物聯網的關鍵技術智能制造中的應用

范圍內，物聯網如同20年前的互聯網，已經成為當前產業界、學術界和工程界的熱點，未來物聯網產業將達到超萬億美元的規模。在美國先進制造業、德國工業4.0和中國制造2025等國家戰略的帶動下，物聯網技術連同大數據應用技術、云平臺技術、認知計算技術以及虛擬現實/增強現實技術已經作為核心技術融入到智能制造技術體系。
　　
　　物聯的樸素含義是物與物之間的信息通信，信息通信包括有線和無線兩種方式，早的無線通信是從“無線射頻識別”技術發展而來。無線射頻識別技術發明于二戰。


圖1物聯網相關領域


圖2設備互聯應用開發與運行示范平臺
　　
　　無線射頻識別技術在戰后得到迅猛發展，1990年，IBM實驗室取得了高頻RFID，為大規模商業推廣提供了基礎。2000年，麻省理工學院Auto-ID實驗室*次提出“物聯網”術語，之后物聯網在多個領域得到了廣泛共識，但是由于技術與應用的快速演進，一直以來，物聯網的定義與內涵在世界范圍內沒有一致的描述，但其內涵有逐步擴大的趨勢。隨著各國對智能制造的廣泛認同，智能制造賦予了物聯網新的內涵，智能制造對物聯網技術提出了更高的要求。
　　
　　物聯網的關鍵技術
　　
　　世界各國圍繞物聯網技術及其應用開展了大量的研究工作，如組織ITU、OASIS、W3C、IEEE，美國NIST組織，歐洲的ETSI組織等，一些行業聯盟相繼成立，共同組織開展研究工作。通過對各方研究成果分析，可以總結出物聯網的如下關鍵技術：
　　
　　·物聯技術：這里的“物”是指除與應用系統之外的一切事物，在制造領域指包括外部供應鏈以及內部加工生產過程中的全部生產要素。
　　
　　·*標識技術：確保接入網絡的“物”具備*標識，典型技術包括EPC技術、IPV6技術。
　　
　　·泛連接技術：是指在任何時間、任何地點，“物”都可以保持在線狀態。
　　
　　·傳感/驅動技術：傳感器與驅動器是實現雙向信息傳遞的基本條件。
　　
　　·嵌入式智能技術：通過內嵌智能芯片與微操作系統，結合基于網絡的分布式計算能力，實現設備的嵌入式智能。
　　
　　·互操作技術：從機器與機器技術發展而來，是指“物”與“物”之間能夠實現互操作。
　　
　　·自配置技術：未來連入物聯網的節點數量達到百億級，因此自配置技術將極大提高設備接入效率。
　　
　　·可編程技術：是指基于內嵌的編程與運行環境，實現基于網絡的動態編程與升級能力。
　　
　　·安保與隱私防護：是指物聯網各個層面的安全保障及隱私防護。
　　
　　·互聯網接入：互聯網接入也作為物聯網的基本技術，正如公有云和私有云的區分，物聯網也可僅作為局域網絡或廣域專有網絡。
　　
　　物聯網與智能制造的關系
　　
　　物聯網涉及領域廣泛，從應用視角看，物聯網是一種基礎設施，物聯網適用于所有業務領域；從技術視角看，物聯網相關技術是一種使能技術，基于物聯網相關技術組合構建的系統規模沒有嚴格要求，可以小到智能家居系統，也可以大到智慧城市平臺。根據IEEE總結的物聯網主要應用領域幾乎涵蓋了所有領域（見圖1）。在各國的智能制造架構中，一致認為賽博物理系統（Cyber-Physical System，CPS）是智能制造的核心。賽博物理系統大量應用物聯網技術與其他相關技術，實現信息空間與物理空間的深入融合，打通橫向供應鏈、縱向企業各層級、實現端到端價值鏈的集成。
　　
　　針對航KONG智能制造的物聯技術驗證
　　
　　中航工業已經發布《中航工業集團公司智能制造架構（V1.0）》，明確需求導向、頂層規劃、示范帶動和整體推進的總體發展思路，成立智能制造創新中心，未來將突破三大關鍵技術、落實七項重點任務。智能制造創新中心將在集團公司統一領導下統籌開展智能制造發展規劃、架構設計、技術體系建設、關鍵共性技術研究和驗證、試點示范項目的篩選和推薦、解決方案開發、技術交流、合作和培訓、服務實施以及好的實踐模式的總結、提煉與推廣。
　　
　　當前，智能制造創新中心圍繞物聯網關鍵技術，以連接、連續、測量和優化為遞進層級，面向典型裝備，基于工控網與辦公網絡，搭建設備互聯應用開發與運行示范平臺，實現互聯應用構建（見圖2）。
　　
　　隨著新技術、新應用的不斷引入，物聯網的概念將持續演進，也會將大量的新技術納入物聯網技術體系，智能制造創新中心將持續跟蹤前沿技術，推進物聯網技術在航TIAN智能制造的深入應用。