《智能制造基础与应用》3.2 工业物联网

智能制造基础与应用高等职业教育“十三五”规划教材

*智能制造基础与应用

第三章智能制造关键技术

第三章智能制造关键技术第二节工业物联网第三节工业机器人第四节3D打印技术第五节RFID射频技术第六节云计算与大数据第七节虚拟现实与人工智能技术第一节概述第八节智能制造的信息安全技术工业物联网2第二节

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第三章智能制造关键技术一、物联网的定义物联网是通过RFID技术、无线传感器技术以及定位技术等自动识别、采集和感知获取物品的标识信息、物品自身的属性信息和周边环境信息，借助各种电子信息、传输技术将物品相关信息聚合到统一的信息网络中，并利用云计算、模糊识别、数据挖掘以及语义分析等各种智能计算技术对物品相关信息进行分析融合处理，最终实现对物理世界的高度认知和智能化的决策控制。目前物联网的传输技术非常丰富，包括：蓝牙、Zigbee、WIFI、超短波数传电台、GPRS等等。主要可以概括为以太网终端、WIFI终端、2G/3G终端等，当然有些智能终端具有上述两种或两种以上的接口。

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第三章智能制造关键技术物联网的体系结构

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第三章智能制造关键技术

感知层是物联网的皮肤和五官,用来识别物体，采集信息。感知层包括二维码标签和识读器、RFID标签和读写器、摄像头、GPS等，主要作用是识别物体，采集信息，与人体结构中皮肤和五官的作用相似。

网络层是物联网的神经中枢和大脑，进行信息传递和处理。网络层包括通信与互联网的融合网络、网络管理中心和信息处理中心等。网络层将感知层获取的信息进行传递和处理，类似于人体结构中的神经中枢和大脑。

应用层是物联网的“社会分工”，与行业需求结合，实现广泛智能化。应用层是物联网与行业专业技术的深度融合，与行业需求结合，实现行业智能化，这类似于人的社会分工，最终构成人类社会。

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第三章智能制造关键技术三、工业物联网中的关键技术

工业物联网通过各种信息传感设备，如传感器、射频识别技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器、气体感应器等各种装置与技术，实现在工业现场采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程、采集其声、光、热、电等各种需要的信息。具有环境感知能力的各类终端、基于泛在技术的计算模式、移动通信等，不断融入到工业生产的各个环节，从而大幅提高制造效率，改善产品质量，降低产品成本和资源消耗，将传统工业提升到智能工业的新阶段。

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第三章智能制造关键技术工业物联网中的关键技术

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第三章智能制造关键技术四、工业物联网应用前景工业物联网的应用改变了传统工业中被动的信息收集方式，实现自动、准确、及时地收集生产过程参数。传统的工业生产采用M2M（MachinetoMachine）的通信模式，实现了机器与机器间的通信。而工业物联网通过ThingstoThings的通信方式实现了人、机器和系统三者之间的智能化、交互式无缝连接，从而使得企业与客户、市场的联系更为紧密，企业可以感知到市场的瞬息万变，大幅提高制造效率、改善产品质量、降低产品成本和资源消耗，将传统工业提升到智能工业的新阶段。

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第三章智能制造关键技术

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第三章智能制造关键技术

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第三章智能制造关键技术基于物联网的现代工业系统体系结构

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第三章智能制造关键技术1．制造业供应链管理

企业利用物联网技术，能及时掌握原材料采购、库存、销售等信息，通过大数据分析还能预测原材料的价格趋向、供求关系等，有助于完善和优化供应链管理体系，提高供应链效率，降低成本。例如，空中客车通过在供应链体系中应用传感网络技术，构建了全球制造业中规模最大、效率最高的供应链体系。

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第三章智能制造关键技术空客公司供应链体系

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第三章智能制造关键技术2．生产过程工艺优化

工业物联网的泛在感知特性提高了生产线过程检测、实时参数采集、材料消耗监测的能力和水平，通过对数据的分析处理可以实现智能监控、智能控制、智能诊断、智能决策、智能维护，提高生产力，降低能源消耗。3．生产设备监控管理

利用传感技术对生产设备进行健康监控，可以及时跟踪生产过程中各个工业机器设备的使用情况，通过网络把数据汇聚到设备生产商的数据分析中心进行处理，能有效地进行机器故障诊断、预测，快速、精确地定位故障原因，提高维护效率，降低维护成本。

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第三章智能制造关键技术4．环保监测及能源管理

工业物联网与环保设备的融合可以实现对工业生产过程中产生的各种污染源及污染治理环节关键指标的实时监控。在化工、轻工、火电厂等企业布署传感器网络，不仅可以实时监测企业排污数据，而且可以通过智能化的数据报警及时发现排污异常并停止相应的生产过程，防止突发性环境污染事故发生。5．工业安全生产管理

工业物联网技术通过把传感器安装到矿山设备、油气管道、矿工设备等危险作业环境中，可以实时监测作业人员、设备机器以及周边环境等方面的安全状态信息，全方位获取生产环境中的安全要素，将现有的网络监管平台提升为系统、开放、多元的综合网络监管平台。

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第三章智能制造关键技术基于物联网的公交智能调控系统

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第三章智能制造关键技术