融合趋势下工业大数据应用及服务延伸研究

1、“三加一网”融合趋势下工业大数据应用及服务延伸研究摘要：物联网的爆发将工业带入大数据时代，并推动三网融合向产业链方向发展，在此同时，将人类决策的影响力与抽象程度更推进到前所未有的高度，对于人类管理决策的要求与强度也随之增加许 多。 过去被局限在娱 乐休闲与 简单信息 交流的 广电 网及电 信网，在工业 4.0 时代中 ，荻得了全新的应用空间与机遇。三网融合的结果协助工业管理者突破时间限制，预测设备运行的发展状况及故障风险，并且运用”三加一网”，实现跨越时间空间的智能管理架构，进而延伸到智慧办公和智慧城市建设。 关键词：三网融合；物联网；工业大数据；故障预测；预测维护引言随着手机、平板电脑、智能

2、电视等新媒体的日渐普及，三网融合正以惊人的速度发展，成为一种全新的现代化传播方式。在国家自上而下推进三网融合工程实施的背景下，制造丁业正紧跟全球工业4.0的步伐，利用物联网移动互联网、大数据、云计算等技术，打造中国制造 2025。同时，物联网的 快速崛起， 并朝着多元化发展，推动者工业大数据应用和服务的升级，这将深刻的影响人们的生产、管理、交流方式， 并将创造新的商业需求和服务模式。三加一网”“三加一网”是传统的电信网、广播电视网、互联网组成的三网和物联网组成新的一个终端无处不在， 万物互联的网络。早期主要是互联网与电信网、广电网的融合，最近几年来微电子成本的下降和技术的革新，物联网爆发，并成

3、为三网融合的一个重要支撑。三网融合的基本概念二网融合是指电信网、广播电视网、互联网在向宽带通信网、数字电视网、下一代互联网发展过程中， 三大网络通过技术改造，使其功能技术一致化，业务范围趋于相同，网络信息资源互通互联。三网融合打破了此前广电网在内容输送，电信、联通和移动在宽带运营领域各自的垄断，明确了广电和各运营商相互进入的方针。泛在网络物联网传统的三网融合关注的是人与人之间的联系， 随着连接设备、感应器、无人机等技术的发展，物联网成为三网融合的一个重要支权，它关注人与物、物与物的联系。Gartner 指出，到 2020 年，来自应用 和服务的产值将占物联网 总产值的70% , 远超半导体、通

4、讯技术和云端平台的产值。中国在 2010 年出台的国务院关于加快培育和发展战略新兴产业的决 定中提出发展物联网，并成为打造中国制造 2025 的重要支撑。.三加一网”给工业大数据服务带来的机遇三网融合更大价值在于跟产业结合起来，改变生产方式，进而创造更大的社会财富。同时，物联网生态发展步伐加快，包括传感器、云存储、网络传输等， 并且计算存储等硬件越来越微型化，给物联网的产 品部署带来极大便利，工业大数据迎来发展机遇。( 1 )提供了全新信息交流环境，互动交流成为可能。在三网融合万物互联的泛网络时代，工业生产所有的信息以代码形式，通过高速通道上传到云端，一线的生产者、管理者通过移动设备掌握工厂情

5、况，即时在线交流并提供即时的解决方案。( 2)提升工业大数据服务的效率。”三加一网”意味着更大的数据量、更高的传输速度、更灵活的传输方式。三网融合的终极目标在于构建一个无障碍沟-47-通的环境 ，使得大数据服务能够突破时间 、空间的限制为企业提供故障预测 、产能提升等行动服务。( 3 ) 使丁业大数据服务个性化、多样化。未来电视电 脑和手机 等终端设备都将成为工业大数据服务的载体，为用户提供 全新的产品和体验，用 户可以在丁厂 、家里、户外与 专家探讨斛决方 案，并引 入互联网社群平台 等新媒体 ，促使服务 和体验的个性 化、多 样化。三加一网”在工业领域的应用T 业 大数据是支撑“中国制造

6、2025 导 入的层次必然从 lT ( 信息科技）到CT( 通信科技）到DT ( 数据科技）。 在“三加一网”时代，可便捷地通过物联网 、移动互联网等带来的低成本感知 、高速移动连接 、分布式计 算和高级分析信 息技术 和全球丁业系统正在深入融 合，给全球T 业带来深刻的 变革。丁业大数据的典型应用包括 产品故障诊断与预测、良率提升 丁 业生产线物联网分析等诸多方 面。笔者将结合本公 司目前为客户实施的故 障预测及良 率提升 ， 探析丁业大数据如何与移动信息 服务 、智慧办公等新技术新 媒介的结合。1 工业大数据一故障预测T 业大数 据已经成为社 会资产的重要组成部分，也是智能制造的原因，智能

7、产品后能够产生具有多模态、高通拯、强关联的数 据，针对丁业运行设 备的故障预测成为可能 。故障预测 是根据系统中历史状态演变及当前的行 为进行分 析，从而预测设 备故障，对千减轻生产管理和维护的负担 、降低设备故障的损失具有重要意义。1 故障预测模式结合本企业为某中堕设备公 司搭建故障预 警系统的实施经验，故障预测的模式包括 5 个环节 ：监测 评估甄别一调度修复。首先建立设备运行数据的采集机制，实时监测采集设备的指标特征数据， 并上传到云端平台，通过云计 算评估设备运行状况 ， 采用本公 司的专利符法 ，甄别设备故障当设备运行达到警戒值的时候，通知设备使用者采取措施 ，同时叫度设备原 厂提供

8、售后服务。故障预测系统扮 演的是一个平台角色 ，将设备使用者和设 备厂连接起来 ， 对于设备使用者通过故障预测，避免因为设备故障带来产能的损失对千设备原厂可以增加售后 服务的收入。2 故障预测机制本文所采用的故障预测机制 是紧密跟踪设备运行状态并预测未来的故障概率。首先，收集工业设备 发生故障的 记录 进行机器 学习运行特征；其次，提取相关特彻；之后生成故障预测模型实现故障预测 ，再根据系统 反馈自适 应地调整模型参数以达到更好的预测效果。设备故障预测的基础在千设备运行数据的大数据分析 ，挖掘其中的隐含信息 。从图 I 可以看出，本系统将设备各种指标进行整合 ，形成故障评估曲线（红线），当故障

9、红线达到 一定境界水平 ，系统将分析出未来一定时间设备发生故障概 率，并向使用者发出警告。移动信息服务随着 4G 网络技术和数字技术的发展与 普及，基于手机 APP 服务的 T 业大数据故障预测服务巳 经越来越完善成熟。T 业运行的数 据及预测借助手机 等移动工具，通过 SMS . MMS , WAP 网站等技术 手段向生产及管理者传送信息。如图 2 所示，用户通过手机 APP, 随时掌握丁厂设备运行状况 ，设备运行数据随时上传到大数据中心 ，通过 云计算分析设备运行状况，当设备故障概 率达到一定瞥戒线，大数据中心o憾濬喝m,念)将评估 后的信息发送 到工厂设备管理者的手机中 ，2，b3 1

10、0 . 2 1 1 6 . Ausoa,oo1 6 , 0017 . AUii.心1 0, 00.oa,oo16 : 00“ 十.AUi., .16 , 0020 . .上., Jun23. .7. Jul21 Jul.三 图 1 某企业设备故障预 警系统的故障概率评估- 48 -由领导作出决策，同时通知设备原厂，提供售后韶决服务。移动互联网对于工业大数据故障预测系统的价 值主要体现在以下几个方面：第 一 ，通过手机 APP快速推广 ，支持现有应用 ，可以便捷、迅速地得到数据信息；第二，打破传统基于工厂设备的物联网的局限性， 通过移动手持终端设备，了解丁业设备运行状况，实 现移动互联网；第 三

11、，完善信息管理的一种新模式，提 高沟通效率，降 低 运营成本。基于移动互联网的丁业大数据故障预测提供了 全面的丁业数据服务，以 及快速的售后维修保养，有利于未来的远程诊 断，共享优质资源。数 字电视服务网 融合以后，数字电视、智 能 电 视、IPl V 等新兴电视媒体的发展给电视传播方式和内容带来了革新，尤 其 是互 动交流的功能给予电视更多的应用场景。电视作为家庭的一个大屏娱乐终端，具有开放、信号稳定的特性 通 过与互联网相结合能够能够提供远程会议，场 景 显 不等内容。数字电视通过安装该APP, 成为工业信息传输 展 示的载体，使 传统 的工 作形态得以摆脱地点与时间的限制，而能进一步构造

12、出 足以支持现代丁作者所需要的全信息环境，用户可以 像在工厂使用监控大屏一样观察工厂的运行状况，针 对故障预测系统提供的预瞥信息作出反馈，如图 3 所示。三加一网“在工业领域的 应用远景故障预测只是加 一网”在工业领域应用的冰山一角，未来“无处不在的连接和在线服务”将受益于移动宽带的提速和大数据、云计算等技术的广泛应用。物联网节点的海趾性和全时记录，所产生的数据电脑笔记本邸 P系纹工厂图 2 故障预测系统移动信息服务II- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -数字电视数字电视I沮迳州古空匾，昏4怎，图3 故障预测系统移动信息服务数字电视服务

13、-49-规模和频率将远大于互联网。据 me 预测 ，到 2020参考文献年全球 数 据晟 会 达到40 ZB( 4 万亿 GB), 其中，物联网所带来的数鼠将超过10 ZB。三网融合将物联网中的工业数据带入到高速通道和云端，并衍生出更多的 应用服务，比如尤人工厂网、车联网、智能电网、设备 联网监测等。”加网”对工业领域的影响，不亚于 互联网对人类交流方式的影响。结语本文提出的“故障预测系统移动信息服务数字电视服务”正好处于“三加一网”融合致力于打造的 一个网络、终端无处不在，万物互联的环境。未来的工业生产将不局限于工厂内部，工厂将向智能化、绿色化的尤人工厂转变，大数据技术将贯穿于工业的设计生产

14、、服务各个环节。工人将从生产设备上解放出来，通过电脑、手机、电视等新媒体来管理生产，当 故障预测系统发出警报的时候，管理者、工程师可在虚拟网络召开会议，并提出解决方案，而各个生产管理环节构成的这张网将由大数据来驱动，由此延伸到智慧社区、智慧城市建设，而它们所带来的趋势变革还远不止如此。 1 张正伟，张洪升三网融合 背景 下数字图书馆 信息服务J . 网络 与信 息工程，2016 (10 ) : 72- 73. 2 徐博华，张 日珍 ，仲 兆桉浅议三网融合 的应用前景 J . 陕西煤炭，2016 (4 ): 88-91.3 孙 家广工业 大数 据 J . 软 件和集成电路 ，2016 (8): 22-23.4 于宗凤基于移 动物联 网的 医院移动护理信息系统