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1、物联网技术与应用,Internet of Things Technology Water Paper Characteristics: Hazardous and remote environments, heavy equipment, capital intensive Vendors: ABB, Accutech (CMI), Banner, Emerson, Endress+Hauser, Honeywell, GE, Yokogawa, Pepperl+Fuchs, Siemens,四、物联网在工业领域应用分析,离散制造业： 技术和标准的研制工作正在开展之中 关键是实时性响应的问题
2、高密度网络覆盖的问题 节点数更多、网络共存更重要 低成本的问题 开关类设备成本 RFID技术已成熟可用,四、物联网在工业领域应用分析,离散制造业： 装配过程的控制 电缆厂和绕线机 汽车装配的机器人控制 接近感知 电机装配 移动的设备感知 旋转机械设备 安全监控,WSN Applications: Assembly control, Proximity sensing, automated bin selection, portable monitoring and opportunities for mobile assets, asset monitoring Market segments
3、: Aerospace, automotive, other transportation vehicles; machinery; and electrical, appliance and component manufacturing; fabricated metal products, textiles, wood, etc. Characteristics: Automated assembly, labor intensive, many suppliers/components, dependent on economic fluctuations Vendors: ABB,
4、Banner, FESTO, ProSoft,四、物联网在工业领域应用分析,四、物联网在工业领域应用分析,五、典型工业行业应用分析,1、钢铁行业 问题： 设备、物质流、能源流和排放流信息不全 多段生产、多段运输、多段存储，点多面广 重点突破： 动态有序的物质流管控 面向预测维护的设备故障诊断 基于能量流网络的能源管控 面向绿色制造的环境监控技术,基于能量流网络的能源管控,问题：（1）点多面广，信息不足，扩展困难 （2）缺乏网络化的控制、调度方案 （3）缺乏整体优化方案 能源三级计量： （1）企业进出口（千点） （2）车间进出口（万点） （3）设备进出口（数万点）,借助无线传感网和GIS，实现能
5、源信息准确计量 通过设备互联，实现能源管网网络控制，实现能源智能调度,生产设备：消耗、回收 能源设备：存储、供应 能源管网：输送、缓冲,环境监控技术,通过无线传感网，实现分布式环境监测 粉尘、废气、废水、固体废弃物 通过设备互联，实现排放有效管控,问题： （1）点多面广，信息不足 （2）缺乏与设备（排放源）互联，管控困难,通过对轴承温度的在线检测，实现对轧钢连续退火生产线炉棍健康状态的连续监测 实现对炉区406个炉辊的在线温度监测，已运行半年并成功避免两次故障。,大规模轧辊轴承健康状态在线监测,五、典型工业行业应用分析,2、石油化工行业 产业链各环节： 油田生产、炼油化工、存储和分布、 市场和
6、零售，点多面广 重点突破： 数字油田、智能化工厂 套管和钻杆控制和跟踪 大型输气、输油管道防盗 作业动态、现场数据、实时监控 地理围栏（井架平台、制造厂和炼油厂） 井架平台、管道连接、阀门跟踪、油罐跟踪,五、典型工业行业应用分析,油田采油生产系统 远程计量与优化控制,五、典型工业行业应用分析,西班牙雷普索尔公司：在一条横跨阿根廷科罗拉多河的燃气管道上，采用了包括大量无线压力变送器等，实现了对油气管道的精确监测和安全监控。 节约了37%的初装费用，包括开发，安装，施工和试 运行费用； 其高可靠、稳定性和 自诊断功能为系统减 少了50%的维护费用。,五、典型工业行业应用分析,数字化油田逐渐成为勘探
7、与生产业务发展趋势,五、典型工业行业应用分析,3、飞机制造业 目前国内外航空制造行业关于物联网的技术发展尚处于探索阶段，在制造过程中的物料跟踪溯源、故障诊断、远程维护以及智能材料技术方面，初步开展了传感网技术的部分技术应用研究。,空客：2000年用RFID系统解决航空维护中心的工具识别和跟踪定位，将工具检测时间缩短25%，并进行远程遥控校准。 波音维修件管理：全球大多数航空维修记录都是手写的日志。每天向其全球客户运送4650种备用部件，价值450亿美元。飞机机械师仅寻找配件就要花费他们大约70的时间。,五、典型工业行业应用分析,54,4、汽车行业 ： 基于AGV的物料搬运系统 汽车仪表盘装配
8、设备故障诊断与预警 在制品状态监测与追溯 ATO模式下的智能供应链管理 基于物联网产品全生命周期管理,五、典型工业行业应用分析,上汽、一汽均在其涂装、总装、发动机等主要生产车间应用了RFID射频识别系统，实现装配线的动态调度。 依据客户个性化需求，自动安排车辆的生产计划。 上海汽车制动系统有限公司：在制动器生产流水线上已经采用了RFID技术。满足了汽车召回制度对关键零部件进行标识和追溯的要求。,五、典型工业行业应用分析,56,燃气轮机远程状态监测与故障诊断,电机在线监测系统,五、典型工业行业应用分析,5、纺织行业 问题： 高污染、高能耗 缺乏综合信息监测和检测仪器设备 重点突破： 多种衣料生产
9、线材料配置 智能排污监控系统 水质数据监控装置、水质参数 纺织电子、纺织品的售后跟踪 案例：欧美发达国家-英国玛莎百货（Marks & Spencer ）、日本高级成衣制造商Flandre公司、美国Gap有限公司、德国著名服装制造商Gardeur AG、波司登等。,五、典型工业行业应用分析,南通蕾丝公司 通过RFID部署和集成，实现纺织企业MTO管理模式下（配线加工、洗涤烘干、包装出厂等过程）的订单匹配、在制品跟踪与追溯、进度监控，已上线运行，并计划在新厂投产后推广实施。,五、典型工业行业应用分析,6、船舶： 物联网可能应用于高精度造船，节能、减排,武船应用了RFID技术结合移动终端,五、典型
10、工业行业应用分析,7、仪器仪表行业 感知是传感网的基础,宝钢生产过程中的传感需求示意图,五、典型工业行业应用分析,从2005到2009年，中国传感器年平均增长达39。 2009年中国传感器应用四大领域： 工业过程控制、汽车电子产品、通信电子产品、消费电子产品及专用设备。其中： 工业过程控制和汽车电子产品占市场总额：42.5。 压力传感器、温度传感器、流量传感器又占工业过程控制市场的21、19、14。 预计20102015年无线传感器、MEMS传感器、生物传感器增长率会超25以上。,五、典型工业行业应用分析,62,国内从事传感器研发、生产单位超过1500家，其中90芯片从国外进口。 工业自动化用
11、高档变送器用传感器，几乎100从国外进口,如EJA仪表中核心部件传感器，年销售35万台左右，全从国外进口。 对NTC热敏电阻，国内企业实力严重不足，90市场份额被外资占领。 对环境监测项目空白多，细颗粒物没有能力检测，有机污染物O3、CO、重金属Hg、Pb、As。,五、典型工业行业应用分析,63,六、面临的问题与挑战,（1）新型传感器与传感装置 ： 无线传感技术与系统的微型化技术 智能无线传感技术 能量获取技术 （2）工业无线网络技术： 通信与组网技术 基础服务与网络管理技术 网络规划与部署技术,64,六、面临的问题与挑战,移动设备,RDC,RFID/条码 读写器,仓库,Caller,Caller,打印机,港口,物流,复杂事件探测 任务提交,云计算平台,复杂模式库,事件存储库,规则数据库,物联网,EPC 信息服务器,对象命名服务器,PML服务器,数据中心,面向制造业供应链的物联网信息服务平台,七、结 论,关键技术 工业传感器与检测技术 高可靠、实时工业无线网络技术 工业感知信息处理与挖掘技术 物联网：海量数据处理与服务 物联网将在工业控制与管理中有广泛的应用前景 基于泛在信息的智能制造是制造业的发展方向 行业对需求的认识 部分企业已开始应用,