控制学科前沿讲座学习小结

控制学科前沿讲座学习小结学院：物联网工程学院专业班级：自动化0901班姓名： 学号： 日期：2012年4月2日本学期，学院开设控制学科前沿讲座，其目的在于让我对自动化这个专业的一些问题有了更深的认识，让我对专业的学习有了明确的方向和目标。以下本人选取两个方面进行学习小结。其中第一个题目是老师给定的题目之一，第二个题目是本人自选。本人选取以下两个题目是从自身出发的，首先本人的专业是自动化，所以选取了老师所给出的第二个题目：自动化和信息化的关系及其对推动工业化的作用；其次本人隶属于物联网工程学院，而本人自身也对物联网很感兴趣，所以本人又自拟一个题目：物联网技术以及物联网的发展现状和趋势。1、自动化和信息化的关系及其对推动工业化的作用自动化的英文定义如下：Automation(ancientGreek:=selfdictated)orindustrialautomationistheuseofcomputerstocontrolindustrialmachineryandprocesses,replacinghumanoperators.Itisastepbeyondmechanization,wherehumanoperatorsareprovidedwithmachinerytohelpthemwithmanualwork.Themostvisiblepartofautomationcanbesaidtobeindustrialrobotics.Someadvantagesarerepeatability,tighterqualitycontrol,wastereduction,integrationwithbusinesssystems,increasedproductivityandreductionoflabour.Somedisadvantagesarehighinitialcostsandincreaseddependenceonmaintenance.自动化的概念是一个动态发展过程。过去，人们对自动化的理解或者说自动化的功能目标是以机械的动作代替人力操作，自动地完成特定的作业。这实质上是自动化代替人的体力劳动的观点。后来随着电子和信息技术的发展，特别是随着计算机的出现和广泛应用，自动化的概念已扩展为用机器(包括计算机)不仅代替人的体力劳动而且还代替或辅助脑力劳动，以自动地完成特定的作业。今天看来自动化的上述概念也还不完善。把自动化的功能目标看成是用机器代替人的体力劳动或脑力劳动是比较狭窄的理解。这种理解甚至在某种程度上阻碍了自动化技术的发展，例如，有人就认为，中国人多，搞自动化没有很大的必要。今天，自动化已远远突破了上述传统的概念，具有更加宽广和深刻的内涵。自动化的广义内涵至少包括以下几点：在形式方面，制造自动化有三个方面的含义：代替人的体力劳动，代替或辅助人的脑力劳动，制造系统中人机及整个系统的协调、管理、控制和优化。在功能方面，自动化代替人的体力劳动或脑力劳动仅仅是自动化功能目标体系的一部分。自动化的功能目标是多方面的，已形成一个有机体系。在范围方面，制造自动化不仅涉及到具体生产制造过程，而是涉及产品生命周期所有过程。自动化是一个动态概念，有着十分广泛和深刻的内涵。目前制造自动化技术的研究非常活跃。“信息化”是指培养、发展以计算机为主，智能化工具为代表的新生产力，并使之造福于社会的历史过程。（智能化工具又称信息化的生产工具。它一般必须具备信息获取、信息传递、信息处理、信息再生、信息利用的功能。）与智能化工具相适应的生产力，称为信息化生产力。智能化生产工具与过去生产力中的生产工具不一样的是，它不是一件孤立分散的东西，而是一个具有庞大规模的、自上而下的、有组织的信息网络体系。这种网络性生产工具将改变人们的生产方式、工作方式、学习方式、交往方式、生活方式、思维方式等，将使人类社会发生极其深刻的变化。“自动化”与“信息化”并不是同一回事，但是，两者既有联系，也有区别。“自动化”与“信息化”两者的联系是：研究工作的时代相同，研究工作的理论基础相似，研究工作的基本工具相同，研究问题的领域交融。两者的区别是:首先，研究的对象明显不同。其次，研究“自动化”与“信息化”两者的科学技术界的出发点不同，角度不同。再次，内涵与特点不同。“自动化”与“信息化”双方既互为依托，同时也相互促进。在信息时代里，自动化自然而然从机械自动化发展到了更高层次的信息自动化。在计算机用于自动化之前，自动化的功能目标是以省力为目的，代替人的体力劳动。随着计算机和信息技术的发展，计算机和信息技术作为自动化技术的重要手段，自动化的视野大大扩展，自动化的功能目标不再仅仅是代替人的体力，而且可以代替人的部分脑力劳动。目前，国际上艮多著名的工业自动化企业（厂商）纷至沓来，将他们信息技术用于企业产品设计、制造、管理和销售的全过程，以提高企业在“全球化”的形势之下的市场应变能力和竞争能力。工业控制自动化技术正在向智能化、网络化和集成化方向发展。因此，从提高企业自动化系统工作层次的角度看，信息化的确是促进了自动化的提高，而且可以说，信息化是更高层次的自动化。2、物联网技术以及物联网的发展现状和趋势物联网这个概念，在中国早在1999年就提出来了。当时叫传感网。其定义是：通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络概念。“物联网概念”是在“互联网概念”的基础上，将其用户端延伸和扩展到任何物品与物品之间，进行信息交换和通信的一种网络概念。以上是专业性的定义，我自己的归纳更为通俗：InternetofThing即为物联网，所以物联网就是将物体联系起来，形成一个统一的，可实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。这里的物体，不仅仅指物体，包括人和物体；所以这个网络就是人和人之间，人和物体之间以及物体和物体之间形成的网络。实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的技术包括射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等等。物联网的发展现状，当然，我国国内物联网的发展还处于初级阶段，所以以下主要描述的是物联网在美国的发展状况。当然，我没去过美国，这种描述来自于网络：物联网的出现：随着人们生活水平的提高，人们的追求已经超出了物质方面，越来越看重精神享受。所以这时候，人们设想，可不可设计一种东西，感知人的情绪，当人的心情不好时，放一些安慰性的音乐，使人的不越快心情缓解；当人兴奋的时候放点振奋的音乐等等。还有，假如你去华盛顿出差，而你家在纽约，在刚下飞机的时候你突然想到家里的煤气没有关上，可不可以通过手机来控制家里的煤气自动关闭；再假如你去华盛顿出差，而你家在纽约，天气突变，想起家里窗户没关好，可不可以通过手机控制窗户关上；再比如，家里小孩走失了，可不可通过全球定位系统对世界的各个角落进行扫描搜索，找到他（她）。就这样，出现了物联网。关于物联网的发展史，这里不便赘述，主要描述物联网的发展现状。而对于物联网的发展现状，我主举几个例子，例子中通过对（我国）传统方式和（美国）物联网技术对比，说明物联网的发展现状：1）美国车辆过境费收费系统。在现在的中国，过境费收费系统主要还是人工收费，就像我们学校大门口一样，停车、取卡、交钱、重新启动。但在美国，不是这样，而是将车牌号、司机信息、司机账户绑定，在过境时只需要扫描车牌号，就可以自动从司机账户里扣除过境费。这个操作过程所用的时间是0,因为整个过程不需要停车，甚至不需要减速。2） 美国十字路口交通灯控制系统。在中国，还是原始的交通等控制，先是南北方向通行1分钟，然后换东西方向（可能大部分十字路口不是南北方向和东西方向走向，这里只以此为例。下同），依次循环。但在美国，交通灯的时间是不固定的，具体来说，在美国，可自动检测南北方向和东西方向的车辆，当南北方向等待的车辆走光，自动切换到东西方向。假如你晚上两点开车出门，就会遇到一路绿灯的情况。3） 美国车间操作系统一零失误操作。先假设美国有一家公司的存货仓库，分货架，货架又分层，仓库里由叉车运送和装卸货物，下面就来说一下怎么实现零失误操作。开叉车的司机带上耳机，耳机由电脑系统控制，接受命令。司机收到命令后按命令提示去取第几个货架，第几层的第几个箱子，把它运到门口的第几辆车；假如过程中操作出错，整个车间的监测系统马上报错，放回重新操作。这样的操作既节省时间，又避免出错（当然是在监测系统和电脑控制系统不出问题的前提下）。当然这只是几个彳艮简单的，也是在美国已经可以说是达到普及例子，美国物联网技术的发展绝对不是这几个例子所能反映的，这几个例子真的可以说是九牛一毛。物联网技术的发展趋势：1）电子与建筑行业是切入点，产业链合力做多得益于之前的积累，无论是独立程序化操作的自动化洗衣机、空调、电视机，还是各种智能化建筑，电子行业及建筑行业都将是未来物联网发展应该切入的起点和重点。对电信运营商来说是产业融合带来的信息化应用；对科技界来说，是第三次信息革命；对企业来说是上千亿元的“蛋糕”；对商家来说是无所不在的电子商务；社会各界对物联网“理解”不一，说明其应用范围之广，要挖掘物联网的价值，产业链合力做多是未来的发展趋势。2） 应用将由分散走向统一虽然物联网发展仍处于各自为战的状态，但技术的成熟度，为物联网的快速发展提供了物质基础。目前电子元器件技术作为传感网发展的基础，工艺已经成熟，且价格便宜，已经普及开来。另外，物联网的产业分工也非常明确，有专门做电子标签和射频识别的企业，也有专门做各种传感元器件的企业等。随着物联网发展的推动，诸多产业链上的企业，其生产的产品将越来越多的被凝聚在一起，应用将由分散走向统一。电信运营商作为产业链中的重要参与者，将为应用的推广和整合起到关键作用。3） 物联网的终极目标物联网的终极目标是形成覆盖全球物互联的理想状态，在这个目标实现的过程中，物联网的各个局部网应用可先各自发展，最后形成一个事实的标准，从小网联成中网，再由中网联成大网，在此过程中逐渐解决遇到的技术、标准等各种问题。届时，物联网的产业链几乎可以包容现在信息技