两化融合与物联网

1. 物联网分为哪几个层次

物联网可分为三层：网络层、应用层、感知层。

网络层由各种私有网络、互联网、有线和无线通信网、网络管理系统和云计算平台等组成，相当于人的神经中枢和大脑，负责传递和处理感知层获取的信息。

应用层是物联网和用户（包括人、组织和其他系统）的接口，它与行业需求结合，实现物联网的智能应用。

感知层由各种传感器以及传感器网关构成，包括二氧化碳浓度传感器、温度传感器、湿度传感器、二维码标签、RFID标签和读写器、摄像头、GPS等感知终端。

感知层的作用相当于人的眼耳鼻喉和皮肤等神经末梢，它是物联网识别物体、采集信息的来源，其主要功能是识别物体，采集信息。

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相关技术

1、地址资源

物联网的实现需要给每个物体分配唯一的标识或地址。最早的可定址性想法是基于RFID标签和电子产品唯一编码来实现的。

另一个来自语义网的想法是，用现有的命名协议，如统一资源标志符来访问所有物品（不仅限于电子产品，智能设备和带有RFID标签的物品）。这些物品本身不能交谈，但通过这种方式它们可以被其他节点访问，例如一个强大的中央服务器。

2、人工智能

自主控制也并不依赖于网络架构。但目前的研究趋势是将自主控制和物联网结合在一起在未来物联网可能是一个非决定性的、开放的网络，其中自组织的或智能的实体和虚拟物品能够和环境交互并基于它们各自的目的自主运行。

3、架构

在物联网中，一个事件信息很可能不是一个预先被决定的，有确定句法结构的消息，而是一种能够自我表达的内容，例如语义网。

相应地，信息也不必要有着确定的协议来规范所有可能的内容，因为不可能存在一个“终极的规范”能够预测所有的信息内容。

那种自上而下进行的标准化是静态的，无法适应网络动态的演化，因而也是不切实际的。在物联网上的信息应该是能够自我解释的，顺应一些标准，同时也能够演化的。

4、系统

物联网中并不是所有节点都必须运行在全球层面上，比如TCP/IP层。举例来讲，很多末端传感器和执行器没有运行TCP/IP协议栈的能力，取而代之的是它们通过ZigBee、现场总线等方式接入。

这些设备通常也只有有限的地址翻译能力和信息解析能力，为了将这些设备接入物联网，需要某种代理设备和程序实现以下功能：在子网中用“当地语言”与设备通信。

将“当地语言”和上层网络语言互译；补足设备欠缺的接入能力。因此该类代理设备也是物联网硬件的重要组成之一。

2. 什么是物联网它由哪几部分组成

1、物联网（The Internet of Things，简称IOT）是指通过 各种信息传感器、射频识别技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器等各种装置与技术，实时采集任何需要监控、 连接、互动的物体或过程，采集其声、光、热、电、力学、化 学、生物、位置等各种需要的信息。

2、组成：物联网的基本特征可概括为整体感知、可靠传输和智能处理 。

（1）整体感知—可以利用射频识别、二维码、智能传感器等感知设备感知获取物体的各类信息。

（2）可靠传输—通过对互联网、无线网络的融合，将物体的信息实时、准确地传送，以便信息交流、分享。

（3）智能处理—使用各种智能技术，对感知和传送到的数据、信息进行分析处理，实现监测与控制的智能化。

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常见的运用案例有：

1、物联网传感器产品已率先在上海浦东国际机场防入侵系统中得到应用。机场防入侵系统铺设了3万多个传感节点，覆盖了地面、栅栏和低空探测，可以防止人员的翻越、偷渡、恐怖袭击等攻击性入侵。而就在不久之前，上海世博会也与无锡传感网中心签下订单，购买防入侵微纳传感网1500万元产品。

2、ZigBee路灯控制系统点亮济南园博园。ZigBee无线路灯照明节能环保技术的应用是此次园博园中的一大亮点。园区所有的功能性照明都采用了ZigBee无线技术达成的无线路灯控制。

3、智能交通系统(ITS)是利用现代信息技术为核心，利用先进的通讯、计算机、自动控制、传感器技术，实现对交通的实时控制与指挥管理。交通信息采集被认为是ITS的关键子系统，是发展ITS的基础，成为交通智能化的前提。无论是交通控制还是交通违章管理系统，都涉及交通动态信息的采集，交通动态信息采集也就成为交通智能化的首要任务。

3. 两化融合的物联网

M2M/物联网技术是两化融合的补充和提升 ，两化融合也是物联网4大技术的组成部分和应用领域之一。
两化融合最基础的传统技术是基于短距离有线通讯的现场总线的各种控制系统，如PLC,DCS,HMI,SCADA等。
物联网理念把IT技术融合到控制系统中，实现“高效、安全、节能、环保”的“管、控、营”一体化。
物联网在制造业的“两化融合”可以从以下4个角度来进行理解：
生产自动化：将物联网技术融入制造业生产，如工业控制技术、柔性制造、数字化工艺生产线等;
产品智能化：在制造业产品中采用物联网技术提高产品技术含量，如智能家电、工业机器人、数控机床等;
管理精细化：在企业经营管理活动中采用物联网技术，如制造执行系统MES、产品追溯、安全生产的应用;
产业先进化：制造业产业和物联网技术融合优化产业结构，促进产业升级。
生产自动化
将物联网技术融入制造过程的各个环节,借助模拟专家的智能活动,取代或延伸制造环境中人的部分手工和脑力劳动，以达到最佳生产状态。通过应用整合信息系统、人机界面设备PLC触摸屏、数控机床、机器人、PDA、条码采集器、传感器、I/O、DCS、RFID、LED生产看板等多类软硬件的综合智能化系统，实现布置在生产现场的专用设备对从原材料上线到成品入库的生产过程进行实时数据采集、控制和监控。同时，智能制造系统实时接受来自ERP系统的工单、BOM、制程、供货方、库存、制造指令等信息，同时把生产方法、人员指令、制造指令等下达给人员、设备等控制层，再实时把生产结果、人员反馈、设备操作状态与结果、库存状况、质量状况等动态地反馈给决策层。
产品智能化
利用传感技术、工业控制技术及其他先进技术嵌入传统产品和服务，增强产品的智能性、网络性和沟通性，从而形成先进制造产品。所谓智能性，指产品自己会“思考”，会做出正确判断并执行任务。比如智能冰箱能根据商品的条形码来识别食品，提醒你每天所需饮用的食品，商品是否快过保质期等;所谓网络性，指产品之间可以通过网络进行联系。比如智能电表可以同智能家电形成网络，自动分析各种家电的用电量和用电规律，从而对用电进行智能分配;所谓沟通性，指产品和人的主动的交流，形成互动。比如电子宠物可感知主人的情绪，根据判断用不同的沟通方式取悦主人。
管理精细化
以RFID等物联网技术应用为重点，提高企业包括产品设计、生产制造、采购、市场开拓、销售和服务支持等环节的智能化水平，从而极大提高管理水平。将RFID技术应用于每件产品上，即可实现整个生产、销售过程实现可追溯管理。在工厂车间的每一道工序都设有一个RFID读写器，并配备相应的中间件系统，联入互联网。这样，在半成品的装配、加工、转运以及成品装配和再加工、转运和包装过程中，当产品流转到某个生产环节的RFID读写器时，RFID读写器在有效的读取范围内就会检测到编码的存在。EPC代码将成为产品的唯一标识，以此编码为索引就能实时地在RFID系统网络中查询和更新产品的数据信息。基于这样的平台，生产操作员或公司管理人员在办公室就可以对整个生产现场和流通环节进行很好的掌握，实现动态、高效管理。
产业先进化
物联网等信息技术是一种高附加值、高增长、高效率、低能耗、低污染的社会经济发展手段，通过与传统制造业相互融合，可以加快产业不断优化升级。首先，物联网可以促进制造业企业节能降耗，促进节能减排，发展循环经济;其次，推动制造业产业衍生，培育新兴产业，促进先进制造业发展;最后，推进制造业产品研发设计、生产过程、企业管理、市场营销、人力资源开发、企业技术改造等环节两化融合，提高智能化和大规模定制化生产能力，促进生产型制造向服务型制造转变，实现精细管理、精益生产、敏捷制造，实现制造业产业优化升级。
中国制造业经过这些年的信息化发展，已经由初期的MIS到ERP、CRM、SCM，从CAD/CAM到CAPP、PLM，初步达到一定的规模。制造业从以往的产品竞争，到现今的服务竞争，而物联网的引入又将引发技术的竞争，进而引发产业的升级优化。物联网在制造业无论是生产过程性能控制、故障诊断还是节能减排、提高生产效率、降低运营成本都将带来的新的发展。物联网技术的研发和应用，是对制造业“两化融合”的又一次升级换代，能提升企业竞争力，使企业更多地参与到国际竞争中。物联网技术的应用，必将引发制造业行业一场新的技术革命。