实时监测生产线上的零部件供应情况,及时调整生产计划,以避免因零部件缺货而导致的停产现象。
3. 资源节约和能源管理物联网技术可以帮助企业实现资源的有效管理和节约。
通过连接不同设备和传感器,可以实时监测和控制设备的能耗情况。
通过数据分析和智能化控制,可以优化能源的使用,降低能源消耗。
同时,物联网技术还可以帮助企业进行智能水务管理、固废管理等,实现资源的高效利用。
物联网技术在智能工业中的应用案例

物联网技术在智能工业中的应用案例智能工业,又被称为工业4.0,是指通过信息技术的应用,将传统的工业生产过程转变为高度自动化、智能化和数字化的生产方式。
物联网技术作为智能工业的核心支撑,为工业生产带来了革命性的变化和巨大的潜力。
本文将介绍一些物联网技术在智能工业中的应用案例,展示物联网如何提升生产效率、优化资源利用以及改善工作环境。
1. 智能物流管理系统一个典型的智能物流管理系统基于物联网技术,利用传感器、RFID 技术和云计算等技术手段,实现对物流过程的实时监控、路径规划和效率优化。
通过在货物、车辆和仓库等物品上配置传感器,可以实时监测货物的位置、温度、湿度等信息。
同时,通过数据分析和预测模型,系统可以为仓库管理人员提供高效的货物配送方案,并优化仓库存储空间的利用率。
这样,物流企业可以提高运货的准确性和及时性,降低运营成本,并有效避免因温度、湿度等因素导致的货物损坏。
2. 智能制造物联网技术在智能制造中的应用案例非常丰富。
以传统的生产车间为例,引入物联网技术可以实现对设备、产品和员工的全面监测和管理。
通过在生产设备上部署传感器,可以实时监测设备的运行状态,提前预警并解决潜在问题,避免因故障造成的停工和生产延误。
此外,物联网技术还可以实现设备之间的协同工作,实现自动化的生产流程。
通过与生产线上的产品绑定,可以实现产品的追溯和质量监控,提高生产质量和合格率。
3. 智能能源管理智能能源管理是物联网技术在智能工业领域中的另一个重要应用。
通过在能源设备上安装传感器和智能控制系统,可以实时监测和管理能源的使用情况。
例如,通过在照明设备上安装传感器,可以根据光线强度和人员活动情况自动调节照明亮度,实现能源的节约。
同时,通过与电网和电池进行连接,还可以实现对能源的实时监测和调度,提高能源利用效率和优化能源供应链。
4. 智能安全监控智能安全监控是物联网在智能工业中的又一个重要应用领域。
通过在工厂、仓库和办公场所等区域部署视频监控设备,可以实时监测和记录区域内的行为和事件。
物联网技术对工业自动化的影响与应用

物联网技术对工业自动化的影响与应用随着科技的迅猛发展,物联网技术逐渐渗透到各个行业领域,其中对工业自动化的影响尤为显著。
物联网技术为工业自动化带来了全新的变革和机遇,不仅提高了生产效率和质量,还实现了资源和能源的优化利用。
一、工业自动化的定义与发展现状工业自动化是指将机械与电子技术、信息技术等技术手段相结合,实现对工业生产过程进行控制和监测的系统。
随着科技的不断进步,工业自动化的应用范围越来越广泛,包括制造业、能源领域、物流等。
然而,传统的工业自动化系统存在着一些问题,如信息孤岛、反应速度慢等,限制了生产效率的提高。
二、物联网技术的介绍与特点物联网技术是将各种物体连接至互联网,在无线传感器网络的基础上,实现物体间的智能互联和信息交互。
物联网技术的特点主要体现在以下几个方面:1. 大规模连接:物联网可以连接海量的设备和物体,实现大规模的信息交互和数据传输。
2. 智能感知:物联网的设备具有智能感知能力,能够对环境进行实时监测和数据采集。
3. 实时响应:物联网技术提供了实时响应的能力,可以快速处理大量数据并作出相应的反应。
4. 自主决策:物联网通过智能算法和人工智能技术,使得设备和物体能够进行自主决策,并实现自主控制。
三、物联网技术对工业自动化的影响1. 提高生产效率:物联网技术可以实现设备之间的实时通信和交互,提高了生产效率和响应速度。
工业自动化系统通过物联网技术的支持,能够实现自动化控制和智能调度,减少人工干预,提高生产效率和质量。
2. 降低成本:物联网技术可以实现设备的远程监测和维护,避免了大量的人力和物力投入。
通过实时数据传输和分析,工业自动化系统可以实现整体优化和资源配置,降低了生产成本。
3. 改善安全性:物联网技术可以实时监测和控制设备运行状态,及时发现异常并做出应对措施,提高了生产线的安全性。
工业自动化系统通过物联网的支持,实现了设备的远程监测和控制,降低了工作人员的风险和工伤事故的发生率。
物联网技术在工业生产中的应用与发展趋势

物联网技术在工业生产中的应用与发展趋势一、引言随着科技的日新月异,物联网技术已逐渐渗透到工业生产领域,并且发挥着越来越重要的作用。
物联网技术通过将传感器、设备、网络和云计算等技术相互连接,实现了工业生产过程的信息化、智能化和自动化。
本文将重点探讨物联网技术在工业生产中的应用,并展望其未来的发展趋势。
二、物联网技术在工业生产中的应用1. 生产过程监控与优化物联网技术通过连接各个生产节点的传感器和设备,实时采集和传输生产数据,并利用云计算和大数据分析技术对这些数据进行处理和分析。
这样,生产过程中的各种参数和指标就能得到精确测量和实时监控,使得生产企业能够及时调整生产计划和参数,优化生产过程,提高生产效率和品质。
2. 智能化设备控制与维护物联网技术可以实现设备之间的互联互通,实现设备之间的信息传输和控制。
通过与设备连接,企业可以实现对设备的智能化控制和远程维护。
例如,企业可以通过物联网技术实现对机器设备的远程监控和故障排查,及时进行维修和维护,从而减少停机时间和生产成本。
3. 供应链管理与物流优化物联网技术可以将供应链中的各个环节相互连接,实现供应链的信息共享和物流的优化。
通过物联网技术,企业可以实时掌握原材料和产品的位置、库存和运输状态,提高供应链的可视化程度,减少库存压力和运输成本,提高供应链的效率和灵活性。
4. 能源管理与环境监测物联网技术可以帮助企业实现对能源消耗和环境污染的实时监测和管理。
企业可以通过物联网技术实时监测能源的使用情况和效率,寻求能源的优化和节约措施。
同时,物联网技术还可以监测环境参数,如温度、湿度和空气质量等,帮助企业提高生产环境的舒适度和安全性。
三、物联网技术在工业生产中的发展趋势1. 人工智能的融合随着人工智能技术的快速发展,物联网技术将与人工智能技术相互融合,共同构建智能化的工业生产系统。
通过引入人工智能算法和机器学习技术,物联网系统可以自动学习和优化生产过程,提高智能化设备的自主决策和行动能力,进一步提高生产效率和质量。
物联网技术在工业领域中的应用与优势

物联网技术在工业领域中的应用与优势随着科技的不断发展,物联网技术在各个领域中都产生了深远的影响。
尤其在工业领域中,物联网技术的应用已经成为了提升生产效率和管理水平的重要工具。
本文将就物联网技术在工业领域中的应用与优势进行探讨。
一、物联网技术在工业领域中的应用1. 生产数据的实时监测与分析物联网技术可以通过传感器等装置,实时监测生产线上的各项数据,并将其传输到云端进行分析。
这种实时监测可以帮助企业及时掌握生产状态和运行参数,及早发现问题并采取措施进行调整。
同时,通过对大量数据的分析,可以深入研究生产工艺和设备性能,为企业提供决策支持和优化方案。
2. 资源的智能管理物联网技术可以应用于工厂的能源管理、物料管理以及设备维护等方面。
通过对能源的监测和分析,企业可以实现更加精确的能耗控制,降低能源浪费,从而减少生产成本。
物料管理方面,通过物联网技术可以实现库存的精确监控和自动补货,避免了因物料短缺而造成的生产延误。
同时,利用物联网技术可以进行设备的智能预测维护,提前发现设备故障并进行维修,避免了因设备故障而导致的生产中断。
3. 生产过程的自动化和智能化物联网技术可以实现生产过程的自动化和智能化。
通过将传感器和执行器与生产设备相连接,可以实现设备之间的信息交互和协同操作,提高生产效率和生产质量。
例如,在生产线上,通过物联网技术可以将不同设备进行联动,实现自动化的物料输送和产品组装,减少人工干预,提高生产线的效率。
同时,通过物联网技术可以实现对生产过程的智能监控和控制,提高生产的精度和稳定性,减少生产中的失误和品质问题。
二、物联网技术在工业领域中的优势1. 提高生产效率物联网技术可以实现生产过程的自动化和智能化,减少了人工操作的需求,降低了生产中的错误率和故障率,提高了生产效率。
同时,通过对生产数据的实时监测和分析,可以及时调整生产计划和产能配置,优化生产过程,提高生产效率和产出质量。
2. 降低生产成本物联网技术可以帮助企业实现资源的精确管理和能源的有效利用,降低了企业的用能成本和物料成本。
工业物联网技术及应用概述

工业物联网技术及应用概述随着科技的不断发展,工业物联网技术正逐渐成为推动工业0和中国制造2025的重要力量。
本文将从工业物联网技术的定义、技术原理、应用场景和发展趋势等方面进行介绍,让读者全面了解工业物联网技术及其应用价值。
工业物联网技术是指将物联网技术与工业生产领域相结合,实现生产过程的智能化、可视化和自动化的一种技术。
该技术的发展历程可以追溯到20世纪90年代,当时美国提出了“智慧地球”的概念,随后全球各国开始加紧研究工业物联网技术。
工业物联网技术主要包括物联网技术、云计算技术和大数据技术等。
物联网技术通过射频识别、传感器等技术手段实现设备的连接和数据采集;云计算技术则提供强大的计算能力和存储空间,实现对海量数据的处理和分析;大数据技术则对数据进行挖掘和分析,为决策提供数据支持。
工业物联网技术在智慧工厂、智慧物流、智慧农业等多个领域都有广泛的应用。
在智慧工厂方面,工业物联网技术可以实现生产过程的自动化、设备故障预测和维护、生产质量监控等,提高生产效率和降低成本。
在智慧物流方面,工业物联网技术可以实现物流信息的实时跟踪、货物状态的实时监控、运输设备的智能化管理等,提高物流效率和降低成本。
在智慧农业方面,工业物联网技术可以实现智能化农业生产、农业环境的实时监测、农业生产的精准决策等,提高农业生产效率和降低成本。
随着技术的不断进步和应用范围的扩大,工业物联网技术的发展趋势也越来越明朗。
工业物联网技术将与人工智能、机器学习等技术结合,实现更加智能化和自主化的生产过程。
工业物联网技术将与互联网技术更加深度地融合,实现更加广泛的数据采集和信息共享。
工业物联网技术还将推动制造业的数字化转型,实现更加精细化和个性化的生产方式。
工业物联网技术作为推动工业0和中国制造2025的重要力量,正逐渐受到广泛和应用。
通过将物联网技术与工业生产领域相结合,可以实现生产过程的智能化、可视化和自动化,提高生产效率、降低成本并改善工作环境。
物联网技术在工业自动化领域中的应用

物联网技术在工业自动化领域中的应用工业自动化是一个复杂的过程,而物联网技术却可以帮助我们简化这个过程。
作为一项快速发展的新技术,物联网已经被广泛应用于各个领域,特别是工业自动化领域。
物联网技术可以使我们更好地管理和控制机器和设备,从而让生产流程更加智能、高效和可靠。
一、物联网技术在工业自动化中的应用物联网与工业自动化结合起来,可以实现很多功能,下面就列举一些比较常见的应用:1. 监测和控制工业生产需要进行大量的监测和控制。
而物联网技术可以实现实时监测和远程控制,无需人工干预。
通过物联网技术,设备可以自动检测温度、湿度、压力等参数,并将这些数据传输到云端进行分析和处理。
如果设备出现故障或异常,物联网技术也能够通过远程控制进行操作。
2. 预测和优化物联网技术可以通过分析设备和生产线的数据,来预测未来可能发生的故障,从而提前采取措施。
同时,通过数据分析和智能算法,可以找出生产线中存在的瓶颈和优化点,并进行调整,从而提高生产效率和质量。
3. 节能和环保物联网技术可以监测和控制设备的能耗,从而实现节能和降低碳排放。
同时,物联网技术还可以自动监测和清除污染物等有害物质,保证生产环境的清洁和健康,减少对环境的污染。
4. 人机交互物联网技术可以将生产线和设备连接到云端,并与人们交互。
通过智能终端设备,用户可以远程了解设备性能和生产状态,在任何时间和任何地点都可以进行操作。
同时,物联网技术还可以通过虚拟现实技术,对生产线和设备进行模拟,方便工作人员学习和培训。
二、物联网技术对工业自动化的影响物联网技术的引入,使工业自动化的效率和可靠性有了显著的提升。
同时,物联网技术也让工业生产更加智慧化、人性化和可持续化。
具体来讲,物联网技术带来以下影响:1. 提高生产效率物联网技术可以实现设备和生产线的智能化,从而提高了生产效率。
例如,通过智能控制,生产线上的机器可以自动调整工作状态,避免长时间空转,从而节省时间和能源。
2. 减少人力成本物联网技术可以实现设备的自动化和远程控制,从而减少了人力成本。
物联网在工业自动化中的应用

物联网在工业自动化中的应用物联网(Internet of Things,IoT)是指通过互联网将各种物理设备连接起来,实现设备之间的信息交互和数据传输。
在工业自动化领域,物联网的应用正逐渐引领着技术和产业的变革,为工业生产带来了巨大的改变。
1. 远程监控和控制物联网技术使得工业设备的监控和控制可以实现远程操作。
通过传感器和数据采集设备,实时监测生产线上的设备运行状态和工艺参数,并将数据通过云平台传输给操作人员。
这样,即使操作人员不在生产现场,也能远程监控设备状态并进行控制。
这大大提高了工作效率,降低了人力资源成本,并保证了生产线的连续运行。
2. 智能设备管理物联网将各种设备连接到互联网上,实现了设备之间的数据交互和共享。
通过集中管理平台,可以对所有设备进行智能管理和远程维护。
比如,可以实时监测设备的工作状态、温度、湿度等参数,预测设备故障并进行预防性维护。
此外,通过物联网技术,设备还可以自动向管理平台报告工作状态,方便管理人员进行设备调度和资源配置。
3. 生产过程优化物联网技术提供了大量准确的数据,可以帮助企业进行生产过程的优化。
通过对生产线上各个环节的监测和数据分析,可以找出生产过程中存在的瓶颈和问题,并进行及时调整和改进。
例如,利用物联网技术对生产线上的设备和工序进行全面监控,可以实时识别出生产线上的低效环节,通过调整工序、优化设备配置等手段,提高生产效率和质量,降低能源和物料的浪费。
4. 安全保障和风险管理物联网技术在工业自动化中还可以提供更加全面的安全保障和风险管理措施。
通过实时监测设备运行状态和环境参数,及时发现潜在的安全隐患并进行预警,保障生产线的安全运行。
同时,物联网还可以对设备进行追溯和溯源,帮助企业进行质量管理和风险控制。
通过对设备和原材料的追踪,可以准确掌握产品的生产过程和供应链,及时发现和处理问题,提升产品质量和企业声誉。
综上所述,物联网在工业自动化中的应用正不断拓展和深化。
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面向工业自动化的物联网技术与应用理论研究无线通信技木ofIndustrialWirelessCommunication〔编者按】以感知和智能为特征的新技术的出现和相互融合.使得未来信息技术的发展由人类信息主导的互联网向物与物互联信息主导的物联网转变.对工业生产与管理主要的影响体现在信息和智能的泛在化。
面向工业自动化的物联网是工业现场级的传感器网络、面向物流管理的RFID网络、工厂控制网络和企业信息Internet网络的集成与融合,是未来制造环境中实现人与人、人与机器、机器与机器之间信息交互的主要手段。
经过“十五一、“十一五”的发展,我国在工业信息化方面取得了丰硕的成果。
EPA、WIA等一系列自主技术已经成为国际标准,为我国进一步发展面向工业自动化的物联网打下了坚实的基础。
我们将通过本专题向大家介绍我国工业物联网技术和应用的最新研究进展,相信通过大家对这个专题的关注会加速物联网技术在各个行业的应用,推动我国工业物联网产业的跨越式发展。
第十九章面向工业自云nlI-’BU物联网技木与应用Chapter19:internetofThingsTechnologyandApplicationOrientedIndustrialAutomation梁炜曾鹏(中国科学院沈阳自动化研究所,沈阳市l10016)LiangWeiZengPeng(ShenyangInstituteofAutomation,ChineseAcademyofSciences,Shenyang110016)【摘要】工业是物联网应用的主要行业之一。
本文描述了物联网对工业的影响,总结了面向工业自动化的物联网的关键技术,介绍了未来面向工业自动化的物联网的几个典型工业应用领域。
工业自动化技术one【关键词】物联网Abstract:Industryison应用industryaremainapplicationtradesforInternetofthings.TheinfluencesofIntemetofthingsdescribed.ThekeytechnologiesofIntemetofthingsorientedindustrialautomationaresummarized.ofthearesomeclassicapplicationdomainsforfutureIntemetofthingsorientedindustrialautomationIndustrialAutomationKeywords:IntemetofThingsTechnologyApplicationAndintroduced.1物联网技术改变工业以感知和智能为特征的新技术的出现和相互融合,使得未来信息技术的发展由人类信息主导的互联网向物与物互联信息主导的物联网转变。
物联网是在计算机互联网的基础上,利用无线通信、传感器、RFID等技术,构造一个覆盖世界上万事万物的“Internetof专家认为,物联网可以提高经济效益,大大节约成本,为全球经济的复苏提供技术动力。
目前,美国、欧盟等都在投入巨资深人研究探索物联网。
我国也正在高度关注和重视物联网的研究。
物联网发展离不开应用,未来一定是结合各个行业应用来发展。
面向:1:业自动化的:I:业互联网技术是物联网的关键组成部分。
物联网将大大加快了工业化进程,显著提高了人类的物质生活水平,促进了企业生产和经营管理模式的改变。
面向T业自动化的物联网技术是以泛在网络为基础、以泛在感知为核心、以泛在服务为目的、以泛在智能拓展和提升为目标的综合性一体化信息处理技术。
所谓泛在网络,主要是指工厂范围内泛在的物物things”【l’2】。
“物联网”被称为继计算机、互联网之后,世界信息产业的第三次浪潮。
业内收稿日期:2010.02.08项目来源:国家自然科学基金资助项目(60704046,60804067);863资助项目(2007AA041201,2007AA042173)作者简介:曾鹏(1976.),男,辽宁省沈阳市人,博士,中科院沈阳自动化所研究员,主要从事工业无线网络、无线传感器网络等方面的研究。
万方数据堡酸嗍导。
互联网络,实现对生产活动的时间和空间维度管理的拓展,显著提高了物流管理的实时性和可追溯性,对生产管理产生的影响将是巨大的。
泛在感知,是指以微型系统与电子器件为泛在信息技术的硬件基础,借助于嵌入各种应用环境的系统来实现对多种模式信息(声、光、电、热、生理信息、化学信息、动作与空间信息等)的捕获、分析和传递,为人类深层次理解物理世界提供的前所未有的技术手段,将极大地拓展人们对物理世界的了解和监测能力,促进各领域j1:业生产活动的进一步合理化和精细化控制。
泛在服务,是以为用户提供方便的、深层次的信息服务为目标,以基于机理模型、统计模型、数据挖掘等信息处理技术为手段,对由泛在网络和泛在感知应用所产生的海量数据进行深人的知识挖掘和学习,从而避免将信息淹没在海量数据的汪洋之中。
泛在智能,是对泛在信息处理技术的拓展和提高,以泛在信息服务的自适应、自优化、自配置、自恢复为特征,面向不同领域提供即插即用、即时可定制、高度抽象等领域知识。
物联网技术支持下的工业自动化,在企业组织和流程方面将会发生明显的变化,具有以下的特征:宰制造技术的社会化服务成为一种趋势。
制造相关的支持技术和服务能力空前提升,面向制造需求的社会化资源和服务不断出现,并将逐渐丰富。
幸全球范围的无边界生产组织成为主流。
制造服务企业专业化高效运行,全生命周期的制造过程将由全球范同内的多元企业,以社会化无缝集成的方式来完成,真正实现制造的无边界组织。
牛流程优化将是企业的经常性业务活动。
流程优化是制造企业核心竞争力的主要指标要素,逐步由业务流程再造向个性化和可定制的业务流程构造转变。
宰企业创新运作模式呈多样化的态势。
仿真和物理模拟技术的发展和融合,促使产品设计与真实产品高度逼近,设计即制造将为企业创新运作模式带来充分的想象空间。
在物联网的支撑下,新的企业运作模式有以下的特征和趋势: ?制造企业与客户和市场的联系更为密切。
由于对制造过程的追踪能力大为提升,对售后产品的监测和服务手段更强,促成了由批量生产为目标的专注于生产为中心的管理模式,向面向客户需求为主、同时兼顾生产效率的定制化、全生命周期管理的个性化制造模式转变。
?管理层次减少或扁平化具备了基本条件,决策更为有效。
扁平化管理思想的出现,主要是追求管理效率带来的要求。
而在泛在信息技术的支持下,企业的社会化分T将更为专业,完成全制造过程链卜的各企业具有天然的平等地位,扁平管理不仅是追求管理效率的需求,同时也真正具备了实现扁平管理的组织前提和支撑条件。
奉生产组织更为柔性,将在社会化集成的层面上适应市场变化的需求。
企业的专业化高效运行、制造资源的社会化无缝集成,使得制造可以在无边界企业意义上的社会化环境下及时重组,实现更大跨度的资源集成。
总之,基于物联网的T业自动化是人机和谐智能制造系统发展的新历史阶段。
物联网将改变工业生产、经营和管理模式。
2面向工业自动化的物联网关键技术物联网的技术体系如图1所示。
包括信息感知层、网络接入层、应用层。
感知层包括传感器等数据采集设备,是物联网发展和应用的基础,其中RFID技术、传感和控制技术是感知层涉及的主要技术。
物联网的网络层将建立在现有的移动通讯网和互联网基础上,通过各种接人设备与移动通讯网和图1物联网技术体系础哔趔万方数据互联网相连,将采集信息上传到互联网,漆黑中短距离无线通信技术、数据存储技术和网络管理技术是网络层涉及的主要技术。
物联网应用层利用经过对感知数据的分析处理,为用户提供丰富的特定服务,其中信息处理技术、应用平台技术等式应用层涉及的主要技术。
工业测控应用的特殊性对物联网提出了以下特定的要求: ?高可靠性:大部分的工业控制应用要求数据的可靠传输率要超过95%。
在T厂极端恶劣的环境下,无线信号的传播易受由生产设备产生的强噪声、其它无线设备产生的窄带或宽带干扰以及由移动的人或设备反射造成自身信号传播过程中的多途干扰。
针对这种恶劣环境,现有的无线扩频通信技术难以达到高可靠通信的要求。
宰实时性:对于工业闭环控制应用,数据传输延迟应低于1.5倍的传感器采样时间。
而现有面向商业应用的无线技术的实时性难以满足应用要求。
?节能运行:从运行和维护成本方面考虑,由电池供电的无线设备其自主运行的寿命(无需更换电池)应达到3至5年。
无线设备的能耗由感知、计算和到提升,为此需要结合自校准、自诊断、自学习、自决策、自适应和自组织等人工智能技术,研究传感信号的处理和识别技术、方法和装置,例如多传感器的协同感知与信号处理技术。
宰能量获取技术:无线传感器和传感装置通常采用电池供电,能量问题成为工业无线网络得以广泛应用的主要问题之一。
能耗控制策略只是解决能量问题的被动策略。
能鼍获取技术才是解决这一问题的根本策略。
如何利用阳光、风、温度、振动和其它自然现象进行能量获取,是当前乃至未来都需要关注的问题。
(2)工业无线网络技术T业无线网络技术是最主要的关键技术,具体包括通信与组网技术、基础服务与网络管理技术、网络规划与部署技术。
宰通信与组网技术:为了满足1二业应用的性能要求,需要研究包括新型调制与编码技术、自适应跳频技术、信道调度技术、功率控制技术、Mesh网络路由技术、互联技术、共存技术、跨层设计与优化技术等一系列通信与组网技术。
幸网络管理与基础服务;一方面,基础服务是网络运行和实现应用的基础;另一方面,从网络部署后直到生命周期结束,整个过程都需要进行网络管理,随着丁业无线网络的发展,工业无线网络的规模和应用范嗣逐渐扩大。
如何对网络进行管理,提高网络性能和服务质量成为一项迫切的任务。
针对基础服务和网络管理,需要研究以下技术:低开销高精度的时间同步技术、快速节点定位技术、实时网络性能监视与预警技术、高效可扩展的拓扑管理技术、工业数据的分布式管理技术、综合能量管理技术、简洁实用的安全管理技术等。
?网络规划与部署技术:工业无线网络具有规模大、应用环境复杂等特点。
测点数量、位置及分布范围直接决定网络的结构、性能和成本,同时也决定了网络调试及维护的成本和难度。
自供电形式要求网络调试、维护带来的能耗最小。
如何实现面向智能电网的传感器网络的最优规划与部署是本项目面临的另一个挑战问题。
(3)信息处理与应用工业无线网络的应用促进了工厂信息的泛在化,如何处理和融合这些海量、实时信息,产生出新的有应用价值的信息,成为当前面临的又一新难题。
为此需要研究以下问题:奉海量信息处理:物联网的引入,工业信息出现爆炸式增长,构建集海量感知信息实时获取、高效融合、特征提取和内容理解为一体的跨时空域协同计算通信三部分组成,而对于陕速连续控制过程,现有的节能技术还难以达到实用要求。