物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的現(xiàn)狀及其在工業(yè)信息化中的應(yīng)用分析

王倩

摘 要 信息技術(shù)的不斷發(fā)展，使社會進入到互聯(lián)網(wǎng)的時代，并使人們的生活發(fā)生了改變，物聯(lián)網(wǎng)時代已經(jīng)正式到來。物聯(lián)網(wǎng)對互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)之間的高度融合程度非常重視，比如通信技術(shù)以及云計算與傳感技術(shù)等，對目前的行業(yè)整合、社會發(fā)展以及國家戰(zhàn)略方面的作用都十分關(guān)鍵。本文通過分析物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的現(xiàn)狀，并對其在工業(yè)信息化的方面的應(yīng)用展開了探索。

關(guān)鍵詞 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 工業(yè)信息化 遠程監(jiān)控 信息安全

中圖分類號：F49 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0745（2022）01-0059-03

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在當今市場經(jīng)濟的不斷發(fā)展中應(yīng)用廣泛，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)因為其所具備的特殊優(yōu)勢被使用在很多行業(yè)領(lǐng)域。信息時代使物聯(lián)網(wǎng)同傳感技術(shù)以及云技術(shù)之間可以更好地融合，使信息得到更進一步的傳播，促進信息技術(shù)得到發(fā)展，讓行業(yè)發(fā)展具有堅實基礎(chǔ)。社會的不斷進步使得行業(yè)對發(fā)展有了更高要求，升級以及優(yōu)化物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)并探索其應(yīng)用的社會價值非常關(guān)鍵[1]。

1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展特點及現(xiàn)狀

1.1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展特點

物理網(wǎng)技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)物體與控制終端的信息交互，是工業(yè)信息化的主要應(yīng)用技術(shù)。在我國，物聯(lián)網(wǎng)仍然屬于全新概念，即使其發(fā)展依然處于起步時期，但是在技術(shù)水平以及其前景方面都位居行業(yè)前列，物聯(lián)網(wǎng)需要嚴格按照傳感器中存在的有關(guān)協(xié)議開展工作，使客觀物體可以同網(wǎng)絡(luò)相融合，同時也可以與其他物體產(chǎn)生聯(lián)系，將信息交換作為基礎(chǔ)，對物體進行智能識別以及定義、智能監(jiān)控等。物聯(lián)網(wǎng)可以令所有入網(wǎng)實體都變成智能計算機，同時可以使物體運行同網(wǎng)間規(guī)律相適應(yīng)，但是需將傳感以及應(yīng)用與傳輸環(huán)節(jié)建立的流暢度作為基礎(chǔ)。

1.2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)現(xiàn)狀

在當下我國的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)依然存在一些缺陷，但我國非常重視物聯(lián)網(wǎng)的開發(fā)利用。其感知層通常有RFID以及無線控制與遙感等，感知層可以實現(xiàn)物物互聯(lián)，屬于物質(zhì)基礎(chǔ)，利用感知層能夠?qū)⒐芾砦锲窔w納為網(wǎng)絡(luò)層[2]。網(wǎng)絡(luò)層就是通過當今移動網(wǎng)絡(luò)以及互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)與部分局域網(wǎng)絡(luò)開展相關(guān)工作，人們僅僅通過設(shè)備就可以獲得相關(guān)信息，能夠監(jiān)控管理相關(guān)物品。其中計算以及控制方面的系統(tǒng)被叫做應(yīng)用層。目前物聯(lián)網(wǎng)布局在我國與發(fā)達國家之間的差距也可以在感知層上得到體現(xiàn)?，F(xiàn)階段物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用主要是m2m模式為主，其根本目標是實現(xiàn)人機交互。該理念下物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)架需要建立在傳輸層以上，其能夠完成對物體信息的識別和存儲，并對系統(tǒng)運行情況進行遠程監(jiān)控。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是通信技術(shù)、傳感技術(shù)以及計算機技術(shù)發(fā)展所衍生出的產(chǎn)物，但我國對物理網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用還存在一定的局限，為進一步提高物理網(wǎng)在工業(yè)信息化中的應(yīng)用效果，還需對其技術(shù)、運行模式以及運行標準進行深入研究。

2 物聯(lián)網(wǎng)在工業(yè)信息化中的主要技術(shù)應(yīng)用

2.1 云計算技術(shù)

云計算是以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)，為其增加附屬的交付模式，其通常通過物理網(wǎng)提供的虛擬化資源進行工作，是網(wǎng)格計算、并行計算以及分布式計算等方法的整合和改進。云計算技術(shù)具有極高的數(shù)據(jù)處理能力，能夠?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模工業(yè)信息的收集、處理和存儲，主要用于處理TB及以上級別的數(shù)據(jù)。現(xiàn)階段云計算系統(tǒng)主要由軟硬件、數(shù)據(jù)庫以及處理器組成。工業(yè)信息化過程中，云計算技術(shù)能夠提高企業(yè)為消費者的服務(wù)質(zhì)量，并保證經(jīng)營信息安全。

2.2 傳感器技術(shù)

傳感器是實現(xiàn)萬物互聯(lián)的根本手段，是物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的基礎(chǔ)所在，其通過對外界信號以及物質(zhì)特性的探測，將其信息上傳到互聯(lián)網(wǎng)終端，進而構(gòu)成物聯(lián)網(wǎng)。傳感器由轉(zhuǎn)換元件以及敏感元件組成，將其應(yīng)用于工業(yè)信息化發(fā)展中，能夠有效提高信息傳輸效率。除此之外，傳感器通常被安置在自然環(huán)境中，因此企業(yè)在應(yīng)用時，需盡量選擇質(zhì)量較好，能夠適應(yīng)各種惡劣天氣的設(shè)備，進一步提高傳感器的作用和價值。

2.3 射頻識別技術(shù)

射頻識別技術(shù)也叫做電子標簽，能夠在不接觸物體的前提下，利用射頻信號，實現(xiàn)對目標數(shù)據(jù)的讀取。其具有穿透力強、識別距離遠、讀取效率高、數(shù)據(jù)存儲量大等特點。射頻識別由閱讀器、天線以及標簽三部分組成，每個標簽內(nèi)都具有唯一的電子編碼，與物體的信息綁定，供閱讀器讀取，而天線的功能是實現(xiàn)標簽與閱讀器之間的射頻信號傳輸。

2.4 中間件技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)中的中間件技術(shù)可以令生產(chǎn)活動的科學性提高，使生產(chǎn)資料中的合理性更強，可以讓企業(yè)對市場需求更加了解，使其轉(zhuǎn)型為智慧化企業(yè)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)同樣也可以為購買方提供售后服務(wù)，對客戶需求以及感受進行充分了解，使企業(yè)同客戶之間的關(guān)系粘性更強，將來可以為其定制個性服務(wù)。越來越多的企業(yè)發(fā)生變革，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)使其生產(chǎn)技術(shù)的參考依據(jù)更加多樣化，同時體現(xiàn)在生產(chǎn)、運輸、銷售以及服務(wù)中，提高其市場競爭力。

2.5 無線傳感技術(shù)

無線傳感技術(shù)的關(guān)鍵就是對物聯(lián)網(wǎng)中傳感層出現(xiàn)的信息進行感知與采集工作。其可以應(yīng)用在以下幾方面：第一，物聯(lián)網(wǎng)可以精準掌握與控制原料、半成品與生產(chǎn)設(shè)備等方面的內(nèi)容，能夠使企業(yè)的生產(chǎn)流程得到優(yōu)化，減少生產(chǎn)時間以及生產(chǎn)力與材料方面的浪費;第二，通過物聯(lián)網(wǎng)能夠?qū)ξ锪饕约爱a(chǎn)品庫存等方面的情況實時掌握，在確定生產(chǎn)速度和生產(chǎn)方向方面提供便利;第三，物聯(lián)網(wǎng)同時也可以長期監(jiān)控以及維護產(chǎn)品售后，能夠在提供技術(shù)支持時更加便利，比如維修以及保養(yǎng)方面的技術(shù)，可以將提供產(chǎn)品變?yōu)樘峁┓?wù)以及產(chǎn)品，下游企業(yè)就能夠減少管理以及維護成本，更加深入地開展與上游企業(yè)的合作。

2.6 通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

現(xiàn)如今，如何在通信網(wǎng)絡(luò)上進行完善，使物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)具有科學合理的傳送通道，也就是利用對互聯(lián)網(wǎng)、廣電網(wǎng)絡(luò)和電信網(wǎng)等的改變與完善，令其同物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)中的需求相一致，可以傳輸物理網(wǎng)數(shù)據(jù)，屬于現(xiàn)階段物聯(lián)網(wǎng)內(nèi)傳輸層擁有的關(guān)鍵內(nèi)容。物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)為網(wǎng)關(guān)技術(shù)，其在物聯(lián)網(wǎng)中占據(jù)非常關(guān)鍵的地位，可以連接通信網(wǎng)絡(luò)與感知網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)可以同所有感知網(wǎng)絡(luò)進行聯(lián)通，同時也會協(xié)議轉(zhuǎn)換傳統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)與感知網(wǎng)絡(luò)，既可以達到廣域互聯(lián)的目的，也可以達到局域互聯(lián)的目的。同時，物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)也需對設(shè)備展開管理，運營商利用物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)可以對底層節(jié)點產(chǎn)生感知，對所有節(jié)點中的相關(guān)信息有所了解，并且可以進行遠程控制。通信技術(shù)的應(yīng)用，不僅能夠擴大物聯(lián)網(wǎng)的覆蓋范圍、提高通信質(zhì)量，也能夠在一定程度上保證設(shè)備運行的穩(wěn)定性。

3 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用分析

工業(yè)信息化過程中非常重視物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，企業(yè)的發(fā)展愈發(fā)智能化以及網(wǎng)絡(luò)化，其有效連接著企業(yè)中的物流管理以及生產(chǎn)管理?？梢詢?yōu)化以及完善生產(chǎn)的全過程，同時提高企業(yè)內(nèi)整體業(yè)務(wù)能力，提高其綜合效益。在生產(chǎn)工業(yè)信息化時，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以通過智能監(jiān)控對設(shè)備情況與原料使用情況進行監(jiān)控，并且對產(chǎn)品質(zhì)量進行檢測，優(yōu)化改進其中不合理的地方，使企業(yè)可以始終保持智能化生產(chǎn)。比如在油田中使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，在基站無人看管時，需利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)傳輸數(shù)據(jù)，在采集油井的信息時要使用網(wǎng)絡(luò)傳輸，同時需對輸油管道中的數(shù)據(jù)與信息進行監(jiān)管，同時展開遠程控制，令其同A2系統(tǒng)相連接，并且降低污染排放，也能夠采集以及研究偏遠地區(qū)中的油田數(shù)據(jù)[3]。使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠?qū)⒐I(yè)生產(chǎn)、運輸以及銷售信息存儲到數(shù)據(jù)庫中，提高企業(yè)信息安全程度。并為各生產(chǎn)、銷售部門劃分信息訪問權(quán)限，促進生產(chǎn)業(yè)務(wù)的協(xié)同化發(fā)展。除此之外，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在處理大量數(shù)據(jù)的同時，還能夠?qū)崿F(xiàn)對生產(chǎn)設(shè)備的監(jiān)控，保證設(shè)備正常運行，降低設(shè)備檢修和維護的費用支出，進一步提高企業(yè)經(jīng)濟效益。

3.1 遠程監(jiān)控的設(shè)計

遠程監(jiān)控系統(tǒng)中的設(shè)備模塊關(guān)鍵包括警報解碼器以及采集終端、報警裝置以及電氣控制器，也就是PLC。此些功能裝置亦或是模塊通過Web達到聯(lián)網(wǎng)共享的目的，一旦存在網(wǎng)絡(luò)就能夠利用計算機查看該系統(tǒng)，對數(shù)據(jù)展開實時查看亦或是監(jiān)視歷史數(shù)據(jù)。當發(fā)現(xiàn)異常數(shù)據(jù)的情況，比如移動被盜以及煙霧與故障數(shù)據(jù)等，系統(tǒng)可以迅速地向終端用戶展開報警，使設(shè)備運行的穩(wěn)定性以及相關(guān)工作人員的人身安全得到保障。其硬件主要有自動控制器以及USB接口的攝像頭、網(wǎng)絡(luò)接口以及光源、煙霧傳感器以及開發(fā)板等。其軟件主要有設(shè)備驅(qū)動以及應(yīng)用軟件、安全軟件以及WINDOWS系統(tǒng)等，軟件可以使系統(tǒng)運行更加順暢，也可以實現(xiàn)相關(guān)功能。

3.2 組成部分以及功能

遠程監(jiān)控的框架有三部分：首先為現(xiàn)場監(jiān)視方面的設(shè)備，這部分主要有云臺以及解碼器、傳感器以及攝像設(shè)備等，用于采集監(jiān)視現(xiàn)場中的圖像數(shù)據(jù);其次為信息處理以及傳輸方面的設(shè)備，用于壓縮以及轉(zhuǎn)化與傳輸影像信息;最后為網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視終端。

信息處理以及傳輸設(shè)備屬于遠程監(jiān)控內(nèi)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，其能夠分類傳輸視頻信號、報警信號和音頻信號，令信號可以在遠程終端顯示以及報警。并且也會傳輸過來終端控制指令，利用自動控制器展開自動控制;監(jiān)視終端屬于用戶的管理終端，其包括應(yīng)用程序以及計算機硬件、網(wǎng)絡(luò)硬件以及顯示器等。客戶能夠監(jiān)視、回放、錄像、云臺控制、參數(shù)調(diào)整以及運行規(guī)劃設(shè)備現(xiàn)場。

3.3 電氣控制器遠程監(jiān)控

技術(shù)若是可以遠程維護、監(jiān)控亦或是下載程序等，就會與人工現(xiàn)場監(jiān)控達到相同效果，一鍵就可以進行遠程智能監(jiān)控，幾秒鐘就可以達到遠程保障的目的。電氣控制器遠程監(jiān)控采用的軟件操作簡單、功能便捷，同相關(guān)系列產(chǎn)品構(gòu)成安全監(jiān)控，其中主要有對于工業(yè)協(xié)議方面的算法，其連接速度非常快并且穩(wěn)定，可以超出一般速度的十倍[4]。電氣控制器遠程監(jiān)控要更加重視以下內(nèi)容：在現(xiàn)場進行聯(lián)網(wǎng)控制的過程中，普遍情況下不可以在相同網(wǎng)絡(luò)中看電影亦或是下載，盡管遠程監(jiān)控所需流量不多，但是占用帶寬同樣會對調(diào)式速度產(chǎn)生消極影響。在遠程操作亦或是專線的過程中不使用其他網(wǎng)絡(luò)。在通過電氣控制器開展遠程監(jiān)控的過程中，對接網(wǎng)線缺乏便利的情況下，能夠通過3G開展遠程監(jiān)控，若是信號值比兩格少，就需將天線移動至具有強烈信號的位置。

4 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用在工業(yè)信息化中的注意事項

現(xiàn)階段，工業(yè)領(lǐng)域在信息安全上仍然存在大量問題，包括信息共享水平不高、信息流動具有很大隱患等，很難實時監(jiān)控工業(yè)信息。因此，為將此安全隱患解決，就應(yīng)把物聯(lián)網(wǎng)當做前提，創(chuàng)建工業(yè)信息安全管理機制，有利于傳輸與存儲工業(yè)信息，同時具有更好的發(fā)展。在工業(yè)領(lǐng)域使用物聯(lián)網(wǎng)，并以此為前提創(chuàng)建相關(guān)安全管理機制，能進一步完善所需功能。對系統(tǒng)設(shè)計展開劃分，利用此機制可以使工業(yè)領(lǐng)域在傳輸與存儲信息方面的安全性更高，其功能主要有：通信、數(shù)據(jù)處理、射頻設(shè)別與自動識別等技術(shù)，讓所有個體都存在屬于自身的傳感設(shè)備與電子標簽，并布置很多傳感器，利用接收器展開接收并進行反饋，確?？梢员O(jiān)控所有環(huán)境與個體的安全。將物聯(lián)網(wǎng)當做前提可以獲得通信功能，同物聯(lián)網(wǎng)處理相結(jié)合，在工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)及時監(jiān)控信息存儲與運輸，若是出現(xiàn)異常情況，可以及時報警，防止出現(xiàn)更大事故。

5 結(jié)語

未來，隨著工業(yè)化的穩(wěn)步推進，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將繼續(xù)突破初期的發(fā)展困境。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將進一步與世界發(fā)展標準和技術(shù)水平進行比較，進一步加強物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的多維度探索。為了更好地提升物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用和服務(wù)價值，我們可以探索與行業(yè)的深度融合，具體包括生產(chǎn)、營銷、服務(wù)管理等方面。一方面，有必要加強對現(xiàn)狀的分析，研究物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的集成和工業(yè)信息化建設(shè)，找出其中不足，進行先進技術(shù)的引入和應(yīng)用探索，逐步推進應(yīng)用，全面提高物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的輻射應(yīng)用能力。另一方面，要加強團隊建設(shè)，培養(yǎng)更多的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)人才，引導他們學習更多的專業(yè)知識，進一步加強信息產(chǎn)業(yè)的市場調(diào)研與分析，了解產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求等。積極引進國外先進技術(shù)并進行整合，加強自主品牌的技術(shù)探索，完善激勵機制，加強資源的引進和投入，確保物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與產(chǎn)業(yè)信息化建設(shè)的融合發(fā)展和不斷創(chuàng)新。

將通信傳感同計算機技術(shù)相結(jié)合可以體現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的前進方向，既整體結(jié)合通信技術(shù)，又同時對其進行利用。但是在技術(shù)發(fā)展時，一定要充分掌握物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，同時規(guī)劃其實際應(yīng)用。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的種類非常豐富，并且得到了不斷升級以及更新，在工業(yè)信息化過程中使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)具有非常重要的作用，唯有深度探索以及創(chuàng)新物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，對時代發(fā)展展開精準把握，才可以將其作用充分發(fā)揮，提升工業(yè)地位，令物聯(lián)網(wǎng)的使用更具科學性[5]。

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