1、研究背景
1.1 物聯(lián)網(wǎng)以及物聯(lián)感知內(nèi)涵
物聯(lián)網(wǎng)概念形成于上世紀(jì)九十年代末期,通常被定義成,將各類(lèi)物品利用射頻識(shí)別手段、紅外感應(yīng)裝置,采取GPS全球定位體系以及激光掃描儀器等技術(shù)、系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了信息同網(wǎng)絡(luò)的有效連接,可完成大量信息的快速交換以及高效通訊,進(jìn)而進(jìn)行智能化的分析識(shí)別、精準(zhǔn)的跟蹤定位、有效的監(jiān)督管理。發(fā)展至2003年,美國(guó)進(jìn)一步明確傳感網(wǎng)絡(luò)手段將成為今后豐富大眾生活,優(yōu)化總體環(huán)境的重要技術(shù)之一。突尼斯在2005年底舉辦了信息社會(huì)世界峰會(huì),并進(jìn)一步明確了物聯(lián)網(wǎng)的核心內(nèi)涵。發(fā)布的報(bào)告中清晰的指出,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用印證了新一輪通信時(shí)代的到來(lái),世界范圍內(nèi)的各個(gè)物體,大到房屋、汽車(chē)輪胎,小到牙刷、毛巾,均可利用網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)主動(dòng)交換。該過(guò)程中現(xiàn)代化的射頻識(shí)別手段、傳感技術(shù)、納米處理技術(shù)、嵌入技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)了豐富廣泛的實(shí)踐應(yīng)用。
繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后,"物聯(lián)網(wǎng)"掀起世界信息產(chǎn)業(yè)的第三浪潮, 中科院早在1999年就啟動(dòng)了傳感網(wǎng)研究,《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)與技術(shù)發(fā)展規(guī)劃(2006-2010年)》和"新一代寬帶移動(dòng)無(wú)線通信網(wǎng)"重大專(zhuān)項(xiàng)中均將傳感網(wǎng)列入重點(diǎn)研究領(lǐng)域。我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展主體面向有關(guān)重要的戰(zhàn)略事項(xiàng)以及應(yīng)用需要,進(jìn)行基礎(chǔ)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)、重要技術(shù)、實(shí)踐應(yīng)用、集成管理、評(píng)估測(cè)試等手段深入研究與開(kāi)發(fā),在技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)與應(yīng)用等方面接近國(guó)際水平。目前物聯(lián)網(wǎng)已在智能電網(wǎng)、智能交通、智能物流、金融服務(wù)業(yè)、公共安全等領(lǐng)域得到應(yīng)用。
物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展將對(duì)各行各業(yè)的信息化起到極大的促進(jìn)作用。行業(yè)專(zhuān)家普遍認(rèn)為,物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)技術(shù)的快速發(fā)展將進(jìn)一步推進(jìn)制造業(yè)向著信息化的方向不斷前行。對(duì)制造業(yè)來(lái)說(shuō),更是一次難得的機(jī)遇,同時(shí)也是一個(gè)極大的挑戰(zhàn)。
1.2 制造業(yè)生產(chǎn)管理的問(wèn)題與需求
制造業(yè)為當(dāng)前我國(guó)工業(yè)發(fā)展的核心主體,總體產(chǎn)值可占據(jù)我國(guó)GDP總量的近42.5%,成為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展建設(shè)的支柱。伴隨經(jīng)濟(jì)一體化進(jìn)程的持續(xù)深入以及我國(guó)成為世貿(mào)組織成員,制造業(yè)需要應(yīng)對(duì)更為激烈的內(nèi)部以及外部市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。怎樣占據(jù)有利地位,提升發(fā)展競(jìng)爭(zhēng)力,形成世界制造中心,成為當(dāng)前應(yīng)主力探討的重點(diǎn)問(wèn)題。新時(shí)期,由于制造業(yè)實(shí)現(xiàn)信息化發(fā)展為其工業(yè)化進(jìn)程中的必要途徑。為此,政府機(jī)構(gòu)給予了全面重視,科技部則逐步啟動(dòng)了重要的專(zhuān)項(xiàng)投資用于制造業(yè)的信息化發(fā)展,通過(guò)信息化建設(shè)引領(lǐng)工業(yè)化進(jìn)程,通過(guò)工業(yè)化發(fā)展進(jìn)一步推進(jìn)信息化管理。不難看出,當(dāng)前制造業(yè)信息化發(fā)展建設(shè)正在熱烈的拓展延伸。
縱觀我國(guó)制造業(yè)信息化發(fā)展的歷史進(jìn)程,較多單位踐行信息化工作之路上呈現(xiàn)出操之過(guò)急的現(xiàn)象,均盼望著一步到位。人們提出了“ERP可令企業(yè)信息化發(fā)展快速進(jìn)行”的論斷。而后較多企業(yè)投入了可觀的人力物力資源,并從事大量的開(kāi)發(fā)研究工作,進(jìn)行深入的探索實(shí)踐。然而事實(shí)上取得的效果與最初的盼望卻事與愿違,最終在各類(lèi)異構(gòu)技術(shù)影響下企業(yè)之中形成了較多分散、單獨(dú)的信息孤島。
全球范圍內(nèi),制造業(yè)以強(qiáng)烈的勢(shì)頭向我國(guó)拓展轉(zhuǎn)移,行業(yè)改革迫切的需要新型管理模式。制造業(yè)的信息化發(fā)展建設(shè)則從起初的盲目性、隨意性投入、較多功能的限制逐步發(fā)展成當(dāng)前關(guān)注協(xié)同化生產(chǎn)管理,把握精益化的生產(chǎn)制造模式。
伴隨計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、現(xiàn)代化物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展,加之市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的不斷激烈,信息化漸漸變成企業(yè)捕捉競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的必不可少的途徑策略。各單位不論處在哪個(gè)地區(qū)、從事何類(lèi)行業(yè),建設(shè)發(fā)展規(guī)模怎樣,均始終處于信息化發(fā)展建設(shè)的實(shí)踐進(jìn)程之中。當(dāng)前,我國(guó)信息化建設(shè)仍舊為初中級(jí)發(fā)展水平。制造業(yè)的全面信息化仍舊需要走很長(zhǎng)的路,承擔(dān)著艱巨的任務(wù)職能,應(yīng)有效的利用物聯(lián)網(wǎng)以及感知技術(shù)實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步推動(dòng)與完善。
2、物聯(lián)感知在工業(yè)制造業(yè)上的應(yīng)用
從專(zhuān)家角度來(lái)講,物聯(lián)網(wǎng)的核心本質(zhì)在于深層次的信息化;谥圃鞓I(yè)具有一定的特殊性,不但需要較多的員工以及生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)施全面支持實(shí)踐生產(chǎn)。同時(shí)會(huì)形成大量實(shí)在產(chǎn)品。為此,制造業(yè)信息化發(fā)展階段中應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)體現(xiàn)了深遠(yuǎn)的意義。物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)技術(shù)的不斷發(fā)展勢(shì)必會(huì)繼續(xù)推進(jìn)制造業(yè)實(shí)現(xiàn)科學(xué)化、信息化與現(xiàn)代化的建設(shè)。
例如,借助物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)技術(shù),在制造企業(yè)之中可為各個(gè)員工配備射頻識(shí)別電子標(biāo)簽。利用裝設(shè)在工廠之中各個(gè)環(huán)節(jié)部位的射頻識(shí)別讀取裝置,便可完成對(duì)員工的自動(dòng)化識(shí)別,并掌握具體的位置定位信息。該類(lèi)方式還可應(yīng)用于企業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品之中,令各個(gè)產(chǎn)品均包含屬于自身的特征身份證編號(hào)。利用分布于不同流通環(huán)節(jié)的射頻識(shí)別讀取裝置,便可實(shí)時(shí)的掌握企業(yè)產(chǎn)品具體的位置信息,令制造企業(yè)可全面的跟蹤自身生產(chǎn)產(chǎn)品的蹤跡。另外,針對(duì)企業(yè)智能化的產(chǎn)品設(shè)備,例如家電類(lèi)產(chǎn)品,制造單位可在其中內(nèi)置物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)連接功能,令其可利用智能化方法直接與互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行連接,進(jìn)而可對(duì)家電產(chǎn)品具體的狀態(tài)、功能進(jìn)行實(shí)時(shí)快速監(jiān)督管控,明確運(yùn)行服務(wù)質(zhì)量,做好遠(yuǎn)程管理與維護(hù)。
從該例子中,可以隱含著工業(yè)制造業(yè)在生產(chǎn)環(huán)節(jié)上對(duì)物聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)感知的要求,然而在其他環(huán)節(jié),如原材料供應(yīng)、倉(cāng)儲(chǔ)貨運(yùn)、產(chǎn)品銷(xiāo)售,售后服務(wù)等環(huán)節(jié)同樣需要物聯(lián)感知技術(shù)上的支持和支撐。因而工業(yè)制造企業(yè)需要搭建了一個(gè)私有物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái),將生產(chǎn)物料、生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)人員、產(chǎn)品、運(yùn)輸配送、銷(xiāo)售點(diǎn)集中在信息系統(tǒng)上進(jìn)行物物相連,進(jìn)行統(tǒng)一管理。
該物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)借助射頻識(shí)別技術(shù)、傳感手段、無(wú)線通信系統(tǒng)以及全球定位感知技術(shù),將生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)產(chǎn)品、倉(cāng)儲(chǔ)貨柜、物流車(chē)輛、經(jīng)銷(xiāo)點(diǎn)及工作人員等通過(guò)信息平臺(tái)進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)配管理,打破傳統(tǒng)對(duì)人員與設(shè)備的管理需要耗費(fèi)大量的人力物力的狀況,實(shí)現(xiàn)制造企業(yè)產(chǎn)、供、銷(xiāo)一體化的無(wú)障礙管理。從而提高企業(yè)的生產(chǎn)效率,解放生產(chǎn)力,減少資源耗費(fèi),并提高產(chǎn)供銷(xiāo)各環(huán)節(jié)的監(jiān)控監(jiān)管水平。
因而提出了以下生產(chǎn)制造業(yè)產(chǎn)品從生產(chǎn)流程監(jiān)控、采購(gòu)、庫(kù)存、包裝、運(yùn)輸配送、銷(xiāo)售等一系列信息化管理解決方案。
3、技術(shù)解決方案
3.1 解決方案基礎(chǔ)框架
針對(duì)制造業(yè)對(duì)物聯(lián)感知的的業(yè)務(wù)及管理需求,該文提出了通用性的制造業(yè)產(chǎn)、供、銷(xiāo)、物聯(lián)感知信息化解決方案。該解決方案擬建設(shè)一個(gè)制造業(yè)物聯(lián)感知系統(tǒng)(the internet of Things Integration System-Manufacturing industry,簡(jiǎn)稱(chēng)TIS-M),TIS-M屬于平臺(tái)式架構(gòu),其基礎(chǔ)架構(gòu)如下:
圖1 TIS-基礎(chǔ)架構(gòu)
TIS-M包括:物聯(lián)感知層、業(yè)務(wù)應(yīng)用層、接口管理層;物聯(lián)感層提供感知采集、數(shù)據(jù)刻劃、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等數(shù)據(jù)處理,基于基礎(chǔ)感知層上搭建適合于制造業(yè)的通用產(chǎn)供銷(xiāo)管理模型,和外部系統(tǒng)接口管理。
3.2 功能設(shè)計(jì)
TIS-M系統(tǒng)主要由物聯(lián)感知、業(yè)務(wù)應(yīng)用、接口管理三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成,系統(tǒng)搭建在硬件網(wǎng)絡(luò)支撐平臺(tái)上,通過(guò)數(shù)據(jù)接口層與ERP、CRM、CAD、OA、MIS、SCM等其他原有外部系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。
系統(tǒng)的整體框架,如圖2所示。
圖2 TIS-M系統(tǒng)整體框架
3.2.1 物聯(lián)感知層
物聯(lián)感知層主要由以下四大功能模塊構(gòu)成:
物聯(lián)感知是最基本的支撐層級(jí),主要對(duì)物體信息進(jìn)行感知、采集、識(shí)別、存儲(chǔ)、計(jì)算。物聯(lián)感知層包括感知、傳輸、刻劃、存儲(chǔ)。
3.2.1.1 感知
通過(guò)射頻識(shí)別(RFID)、二維碼、微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)、視頻、GPS等傳感技術(shù)識(shí)別物件,從而獲得到該物件的信息。傳感技術(shù)同計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)一起被稱(chēng)為信息技術(shù)的三大支柱。從仿生學(xué)觀點(diǎn),如果把計(jì)算機(jī)看成處理和識(shí)別信息的“大腦”,把通信系統(tǒng)看成傳遞信息的“神經(jīng)系統(tǒng)”的話,那么傳感器就是“感覺(jué)器官”。
3.2.1.2 傳輸
通過(guò)3G網(wǎng)絡(luò)、Internet、GPRS、WiFi等通信網(wǎng)絡(luò)。它是一種使用交換設(shè)備,傳輸設(shè)備,將地理上分散用戶終端設(shè)備互連起來(lái)實(shí)現(xiàn)通信和信息交換的系統(tǒng)。它使得點(diǎn)與點(diǎn)之間建立通信系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸,使感知得到的數(shù)據(jù),得以存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)中。
3.2.1.3 刻劃
數(shù)據(jù)刻劃是物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)識(shí)和管理,它對(duì)感知采集得到的物聯(lián)信息在計(jì)算機(jī)中進(jìn)行標(biāo)識(shí)和編碼、分類(lèi)、分級(jí)管理,使得數(shù)據(jù)可以識(shí)別和管理。同時(shí)對(duì)從采集終端的采集得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)屬性進(jìn)行定義,以便在特定的條件下集得到特定的信息。并可以對(duì)感知設(shè)備、采集設(shè)備進(jìn)行設(shè)定和監(jiān)控維護(hù)。
3.2.1.4 存儲(chǔ)
對(duì)感知采集得到的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及海量計(jì)算,通過(guò)數(shù)據(jù)抽取、整合、關(guān)聯(lián),挖掘,分析,統(tǒng)計(jì)等。在該層級(jí)提供云計(jì)算存儲(chǔ)和計(jì)算支撐,以多維度索引方式存儲(chǔ)、和檢索數(shù)據(jù),為基礎(chǔ)應(yīng)用和業(yè)務(wù)應(yīng)用提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、挖掘及云計(jì)算支撐。
3.2.2 業(yè)務(wù)應(yīng)用層
業(yè)務(wù)應(yīng)用層,包括基礎(chǔ)平臺(tái)和應(yīng)用系統(tǒng)。
3.2.2.1 基礎(chǔ)平臺(tái)
基礎(chǔ)平臺(tái)集成了工作流引擎、數(shù)據(jù)讀寫(xiě)中間件、智能搜索引擎、數(shù)據(jù)交換引擎、安全認(rèn)證引擎、數(shù)據(jù)識(shí)別中間件等系統(tǒng)組件。這些系統(tǒng)組件為系統(tǒng)平臺(tái)功能實(shí)現(xiàn)提供基礎(chǔ)計(jì)算和處理支撐。靈活的組件,功能的相互獨(dú)立,可并向使用,便于系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)調(diào)用。物聯(lián)感知系統(tǒng)基于這些組件搭建基礎(chǔ)功能和應(yīng)用功能。
基于各種基礎(chǔ)系統(tǒng)組件,在基礎(chǔ)平臺(tái)上同時(shí)搭建了系統(tǒng)基礎(chǔ)功能模塊,包括:系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)置、設(shè)備管理、人員權(quán)限分配、組織機(jī)構(gòu)設(shè)置、數(shù)據(jù)接口管理、系統(tǒng)運(yùn)行系統(tǒng)日志管理、安全認(rèn)證管理、數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)等功能。以支持業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)。系統(tǒng)基礎(chǔ)功能為系統(tǒng)的應(yīng)用系統(tǒng)的搭建,提供必備的基本功能,包括系統(tǒng)安全、基礎(chǔ)設(shè)定、設(shè)備管理、用戶權(quán)限、數(shù)據(jù)備份等等基礎(chǔ)應(yīng)用支撐。
3.2.2.2 應(yīng)用系統(tǒng)
應(yīng)用系統(tǒng)部分,為生產(chǎn)制造企業(yè)搭建產(chǎn)供銷(xiāo)三種主要業(yè)務(wù)處理系統(tǒng),并可以擴(kuò)展定制開(kāi)發(fā)其他應(yīng)用模塊,如,人、財(cái)、策、研、料等功能系統(tǒng)。
1) 合作方數(shù)據(jù)采集端
由于生產(chǎn)制造企業(yè)的所用到的零部件或半成品并非全部自產(chǎn),需要對(duì)外采購(gòu)零部件。而在零部件的供應(yīng)和生產(chǎn)上,部分零部件或半成品需要嚴(yán)格進(jìn)行管理。以便在日后產(chǎn)生問(wèn)題,可以進(jìn)行問(wèn)題溯源。因此對(duì)生產(chǎn)材料的管理,可以對(duì)重要零部件使用RFID標(biāo)簽進(jìn)行標(biāo)記、識(shí)別、信息記錄,以便于管理和溯源。
2) 生產(chǎn)管理系統(tǒng)
通過(guò)物聯(lián)感知技術(shù),為生產(chǎn)制造企業(yè)提供生產(chǎn)環(huán)節(jié)的處理功能,如生產(chǎn)流程管理,生產(chǎn)計(jì)劃管理,生產(chǎn)指揮調(diào)度等。企業(yè)可以
實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)流程的定制,生產(chǎn)任務(wù)和計(jì)劃安排,安裝生產(chǎn)計(jì)劃,進(jìn)行生產(chǎn)調(diào)度,通過(guò)RFID實(shí)現(xiàn)對(duì)各生產(chǎn)流程線上的產(chǎn)品或半成品進(jìn)
行狀態(tài)的監(jiān)控,自動(dòng)匯報(bào)生產(chǎn)進(jìn)度,實(shí)時(shí)調(diào)配生產(chǎn)力。
3) 供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)
使用RFID對(duì)原料采購(gòu)、成品和半成品、倉(cāng)儲(chǔ)庫(kù)存進(jìn)行管理,可以方便的進(jìn)行數(shù)量的統(tǒng)計(jì),倉(cāng)儲(chǔ)位置快訊查找。通過(guò)RFID與生產(chǎn)環(huán)節(jié)物料配送對(duì)接,實(shí)現(xiàn)整個(gè)供應(yīng)鏈上的物料快速流通,便于跟蹤和管理,為生產(chǎn)企業(yè)實(shí)現(xiàn)JIT零庫(kù)存提供支撐系統(tǒng)。
4) 銷(xiāo)售管理系統(tǒng)
使用RFID、視頻監(jiān)控,再結(jié)合GPS+GIS技術(shù),可實(shí)現(xiàn)對(duì)高質(zhì)、高價(jià)的商品的運(yùn)輸配送實(shí)時(shí)在途監(jiān)控。配送車(chē)上裝上防拆卸的GPS車(chē)載定位系統(tǒng),在貨物的運(yùn)輸途中,可對(duì)配送車(chē)進(jìn)實(shí)時(shí)跟蹤定位。同時(shí),車(chē)內(nèi)貨品貼上RFID標(biāo)簽,與車(chē)輛對(duì)應(yīng)。在途卸貨、拆卸GPS,都會(huì)觸發(fā)聯(lián)動(dòng)預(yù)警,從而確保商品的安全配送。
3.2.2.3 數(shù)據(jù)總線
系統(tǒng)搭建物聯(lián)數(shù)據(jù)服務(wù)總線,為T(mén)IS-M平臺(tái)提供了與生產(chǎn)且原有的ERP、CAD、CAPP、CAE、CAM、MES、PDM、PLM、MES、OA、SCM、CRM等企業(yè)原有的系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接口。物流數(shù)據(jù)服務(wù)總線為T(mén)IS-M與各外部系統(tǒng)起到信息橋梁的作用,使得物流感知系統(tǒng)的數(shù)據(jù)與其他系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)共享,完美兼容企業(yè)原有系統(tǒng)。物流數(shù)據(jù)服務(wù)總線采用是基于標(biāo)準(zhǔn)的商業(yè)EDI中間件產(chǎn)品的應(yīng)用體系結(jié)構(gòu),各種組件及接口應(yīng)基于開(kāi)放、標(biāo)準(zhǔn)化的原則設(shè)計(jì),具有數(shù)據(jù)交換體系、數(shù)據(jù)共享體系、數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)體系和信息安全體系。本平臺(tái)支持異構(gòu)性數(shù)據(jù)源、具有跨平臺(tái)運(yùn)行能力,具備應(yīng)用整合、數(shù)據(jù)集成、數(shù)據(jù)解析和數(shù)據(jù)控制功能。
3.3 技術(shù)路線
擬建設(shè)的TIS-M技術(shù)應(yīng)用及技術(shù)選型如下:
3.3.1 物聯(lián)感知技術(shù)
物聯(lián)網(wǎng)涉及感知、控制、網(wǎng)絡(luò)通信、微電子、計(jì)算機(jī)、軟件、嵌入式系統(tǒng)、微機(jī)電等技術(shù)領(lǐng)域,因此物聯(lián)網(wǎng)涵蓋的關(guān)鍵技術(shù)也非常多,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系劃分為感知關(guān)鍵技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信關(guān)鍵技術(shù)、應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)、共性技術(shù)和支撐技術(shù)。
3.3.2 基于云計(jì)算的海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)
云計(jì)算是一種超級(jí)的計(jì)算模式,可以把網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)虛擬為一個(gè)資源池,將所有的計(jì)算資源集中起來(lái),并用特定軟件實(shí)現(xiàn)自動(dòng)管理,使得各種計(jì)算資源可以協(xié)同工作,這就使得處理數(shù)量巨大的數(shù)據(jù)成為了可能。
3.3.3 分級(jí)次的物聯(lián)數(shù)據(jù)刻劃
數(shù)據(jù)刻劃是將物聯(lián)感知得到的海量數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)的標(biāo)識(shí)、編碼、關(guān)聯(lián)、分級(jí)。它基于海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的支撐下實(shí)現(xiàn)海量數(shù)據(jù)的多維度索引。
由于物聯(lián)網(wǎng)的投入使用,特別是工業(yè)制造業(yè),零部件、半成品、成品等等,涉及到大量的數(shù)據(jù)。通過(guò)物聯(lián)采集將會(huì)產(chǎn)生龐大的數(shù)據(jù),要使用這些龐大的數(shù)據(jù),必須對(duì)物聯(lián)感知采集得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行識(shí)別、編碼、關(guān)聯(lián)和分類(lèi)、分級(jí)。即是數(shù)據(jù)刻劃。也就是說(shuō),將物與物之間的關(guān)系在計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)時(shí)虛擬出來(lái)。如,A部件,由B和C零部件構(gòu)成,而A和D部件共同組成E。那么A、B、C、D、E將會(huì)在計(jì)算機(jī)中如實(shí)虛擬刻劃出來(lái)。
數(shù)據(jù)刻劃的一個(gè)主要目的是將相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分級(jí)次管理,從而形成多維度的索引,即是將子類(lèi),父類(lèi)等各個(gè)級(jí)別的關(guān)系如實(shí)刻劃,便于從各角度快速索引。分級(jí)次數(shù)據(jù)刻劃實(shí)現(xiàn)的方法采用海量數(shù)據(jù)云計(jì)算的方式實(shí)現(xiàn)。通過(guò)WordCount算法實(shí)現(xiàn)海量數(shù)據(jù)的對(duì)比、關(guān)聯(lián)和分級(jí)處理。
3.3.4 SOA 通用物聯(lián)數(shù)據(jù)服務(wù)總線
本系統(tǒng)基于面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)(Service-Oriented Architecture,SOA),采用組合構(gòu)件技術(shù),包括J2EE架構(gòu)、多層架構(gòu)設(shè)計(jì)、面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)、面向?qū)ο髮?shí)現(xiàn)、通用的數(shù)據(jù)接口等技術(shù),設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)為企業(yè)提供多功能、多內(nèi)容服務(wù)的信息平臺(tái)。
3.3.5 J2EE 應(yīng)用整合框架
J2EE體系結(jié)構(gòu)提供中間層集成框架用來(lái)滿足無(wú)需太多費(fèi)用而又需要高可用性、高可靠性以及可擴(kuò)展性的應(yīng)用的需求。通過(guò)提供統(tǒng)一的開(kāi)發(fā)平臺(tái),J2EE降低了開(kāi)發(fā)多層應(yīng)用的費(fèi)用和復(fù)雜性,同時(shí)提供對(duì)現(xiàn)有應(yīng)用程序集成強(qiáng)有力支持,完全支持Enterprise JavaBeans,有良好的向?qū)еС执虬筒渴饝?yīng)用,添加目錄支持,增強(qiáng)了安全機(jī)制,提高了性能。
4、影響及意義
4.1 提高企業(yè)生產(chǎn)能力和效率,提高產(chǎn)供銷(xiāo)的監(jiān)管監(jiān)控水平
應(yīng)用射頻識(shí)別技術(shù)、傳感器、全球定位以及無(wú)線通信技術(shù),將生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)產(chǎn)品、倉(cāng)儲(chǔ)貨柜、物流車(chē)輛、經(jīng)銷(xiāo)點(diǎn)及工作人員等通過(guò)信息平臺(tái)進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)配管理,打破傳統(tǒng)對(duì)人員與設(shè)備的管理需要耗費(fèi)大量的人力物力的狀況,實(shí)現(xiàn)制造企業(yè)產(chǎn)、供、銷(xiāo)一體化的無(wú)障礙管理。從而提高企業(yè)的生產(chǎn)效率,解放生產(chǎn)力,減少資源耗費(fèi),并提高產(chǎn)供銷(xiāo)各環(huán)節(jié)的監(jiān)控監(jiān)管水平。
4.2 有助于推動(dòng)工業(yè)信息化建設(shè),促進(jìn)兩化融合
新時(shí)期,市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)更為激烈,隨著計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)的快速更新發(fā)展,信息化變成企業(yè)提升核心競(jìng)爭(zhēng)力的重要途徑。各類(lèi)企業(yè)無(wú)論區(qū)域環(huán)境怎樣、行業(yè)發(fā)展如何、規(guī)模標(biāo)準(zhǔn)怎樣,均處于信息化發(fā)展的整體進(jìn)程之中。制造業(yè)引入物聯(lián)感知體系,正是基于制造業(yè)的基礎(chǔ)模型,而提出針對(duì)制造業(yè)產(chǎn)供銷(xiāo)等各環(huán)節(jié)監(jiān)督管理的信息平臺(tái),為企業(yè)提高生產(chǎn)效率和管理水平。系統(tǒng)的建設(shè)及推廣應(yīng)用有助于推動(dòng)企業(yè)信息化發(fā)展,信息化帶動(dòng)工業(yè)化、以工業(yè)化促進(jìn)信息化,促進(jìn)了兩化融合。
4.3 促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)的科學(xué)發(fā)展
物聯(lián)網(wǎng)映射出現(xiàn)代社會(huì)今后的發(fā)展趨勢(shì),逐步成為互聯(lián)網(wǎng)以及計(jì)算機(jī)后的信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展又一次革新浪潮,體現(xiàn)了廣泛的市場(chǎng)空間以及行業(yè)發(fā)展機(jī)遇。
我國(guó)有關(guān)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展建設(shè)包含一定的瓶頸問(wèn)題以及制約影響。首先產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)雖然初步建立然而產(chǎn)業(yè)化水平還需進(jìn)一步提升,沒(méi)能構(gòu)成規(guī);l(fā)展的產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)。另外,具體的關(guān)鍵核心技術(shù)還需要做進(jìn)一步突破。同國(guó)外發(fā)達(dá)技術(shù)領(lǐng)域還包含一定差距。例如,傳感器技術(shù)、芯片處理、生產(chǎn)關(guān)鍵應(yīng)用設(shè)施、進(jìn)行智能化的通信管控、篩選處理海量信息數(shù)據(jù)等層面均有所欠缺。另外,相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)仍舊較為分散,沒(méi)能創(chuàng)建優(yōu)質(zhì)健全的工作體系。在國(guó)際領(lǐng)域中需要應(yīng)對(duì)標(biāo)識(shí)等有關(guān)資源以及重要標(biāo)準(zhǔn)的激烈競(jìng)爭(zhēng)。再者,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)系統(tǒng)的應(yīng)用范疇、服務(wù)領(lǐng)域仍舊有限,無(wú)法構(gòu)成較為成熟健全的商業(yè)發(fā)展模式,需要投入較高的應(yīng)用服務(wù)成本。
而制造業(yè)物聯(lián)感知系統(tǒng)是基于RFID、無(wú)線通信技術(shù)、全球定位以及傳感處理技術(shù)開(kāi)創(chuàng)形成搭建的信息平臺(tái),它為企業(yè)搭建了一個(gè)私有物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái),將生產(chǎn)物料、生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)人員、產(chǎn)品、運(yùn)輸配送、銷(xiāo)售點(diǎn)集中在信息系統(tǒng)上進(jìn)行物物相連,統(tǒng)一管理。因此系統(tǒng)的搭建,針對(duì)當(dāng)前存在的問(wèn)題,進(jìn)一步做出了改善,搶占了新一輪全球競(jìng)爭(zhēng)制高點(diǎn),為物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展起到了推動(dòng)作用,加快了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
4.4 拉動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展
系統(tǒng)通過(guò)物聯(lián)感知搭建成創(chuàng)新型物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用基礎(chǔ)平臺(tái),促進(jìn)工業(yè)信息化發(fā)展的同時(shí),也快速推動(dòng)了物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用拓展重點(diǎn),物聯(lián)網(wǎng)是信息化與工業(yè)化融合的切入點(diǎn),物聯(lián)網(wǎng)是低碳經(jīng)濟(jì)的支撐點(diǎn),物聯(lián)網(wǎng)是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的增長(zhǎng)點(diǎn),物聯(lián)網(wǎng)是民生服務(wù)的新亮點(diǎn)。無(wú)論是制造工業(yè)的發(fā)展或是物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,勢(shì)必會(huì)拉動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈的進(jìn)一步發(fā)展,為社會(huì)創(chuàng)造更多的財(cái)富。
5、結(jié)論
在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的今天,我國(guó)信息化發(fā)展仍舊為初級(jí)階段,制造業(yè)實(shí)現(xiàn)信息化發(fā)展任重道遠(yuǎn)。物聯(lián)網(wǎng)及其相應(yīng)技術(shù)的高速發(fā)展,可以借助物聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)感知技術(shù)來(lái)推動(dòng)工業(yè)制造業(yè)的信息化發(fā)展,進(jìn)而提高企業(yè)生產(chǎn)能力和效率,創(chuàng)造出更多財(cái)富。
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