企業(yè)信息化是以企業(yè)的管理和運(yùn)行模式為基礎(chǔ)，以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)勢(shì)實(shí)現(xiàn)手段，將企業(yè)的物料轉(zhuǎn)移、生產(chǎn)過(guò)程、事務(wù)處理、客戶(hù)交互等業(yè)務(wù)數(shù)字化。企業(yè)信息化是企監(jiān)發(fā)展的覆要支撐，企業(yè)信息化能夠提高企業(yè)管理水平，強(qiáng)化執(zhí)行系統(tǒng)，提高管理者的經(jīng)營(yíng)決策能力。

    隨著制造企業(yè)的迅速發(fā)展，制造企業(yè)信息化系統(tǒng)在一定程度上制約了企業(yè)管理和運(yùn)行效率，這是由現(xiàn)有制造企業(yè)信息化系統(tǒng)大都采用手動(dòng)管理方式?jīng)Q定的，實(shí)現(xiàn)制造企業(yè)信息化系統(tǒng)自動(dòng)、智能管理是進(jìn)一步提高企業(yè)管理和運(yùn)行效率的有效途徑，物聯(lián)網(wǎng)概念的提出為實(shí)現(xiàn)信息化的自動(dòng)化、智能化提供了解決方案。物聯(lián)網(wǎng)的概念于1999年由麻省理工學(xué)院的Auto一ID實(shí)驗(yàn)室提出，將書(shū)籍、鞋、汽車(chē)部件等物體裝上微小的識(shí)別裝置，就可以時(shí)刻知道物體的位置、狀態(tài)等信息，實(shí)現(xiàn)智能管理。物聯(lián)網(wǎng)以全球統(tǒng)一標(biāo)識(shí)系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)，利用射頻識(shí)別技術(shù)(RFID）、無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)通訊技術(shù)，賦予每個(gè)實(shí)體對(duì)象一個(gè)惟一的代碼，而構(gòu)造的一個(gè)覆蓋全球萬(wàn)事萬(wàn)物的實(shí)物互聯(lián)網(wǎng)。

1 制造企業(yè)信息化管理的問(wèn)題及需求

    現(xiàn)有制造企業(yè)信息化系統(tǒng)數(shù)據(jù)錄人和管理方式大都采用人工輸人和手動(dòng)管理的方法，該模式管理可能造成如下問(wèn)題:(1)信息錄入的滯后性。(2)因系統(tǒng)使用者疏忽或系統(tǒng)不熟悉造成信息的錯(cuò)誤處理。(3)系統(tǒng)使用者須經(jīng)培訓(xùn)方可熟練使用信息化系統(tǒng)。(4)信息管理消耗工作人員工作時(shí)間，降低生產(chǎn)、管理效率。

    智能網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)目的旨在解決信息化發(fā)展因非自動(dòng)、非智能導(dǎo)致的一系列的問(wèn)題。通過(guò)智能網(wǎng)絡(luò)改變傳統(tǒng)信息化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理方式，實(shí)現(xiàn)制造企業(yè)信息管理的自動(dòng)化、智能化，應(yīng)實(shí)現(xiàn)如下功能:

    a.智能網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)崿F(xiàn)制造企業(yè)信息化信息的無(wú)間歇采集，保證制造企業(yè)信息化系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理的實(shí)時(shí)性。

    b.智能網(wǎng)絡(luò)應(yīng)具有智能處理算法，自動(dòng)調(diào)用信息化系統(tǒng)特定事件，完成信息化系統(tǒng)數(shù)據(jù)的自動(dòng)、智能處理。

    c.智能網(wǎng)絡(luò)中信息化系統(tǒng)應(yīng)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)接口，接口能夠被智能網(wǎng)絡(luò)智能處理算法調(diào)用，完成信息化系統(tǒng)數(shù)據(jù)的特定處理。

2 基于物聯(lián)網(wǎng)的智能網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)

    2.1智能網(wǎng)絡(luò)概念模型

    針對(duì)智能網(wǎng)絡(luò)功能需求，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)和信息化處理特征，建立制造企業(yè)信息化智能網(wǎng)絡(luò)概念模型如圖1所示，本文所提出的智能網(wǎng)絡(luò)概念模型以物聯(lián)網(wǎng)感應(yīng)網(wǎng)絡(luò)和定位系統(tǒng)為感知層，進(jìn)行實(shí)體相關(guān)信息的獲取，如實(shí)體編碼信息和實(shí)體位置信息，通過(guò)特性協(xié)議將獲取的數(shù)據(jù)傳遞給智能網(wǎng)絡(luò)控制層，控制層進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，并分析決策信息化系統(tǒng)需要進(jìn)行的操作，調(diào)用信息化系統(tǒng)相應(yīng)的接口進(jìn)行信息化數(shù)據(jù)的相應(yīng)處理，完成信息化系統(tǒng)的自動(dòng)運(yùn)行。

圖1 制造企業(yè)信息化智能網(wǎng)絡(luò)概念模型

    智能網(wǎng)絡(luò)概念模型主要由感知層、控制層和信息處理層3層組成，感知層主要進(jìn)行數(shù)據(jù)感知，控制層主要進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和制造企業(yè)信息化系統(tǒng)接口的調(diào)用。為達(dá)到智能網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行效果，本文構(gòu)建的智能網(wǎng)絡(luò)是指通過(guò)搭建制造企業(yè)全局智能網(wǎng)絡(luò)、配置制造企業(yè)智能網(wǎng)絡(luò)全局參數(shù)，使得制造企業(yè)信息化智能網(wǎng)絡(luò)能夠自動(dòng)偵測(cè)、分析并完成制造企業(yè)各種信息的動(dòng)態(tài)增加、修改、刪除和統(tǒng)計(jì)查詢(xún)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)制造企業(yè)信息化的智能化，保證企業(yè)運(yùn)行效率。

    2.2智能網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

    智能網(wǎng)絡(luò)主要用于制造企業(yè)信息化系統(tǒng)數(shù)據(jù)的自動(dòng)、智能處理，數(shù)據(jù)庫(kù)作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的倉(cāng)庫(kù)，必然成為智能網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)關(guān)鍵部分，結(jié)合圖1提出的智能網(wǎng)絡(luò)概念模型，根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)和現(xiàn)有制造企業(yè)信息化發(fā)展?fàn)顩r，構(gòu)建了制造企業(yè)智能網(wǎng)絡(luò)框架圖，如圖2所示。

圖2 構(gòu)建的制造企業(yè)智能網(wǎng)絡(luò)框架圖

    智能網(wǎng)絡(luò)主要由感應(yīng)網(wǎng)絡(luò)、控制系統(tǒng)、信息化系統(tǒng)和應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)4部分組成，各部分的組成和功能如下:

    a.感應(yīng)網(wǎng)絡(luò)。

    感應(yīng)網(wǎng)絡(luò)主要負(fù)責(zé)制造企業(yè)實(shí)體特征信息和實(shí)體位置信息的采集，其主要組成部分為信息傳感設(shè)備、智能信號(hào)處理、智能定位系統(tǒng)和智能交互系統(tǒng)。各部分的功能如下:

    (1)信息傳感設(shè)備主要負(fù)責(zé)制造企業(yè)實(shí)體惟一編碼或?qū)嶓w特征的獲取。

    (2)智能信號(hào)處理主要負(fù)責(zé)對(duì)制造企業(yè)實(shí)體惟一編碼或?qū)嶓w特征進(jìn)行處理，從而獲取進(jìn)行該實(shí)體信息化操作所需要的特定的信息。

    (3)智能定位系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)制造企業(yè)實(shí)體位置信息的獲取，制造企業(yè)實(shí)體位置信息預(yù)存在數(shù)據(jù)庫(kù)中。

    (4)智能交互系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)將感應(yīng)網(wǎng)絡(luò)與控制系統(tǒng)進(jìn)行交互，如將感應(yīng)網(wǎng)絡(luò)感應(yīng)的數(shù)據(jù)信息傳遞給控制系統(tǒng)進(jìn)行處理，同時(shí)也可以接受控制的執(zhí)行命令。

    b.控制系統(tǒng)。

    控制系統(tǒng)用于分析決策和制造企業(yè)信息化系統(tǒng)接口的調(diào)用，主要由分析決策系統(tǒng)和執(zhí)行系統(tǒng)組成。分析決策系統(tǒng)是支撐系統(tǒng)連接感應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的核心，分析決策系統(tǒng)主要包括感應(yīng)數(shù)據(jù)獲取模塊、決策數(shù)據(jù)對(duì)比分析模塊以及感應(yīng)網(wǎng)絡(luò)控制模塊。執(zhí)行系統(tǒng)主要包括制造企業(yè)信息化接口調(diào)用模塊、制造企業(yè)信息化執(zhí)行分析模塊。分析決策系統(tǒng)和執(zhí)行系統(tǒng)各組成部分的功能如下:

    (1)感應(yīng)數(shù)據(jù)獲取模塊主要用于獲取感應(yīng)網(wǎng)絡(luò)接收的感應(yīng)數(shù)據(jù)。

    (2)決策數(shù)據(jù)對(duì)比分析主要負(fù)責(zé)將感應(yīng)到的制造企業(yè)實(shí)體特征信息和位置信息與數(shù)據(jù)庫(kù)中設(shè)定好的特征信息和位置信息對(duì)比，從而獲取執(zhí)行系統(tǒng)需要調(diào)用的制造企業(yè)信息化系統(tǒng)接口。

    (3)感應(yīng)網(wǎng)絡(luò)控制主要負(fù)責(zé)感應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)啟、關(guān)閉、掃描周期等事件和感應(yīng)參數(shù)的設(shè)置、管理。

    (4)信息化接口調(diào)用模塊主要負(fù)責(zé)調(diào)用制造信息化接口并將感應(yīng)數(shù)據(jù)保存到信息化系統(tǒng)相應(yīng)的模塊中。

    (5)信息化執(zhí)行分析模塊主要負(fù)責(zé)分析感應(yīng)數(shù)據(jù)錄入的完整性和準(zhǔn)確性，并將信息化系統(tǒng)數(shù)據(jù)錄人結(jié)果返回至分析決策系統(tǒng)，進(jìn)而控制感應(yīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行新一輪的數(shù)據(jù)采集。

    c.信息化系統(tǒng)。

    信息化系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)分析、處理信息化接口傳遞的數(shù)據(jù)，并進(jìn)行信息化數(shù)據(jù)的處理，主要包括數(shù)據(jù)完整性分析和數(shù)據(jù)增加、刪除、修改操作模塊，各部分的功能如下:

    (1)數(shù)據(jù)完整性分析主要分析數(shù)據(jù)存人信息化系統(tǒng)前的數(shù)據(jù)格式和相應(yīng)字段是否為李等的判斷。

    (2)數(shù)據(jù)增加、刪除、修改操作主要負(fù)責(zé)在數(shù)據(jù)庫(kù)中對(duì)感應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的操作。

    d.應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)。

    應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和提取操作。存儲(chǔ)信息主要包括編碼庫(kù)和特征庫(kù)信息、位置信息、分析決策數(shù)據(jù)、信息化系統(tǒng)數(shù)據(jù)以及其他的設(shè)置數(shù)據(jù)。各部分的功能如下:

    (1)編碼庫(kù)和特征庫(kù)用于輔助建立制造企業(yè)實(shí)體信息，編碼庫(kù)和特征庫(kù)中通過(guò)實(shí)體的惟一編碼或惟一特征信息可以查詢(xún)到實(shí)體其他信息，如實(shí)體名稱(chēng)、材料、體積等系列的參數(shù)。

    (2)位置信息主要用于保存制造企業(yè)位置編碼、位置名稱(chēng)或者工序名稱(chēng)，通過(guò)制造企業(yè)的位置編碼信息便可以獲取位置名稱(chēng)信息，或者是獲取該位置對(duì)應(yīng)的工序的名稱(chēng)，或者是具有特定含義的其他信息。

    (3)分析決策數(shù)據(jù)主要保存由實(shí)體編碼和實(shí)體位置編碼決定的信息化接口信息，為分析決策系統(tǒng)提供分析數(shù)據(jù)。

    (4)信息化系統(tǒng)數(shù)據(jù)主要用于信息化數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。

    (5)其他設(shè)置參數(shù)為智能網(wǎng)絡(luò)的其他設(shè)置參數(shù)。

3 基于物聯(lián)網(wǎng)的智能網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行原理

    制造企業(yè)智能網(wǎng)絡(luò)主要用于信息的自動(dòng)化、智能化處理，主要由感應(yīng)網(wǎng)絡(luò)、控制系統(tǒng)、制造企業(yè)信息化系統(tǒng)和應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)4部分組成，各個(gè)模塊之間相互協(xié)調(diào)、相互銜接，保障智能網(wǎng)絡(luò)有效、穩(wěn)定運(yùn)行，智能網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行原理如圖3所示。各部分的功能如下:

圖3 制造企業(yè)智能網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行原理

    a.感應(yīng)網(wǎng)絡(luò)通過(guò)信息傳感設(shè)備和智能定位系統(tǒng)采集制造企業(yè)實(shí)體惟一編碼信息或者特征信息和位置編碼信息，然后進(jìn)行智能處理，為分析決策系統(tǒng)提供能夠識(shí)別的數(shù)據(jù)。智能信號(hào)處理完成后，感應(yīng)網(wǎng)絡(luò)通過(guò)智能交互系統(tǒng)將感應(yīng)數(shù)據(jù)傳遞給分析決策系統(tǒng)。

    b.分析決策系統(tǒng)接收感應(yīng)網(wǎng)絡(luò)傳遞來(lái)的制造企業(yè)實(shí)體惟一編碼信息或者特征信息和實(shí)體位置信息，并將該信息進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，一方面，通過(guò)對(duì)比數(shù)據(jù)庫(kù)中的分析決策數(shù)據(jù)，得知預(yù)調(diào)用的信息化系統(tǒng)接口;另一方面將實(shí)體惟一編碼信息和位置編碼信息從數(shù)據(jù)庫(kù)中查詢(xún)到相應(yīng)的實(shí)體信息和實(shí)體位置所具有的特定含義，如代表的工序名稱(chēng)。分析決策系統(tǒng)將分析決策數(shù)據(jù)傳遞到執(zhí)行系統(tǒng)中。

    c.執(zhí)行系統(tǒng)接受分析決策系統(tǒng)傳遞的數(shù)據(jù)，調(diào)用制造企業(yè)信息化系統(tǒng)相應(yīng)接口，并將感應(yīng)數(shù)據(jù)傳遞到信息化系統(tǒng)中。

    d.信息化系統(tǒng)接口被調(diào)用，進(jìn)行信息化相應(yīng)操作，信息化系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)操作時(shí)首先進(jìn)行數(shù)據(jù)完整性分析，保證感應(yīng)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)相應(yīng)操作，信息化系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)庫(kù)操作后會(huì)進(jìn)行反饋，輸出執(zhí)行結(jié)果，通過(guò)控制系統(tǒng)、分析決策系統(tǒng)進(jìn)而控制感應(yīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行進(jìn)一步的操作，如此循環(huán)保證智能網(wǎng)絡(luò)的有效運(yùn)行。

    智能網(wǎng)絡(luò)的智能處理過(guò)程中，應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的特定數(shù)據(jù)起著基礎(chǔ)性的作用，如根據(jù)實(shí)體信息和實(shí)體位置信息便可從數(shù)據(jù)庫(kù)中調(diào)出預(yù)執(zhí)行的信息化系統(tǒng)接口，該信息是智能網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建時(shí)保存在數(shù)據(jù)庫(kù)中的預(yù)定義參數(shù)，當(dāng)智能網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行時(shí)會(huì)適時(shí)讀取，當(dāng)企業(yè)業(yè)務(wù)有變動(dòng)時(shí)也可以進(jìn)行修改。

    智能網(wǎng)絡(luò)的有效運(yùn)行關(guān)鍵在于實(shí)體信息和實(shí)體位置信息的準(zhǔn)確獲取，通過(guò)分析決策系統(tǒng)決定要調(diào)用的信息化接口，執(zhí)行系統(tǒng)通過(guò)接口的調(diào)用，保證信息化系統(tǒng)的有效運(yùn)行。

4 基于物聯(lián)網(wǎng)的智能網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)

    智能網(wǎng)絡(luò)采用J2EE技術(shù)實(shí)現(xiàn)，綜合采用了Struts，Spring，Hibernate，Servlet，XML，HTML和Javascript技術(shù)，采用Tomcat為智能網(wǎng)絡(luò)Web服務(wù)器，Oracle為智能網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)。

    a.感應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)。

    感應(yīng)網(wǎng)絡(luò)采用常見(jiàn)的具有MCU控制器的采集設(shè)備進(jìn)行信息的采集;感應(yīng)網(wǎng)絡(luò)通過(guò)集成在設(shè)備芯片中的處理算法完成采集信息的智能處理;感應(yīng)網(wǎng)絡(luò)將每次信息采集惟一標(biāo)識(shí)和信息采集信息存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)臨時(shí)表中，臨時(shí)表作為感應(yīng)網(wǎng)絡(luò)與分析決策系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)交互的媒介，分析決策系統(tǒng)通過(guò)讀取臨時(shí)表中數(shù)據(jù)完成數(shù)據(jù)源的獲取。

    b.分析決策系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。

    分析決策系統(tǒng)通過(guò)Servlet技術(shù)和數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)實(shí)現(xiàn)，分析決策系統(tǒng)定義了與感應(yīng)網(wǎng)絡(luò)交互Servlet，所有以.listener為后綴的請(qǐng)求被分析決策系統(tǒng)解析執(zhí)行。Servlet的配置信息如下:

    c.執(zhí)行系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。

    執(zhí)行系統(tǒng)主要定義了信息化系統(tǒng)的擴(kuò)展接口，并對(duì)信息化系統(tǒng)執(zhí)行結(jié)果進(jìn)行分析，執(zhí)行系統(tǒng)采用Java類(lèi)的方式進(jìn)行定義，關(guān)鍵代碼如下:

    d.信息化系統(tǒng)。

    信息化系統(tǒng)采用Struts+Spring+Hibernate框架進(jìn)行開(kāi)發(fā)，采用MVC控制模式，按照典型3層架構(gòu)進(jìn)行開(kāi)發(fā)，與現(xiàn)有信息化系統(tǒng)開(kāi)發(fā)相似，不再詳述。

    信息化系統(tǒng)僅為智能網(wǎng)絡(luò)軟件系統(tǒng)子模塊之一，分析決策系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)和信息化系統(tǒng)共同組成了智能網(wǎng)絡(luò)的軟件平臺(tái)，分析決策系統(tǒng)和執(zhí)行系統(tǒng)作為信息化系統(tǒng)和感應(yīng)網(wǎng)絡(luò)連接的橋梁，也是實(shí)現(xiàn)智能網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化、智能化的重要保證。

5 結(jié)束語(yǔ)

    本文建立了一種信息化智能網(wǎng)絡(luò)的概念模型，構(gòu)建了智能網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)框架，對(duì)智能網(wǎng)絡(luò)的具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程進(jìn)行了描述。通過(guò)實(shí)際應(yīng)用發(fā)現(xiàn)，該智能網(wǎng)絡(luò)能夠滿(mǎn)足制造企業(yè)信息化自動(dòng)、智能處理需求，大大節(jié)省了信息錄人和管理時(shí)間，提高了企業(yè)管理效率，具有一定的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。在本文的基礎(chǔ)上，可以進(jìn)一步研究建立通用的信息處理自定義規(guī)則，提高智能網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建效率，便于智能網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際推廣應(yīng)用。

核心關(guān)注：拓步ERP系統(tǒng)平臺(tái)是覆蓋了眾多的業(yè)務(wù)領(lǐng)域、行業(yè)應(yīng)用，蘊(yùn)涵了豐富的ERP管理思想，集成了ERP軟件業(yè)務(wù)管理理念，功能涉及供應(yīng)鏈、成本、制造、CRM、HR等眾多業(yè)務(wù)領(lǐng)域的管理，全面涵蓋了企業(yè)關(guān)注ERP管理系統(tǒng)的核心領(lǐng)域，是眾多中小企業(yè)信息化建設(shè)首選的ERP管理軟件信賴(lài)品牌。

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本文標(biāo)題：基于物聯(lián)網(wǎng)的制造企業(yè)信息化智能網(wǎng)絡(luò)

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