居行業(yè)優(yōu)先地位
傳感器的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代
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作者:ridilong
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發(fā)布時(shí)間: 2019-05-29
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5月26日，2019中國(guó)國(guó)際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會(huì)在貴陽(yáng)開(kāi)幕，全球大數(shù)據(jù)業(yè)界的代表和嘉賓圍繞“創(chuàng)新發(fā)展·數(shù)說(shuō)未來(lái)”的主題，共商大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展與合作大計(jì)。
5月26日，2019中國(guó)國(guó)際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會(huì)在貴陽(yáng)開(kāi)幕，全球大數(shù)據(jù)業(yè)界的代表和嘉賓圍繞“創(chuàng)新發(fā)展·數(shù)說(shuō)未來(lái)”的主題，共商大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展與合作大計(jì)。
在2019數(shù)博會(huì)“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與智能+”高端對(duì)話(huà)上，中國(guó)信息通信科技集團(tuán)有限公司黨委常委、中國(guó)工程院院士余少華在主題演講中談及推進(jìn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的原因。他認(rèn)為，總的來(lái)說(shuō)，發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)、平臺(tái)、安全三大體系對(duì)中國(guó)制造的國(guó)際地位和轉(zhuǎn)型升級(jí)意義重大，未來(lái)我們工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)要建立兩個(gè)關(guān)聯(lián)工廠，不僅僅是物理的工廠，更是智能的工廠。從中國(guó)制造業(yè)來(lái)看，中國(guó)有超過(guò)220個(gè)工業(yè)品產(chǎn)量是世界第一，我們應(yīng)該是不折不扣的全球第一制造大國(guó)，從趨勢(shì)上來(lái)看，未來(lái)十年互聯(lián)網(wǎng)是由消費(fèi)領(lǐng)域向制造領(lǐng)域推進(jìn)。在這個(gè)趨勢(shì)過(guò)程中，人、網(wǎng)、物都會(huì)發(fā)生量級(jí)變化。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)
通過(guò)工業(yè)資源的網(wǎng)絡(luò)互連、數(shù)據(jù)互通和系統(tǒng)互操作，實(shí)現(xiàn)制造原料的靈活配置、制造過(guò)程的按需執(zhí)行、制造工藝的合理優(yōu)化和制造環(huán)境的快速適應(yīng)，達(dá)到資源的高效利用，從而構(gòu)建服務(wù)驅(qū)動(dòng)型的新工業(yè)生態(tài)體系。
以機(jī)器、原材料、控制系統(tǒng)、信息系統(tǒng)、產(chǎn)品以及人之間的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)為基礎(chǔ)，通過(guò)對(duì)工業(yè)數(shù)據(jù)的全面深度感知、實(shí)時(shí)傳輸交換、快速計(jì)算處理和高級(jí)建模分析，實(shí)現(xiàn)智能控制、運(yùn)營(yíng)優(yōu)化和生產(chǎn)組織方式變革。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的最早概念來(lái)自于美國(guó)，是GE公司率先提出來(lái)的。我們知道，傳統(tǒng)的制造業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備、產(chǎn)品的生產(chǎn)、檢修、追溯，大部分都是通過(guò)人工來(lái)操作，嚴(yán)重依賴(lài)?yán)瞎と说慕?jīng)驗(yàn)判斷，而且傳承周期很長(zhǎng)。
那么工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，就是通過(guò)萬(wàn)物互聯(lián)的方法，將生產(chǎn)設(shè)備、產(chǎn)品、服務(wù)，通過(guò)云計(jì)算、大數(shù)據(jù)來(lái)分析，最終實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化解決方案，這大大增加了制造業(yè)的效率，堪稱(chēng)第四次工業(yè)革命。因此工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)4.0有很多的共同之處。只不過(guò)，德國(guó)的工業(yè)4.0的提法少了云計(jì)算和大數(shù)據(jù)融合，更多的是制造業(yè)的智能化。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是工業(yè)化國(guó)家在過(guò)去幾十年強(qiáng)大的技術(shù)積累，以及和互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合以后產(chǎn)生的新戰(zhàn)略，新的技術(shù)布局以及對(duì)未來(lái)的一種新的愿景。如果我們單從互聯(lián)網(wǎng)角度去解讀這些愿景和戰(zhàn)略，是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。事實(shí)上工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)有強(qiáng)大的技術(shù)支撐。
那么目前工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)走到哪一步了呢？很可惜，目前工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是工業(yè)的最高階段，但目前也僅走到工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)階段。也就是未來(lái)還有很長(zhǎng)的路要走。感知是物聯(lián)網(wǎng)的先行技術(shù)，要確保物聯(lián)網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行，離不開(kāi)眾多感知技術(shù)的加持，其中最為關(guān)鍵的技術(shù)之一便是傳感器。
傳感器是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)和核心，是自動(dòng)化智能設(shè)備的關(guān)鍵部件，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的蓬勃發(fā)展，將給傳感器企業(yè)帶來(lái)巨大的機(jī)會(huì)。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為傳感器企業(yè)帶來(lái)巨大市場(chǎng)
參照工業(yè)2.0、3.0、4.0，人工智能1.0、2.0等階段劃分，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)可分成三個(gè)階段：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)1.0，通過(guò)建設(shè)以IP技術(shù)為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)連接體系，實(shí)現(xiàn)工廠IT網(wǎng)絡(luò)與OT網(wǎng)絡(luò)的連接，工廠外部企業(yè)與上下游、智能產(chǎn)品、用戶(hù)的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)通;工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)2.0，通過(guò)工業(yè)數(shù)據(jù)采集技術(shù)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品、設(shè)備、原材料、產(chǎn)業(yè)鏈等詳細(xì)數(shù)據(jù)的上傳和匯聚，為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)和工業(yè)APP打下基礎(chǔ);工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)3.0，通過(guò)人工智能、邊緣計(jì)算技術(shù)，實(shí)現(xiàn)物理世界與數(shù)字世界的智能無(wú)縫連接。
我國(guó)大部分的工業(yè)企業(yè)尚處于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)1.0或向其邁進(jìn)的過(guò)程中，少部分領(lǐng)先性企業(yè)在探索實(shí)踐工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)2.0，個(gè)別企業(yè)開(kāi)始布局工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)3.0的研究。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的不同階段對(duì)傳感器要求差別亦不同，傳感器及傳感系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)企業(yè)同樣需要準(zhǔn)確定位，不僅要看到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展給傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來(lái)的藍(lán)海，更要挖掘有效市場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)最終的產(chǎn)值和利潤(rùn)。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)一方面給傳感器企業(yè)帶來(lái)了機(jī)會(huì)，另一方面也對(duì)傳感器提出了新的要求，主要體現(xiàn)在對(duì)靈敏度、穩(wěn)定性、魯棒性等方面的要求會(huì)更高。同時(shí)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的普及使得傳感器無(wú)處不在，大量使用對(duì)傳感器提出輕量化、低功耗、低成本的要求，同時(shí)也更多要求網(wǎng)絡(luò)化、集成化、智能化。
此外，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)傳感器應(yīng)用涉及的面更廣，對(duì)傳感器的數(shù)量及產(chǎn)業(yè)化的需求更大，國(guó)內(nèi)傳感器產(chǎn)業(yè)目前還存在企業(yè)規(guī)模小、創(chuàng)新能力不足的問(wèn)題，完全滿(mǎn)足工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的需求還有不少差距。近期爆發(fā)的中美貿(mào)易摩擦中對(duì)核心芯片的禁運(yùn)，也給我們傳感器及應(yīng)用行業(yè)敲響了警鐘。傳感器和集成電路芯片一樣，都屬于高技術(shù)含量的關(guān)鍵零部件，如果國(guó)內(nèi)企業(yè)不加大自主創(chuàng)新力度，未來(lái)也會(huì)面臨類(lèi)似的局面。
無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)
隨著傳感器、計(jì)算機(jī)、無(wú)線(xiàn)通信及微機(jī)電等技術(shù)的發(fā)展和相互融合，產(chǎn)生了無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN,wirelesssensornetworks)。無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與當(dāng)今主流無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)使用同一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)——802.15.14，它是一種新型的信息獲取和處理技術(shù)，是繼互聯(lián)網(wǎng)之后，將對(duì)人類(lèi)社會(huì)的生產(chǎn)、生活方式產(chǎn)生重大影響的一項(xiàng)重要技術(shù)。無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò)綜合了嵌入式計(jì)算技術(shù)、傳感器技術(shù)、分布式信息處理技術(shù)以及通信技術(shù),能夠協(xié)作地實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、感知和采集網(wǎng)絡(luò)分布區(qū)域內(nèi)的不同監(jiān)測(cè)對(duì)象的信息。
在2019數(shù)博會(huì)“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與智能+”高端對(duì)話(huà)上，中國(guó)信息通信科技集團(tuán)有限公司黨委常委、中國(guó)工程院院士余少華在主題演講中談及推進(jìn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的原因。他認(rèn)為，總的來(lái)說(shuō)，發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)、平臺(tái)、安全三大體系對(duì)中國(guó)制造的國(guó)際地位和轉(zhuǎn)型升級(jí)意義重大，未來(lái)我們工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)要建立兩個(gè)關(guān)聯(lián)工廠，不僅僅是物理的工廠，更是智能的工廠。從中國(guó)制造業(yè)來(lái)看，中國(guó)有超過(guò)220個(gè)工業(yè)品產(chǎn)量是世界第一，我們應(yīng)該是不折不扣的全球第一制造大國(guó)，從趨勢(shì)上來(lái)看，未來(lái)十年互聯(lián)網(wǎng)是由消費(fèi)領(lǐng)域向制造領(lǐng)域推進(jìn)。在這個(gè)趨勢(shì)過(guò)程中，人、網(wǎng)、物都會(huì)發(fā)生量級(jí)變化。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)
通過(guò)工業(yè)資源的網(wǎng)絡(luò)互連、數(shù)據(jù)互通和系統(tǒng)互操作，實(shí)現(xiàn)制造原料的靈活配置、制造過(guò)程的按需執(zhí)行、制造工藝的合理優(yōu)化和制造環(huán)境的快速適應(yīng)，達(dá)到資源的高效利用，從而構(gòu)建服務(wù)驅(qū)動(dòng)型的新工業(yè)生態(tài)體系。
以機(jī)器、原材料、控制系統(tǒng)、信息系統(tǒng)、產(chǎn)品以及人之間的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)為基礎(chǔ)，通過(guò)對(duì)工業(yè)數(shù)據(jù)的全面深度感知、實(shí)時(shí)傳輸交換、快速計(jì)算處理和高級(jí)建模分析，實(shí)現(xiàn)智能控制、運(yùn)營(yíng)優(yōu)化和生產(chǎn)組織方式變革。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的最早概念來(lái)自于美國(guó)，是GE公司率先提出來(lái)的。我們知道，傳統(tǒng)的制造業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備、產(chǎn)品的生產(chǎn)、檢修、追溯，大部分都是通過(guò)人工來(lái)操作，嚴(yán)重依賴(lài)?yán)瞎と说慕?jīng)驗(yàn)判斷，而且傳承周期很長(zhǎng)。
那么工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，就是通過(guò)萬(wàn)物互聯(lián)的方法，將生產(chǎn)設(shè)備、產(chǎn)品、服務(wù)，通過(guò)云計(jì)算、大數(shù)據(jù)來(lái)分析，最終實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化解決方案，這大大增加了制造業(yè)的效率，堪稱(chēng)第四次工業(yè)革命。因此工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)4.0有很多的共同之處。只不過(guò)，德國(guó)的工業(yè)4.0的提法少了云計(jì)算和大數(shù)據(jù)融合，更多的是制造業(yè)的智能化。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是工業(yè)化國(guó)家在過(guò)去幾十年強(qiáng)大的技術(shù)積累，以及和互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合以后產(chǎn)生的新戰(zhàn)略，新的技術(shù)布局以及對(duì)未來(lái)的一種新的愿景。如果我們單從互聯(lián)網(wǎng)角度去解讀這些愿景和戰(zhàn)略，是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。事實(shí)上工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)有強(qiáng)大的技術(shù)支撐。
那么目前工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)走到哪一步了呢？很可惜，目前工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是工業(yè)的最高階段，但目前也僅走到工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)階段。也就是未來(lái)還有很長(zhǎng)的路要走。感知是物聯(lián)網(wǎng)的先行技術(shù)，要確保物聯(lián)網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行，離不開(kāi)眾多感知技術(shù)的加持，其中最為關(guān)鍵的技術(shù)之一便是傳感器。
傳感器是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)和核心，是自動(dòng)化智能設(shè)備的關(guān)鍵部件，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的蓬勃發(fā)展，將給傳感器企業(yè)帶來(lái)巨大的機(jī)會(huì)。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為傳感器企業(yè)帶來(lái)巨大市場(chǎng)
參照工業(yè)2.0、3.0、4.0，人工智能1.0、2.0等階段劃分，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)可分成三個(gè)階段：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)1.0，通過(guò)建設(shè)以IP技術(shù)為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)連接體系，實(shí)現(xiàn)工廠IT網(wǎng)絡(luò)與OT網(wǎng)絡(luò)的連接，工廠外部企業(yè)與上下游、智能產(chǎn)品、用戶(hù)的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)通;工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)2.0，通過(guò)工業(yè)數(shù)據(jù)采集技術(shù)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品、設(shè)備、原材料、產(chǎn)業(yè)鏈等詳細(xì)數(shù)據(jù)的上傳和匯聚，為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)和工業(yè)APP打下基礎(chǔ);工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)3.0，通過(guò)人工智能、邊緣計(jì)算技術(shù)，實(shí)現(xiàn)物理世界與數(shù)字世界的智能無(wú)縫連接。
我國(guó)大部分的工業(yè)企業(yè)尚處于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)1.0或向其邁進(jìn)的過(guò)程中，少部分領(lǐng)先性企業(yè)在探索實(shí)踐工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)2.0，個(gè)別企業(yè)開(kāi)始布局工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)3.0的研究。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的不同階段對(duì)傳感器要求差別亦不同，傳感器及傳感系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)企業(yè)同樣需要準(zhǔn)確定位，不僅要看到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展給傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來(lái)的藍(lán)海，更要挖掘有效市場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)最終的產(chǎn)值和利潤(rùn)。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)一方面給傳感器企業(yè)帶來(lái)了機(jī)會(huì)，另一方面也對(duì)傳感器提出了新的要求，主要體現(xiàn)在對(duì)靈敏度、穩(wěn)定性、魯棒性等方面的要求會(huì)更高。同時(shí)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的普及使得傳感器無(wú)處不在，大量使用對(duì)傳感器提出輕量化、低功耗、低成本的要求，同時(shí)也更多要求網(wǎng)絡(luò)化、集成化、智能化。
此外，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)傳感器應(yīng)用涉及的面更廣，對(duì)傳感器的數(shù)量及產(chǎn)業(yè)化的需求更大，國(guó)內(nèi)傳感器產(chǎn)業(yè)目前還存在企業(yè)規(guī)模小、創(chuàng)新能力不足的問(wèn)題，完全滿(mǎn)足工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的需求還有不少差距。近期爆發(fā)的中美貿(mào)易摩擦中對(duì)核心芯片的禁運(yùn)，也給我們傳感器及應(yīng)用行業(yè)敲響了警鐘。傳感器和集成電路芯片一樣，都屬于高技術(shù)含量的關(guān)鍵零部件，如果國(guó)內(nèi)企業(yè)不加大自主創(chuàng)新力度，未來(lái)也會(huì)面臨類(lèi)似的局面。
無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)
隨著傳感器、計(jì)算機(jī)、無(wú)線(xiàn)通信及微機(jī)電等技術(shù)的發(fā)展和相互融合，產(chǎn)生了無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN,wirelesssensornetworks)。無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與當(dāng)今主流無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)使用同一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)——802.15.14，它是一種新型的信息獲取和處理技術(shù)，是繼互聯(lián)網(wǎng)之后，將對(duì)人類(lèi)社會(huì)的生產(chǎn)、生活方式產(chǎn)生重大影響的一項(xiàng)重要技術(shù)。無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò)綜合了嵌入式計(jì)算技術(shù)、傳感器技術(shù)、分布式信息處理技術(shù)以及通信技術(shù),能夠協(xié)作地實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、感知和采集網(wǎng)絡(luò)分布區(qū)域內(nèi)的不同監(jiān)測(cè)對(duì)象的信息。
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