《传感器在我国工业互联网背景下的应用现状与趋势》

  • 来源专题:数控机床与工业机器人
  • 编译者: icad
  • 发布时间:2019-06-17
  • 无线通信、功耗、MEMS传感器驱动下的极端微型化,以及嵌入式计算方面的发展,也促成了面向苛刻工业环境的传感器网络的兴起。工业无线传感器网络产品企业生产线改造和IT设备升级改造,一直高速增长到2019年,并在未来一直保持上升趋势。   

    工业互联网这一该概念最早由美国GE公司率先提出。简言之,就是通过万物互联的方法,将生产设备、产品、服务,通过云计算、大数据来分析,最终实现最优化解决方案。因此,工业互联网和工业4.0有很多的共同之处。只不过,德国的工业4.0的提法少了云计算和大数据融合,更多的是制造业的智能化。 工业互联网    

    我国工业互联网对传感器产业的影响      

    目前,我国大部分的工业企业尚处于工业互联网1.0或向其迈进的过程中,少部分领先性企业在探索实践工业互联网2.0,个别企业开始布局工业互联网3.0的研究。工业互联网发展的不同阶段对传感器要求差别也不同,传感器及传感系统产业企业同样需要准确定位,不仅要看到工业互联网发展给传感器产业发展带来的蓝海,更要挖掘有效市场,实现最终的产值和利润。      

    一方面,工业互联网给传感器企业带来了机会。另一方面,也对传感器提出了新的要求,主要体现在对灵敏度、稳定性、鲁棒性等方面的要求会更高。工业互联网的普及使传感器无处不在,大量使用对传感器提出轻量化、低功耗、低成本的要求,同时也更多要求网络化、集成化、智能化。      此外,工业互联网传感器应用涉及的面更广,对传感器的数量及产业化的需求更大。目前,国内传感器产业还存在企业规模小、创新能力不足的问题,完全满足工业互联网的需求还有不少差距。近期爆发的中美贸易摩擦中对核心芯片的禁运,也给我们传感器及应用行业敲响了警钟。传感器和集成电路芯片一样,都属于高技术含量的关键零部件,如果国内企业不加大自主创新力度,未来也会面临类似的局面。

    传感器在工业互联网的应用      

    现在,人们普遍理解的工业互联网,是使用传感器网络和机到机(M2M)通信的工业环境自动化。工厂自动化、楼宇自动化、智能电网和公共交通等,都是工业互联网的重要应用。今后,技术人员和维护人员将越来越多地使用强大的平板电脑收集和处理来自工业机械中集成的传感器发出的信息。      

    1.工业环境监测      

    工业环境的监测范围已涉及到整个生态环境的各个方面,包括日常环境监测,如大气,水,电磁辐射和放射性监测等;同时还存在一些特殊的区域环境监测,如沙漠、高山和存在放射源等区域的监测。这些环境对传感器产品的灵活性、可靠性和安全性提出了高要求。   

    2.智能电网      

    当前,全球能源、环境、气候变化等问题日益突出,世界各国纷纷把开发利用清洁能源作为能源发展与变革的重点。智能电网如今已经成为物联网技术的重要应用之一,也是电网发展的必然趋势。智能电网通过先进的传感测量技术、通讯技术、先进的控制方法和决策支持系统技术的应用,确保电力供应的安全性、可靠性和经济性。国内某油田油水井远程诊断系统安装的多种传感器监测设备,资料图      3.数字化油田      经济发展与社会需求的不断扩大加速着油井数量的迅速上升,油田开发整体范围也呈扩大趋势。因此,油田生产、管理与经营的智能化成为发展趋势,数字化油田应运而生。      在油田的数字化过程中,无线传感器网络产品可以对油井环境和井口设备实现实时监控,将工作现场的设备状态,环境参数等重要信息传到控制中心,在必要时刻即刻发出警报并安排调度。随着无线传感器网络产品在油田的深入推广和广泛示范,数字化油田的数量也将逐渐增加,无线传感器网络产品的市场需求将呈现高速增长的态势。

    4.智能工业

    将传感器网络技术应用到智能监测中,将有助于工业生产过程工艺的优化,可提高生产线过程检测、实时参数采集、生产设备监控、材料消耗监测的能力和水平,使生产过程的智能监控、智能控制、智能诊断、智能决策、智能维护水平不断提高。      

    目前,中国工业感测终端的数量保持着飞速增长的态势,2014年中国工业感测终端数量为7亿左右,预计伴随着中国制造2025的推行,到2020年,中国工业感测终端将突破20亿个。

    同时,无线通信、功耗、MEMS传感器驱动下的极端微型化,以及嵌入式计算方面的发展,也促成了面向苛刻工业环境的传感器网络的兴起。工业无线传感器网络产品企业生产线改造和IT设备升级改造,一直高速增长到2019年,并在未来一直保持上升趋势。

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    • 编译者:冯瑞华
    • 发布时间:2018-01-15
    • 推进IPv6、窄带物联网等关键技术部署 工业互联网2020年进入应用期 汽车、航空航天、石油化工、机械制造等产业将进入智能化生产时代 《经济参考报》记者日前从工信部等多个渠道获悉,2018年到2020年我国将根据《关于深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见》(以下简称“《意见》”)等指导性文件,加速推进工业互联网的建设、发展和应用。 据悉,从2018年开始,我国将在推动工业企业内网改造升级的基础上,在工业领域逐步部署IPv6、窄带物联网(NB-IoT)、软件定义网络(SDN)、5G等先进技术,并以此形成成熟的工业互联网应用和生产体系。 工信部透露,到2020年,我国工业互联网平台体系将初步形成,有望建成10个左右跨行业、跨领域,能够支撑企业数字化、网络化、智能化生产的企业级平台;到2020年,我国还将利用推进工业互联网发展的契机,培育30万个面向特定行业、特定场景的工业APP,推动30万家企业应用工业互联网平台开展研发设计、生产制造、运营管理等业务。届时,工业互联网平台对产业转型升级的基础性、支撑性作用将初步显现。 据悉,我国将会率先在汽车、航空航天、石油化工、机械制造、电子元器件等企业推广相应的网络升级和技术应用,同时会围绕数控机床、工业机器人、大型动力装备等关键领域,实现智能控制、智能传感、工业级芯片与网络通信模块的集成创新,帮助企业形成一系列具备联网、计算、优化功能的新型智能装备和智能生产流程。业内普遍认为,一旦工业互联网技术得以快速应用,上述产业将顺利进入智能化生产时代。 工信部解读文件显示,工业互联网是实现人、机器、车间、企业等主体以及设计、研发、生产、管理、服务等产业链各环节的全要素泛在互联的基础,是工业智能化的“血液循环系统”,是实现全球供应链系统和企业生产系统精准对接、产品全生命周期管理和智能化服务的前提和基础。因此,我国对工业互联网的发展高度重视,并出台了一系列推进工业互联网应用和发展的政策和措施。 2017年年底,国务院正式印发《意见》,明确提出我国工业互联网创新发展能力、技术产业体系以及融合应用等要达到国际先进水平。此外,《推进互联网协议第六版(IPv6)规模部署行动计划》等多个制造业和互联网领域的政策文件中,也对工业互联网的发展应用,做出了更加细致的安排。 值得注意的是,近期国务院办公厅还会同广东省和深圳市的经信部门,围绕工业互联网平台建设,对华为、腾讯、华制智能等企业进行实地调研,考察了相关企业在场景、数据、产品、算法、服务等领域的工业互联网技术创新和应用。 据知情人士透露,下一阶段国务院等权威机构将会展开一系列专项调研,并有望将相关企业的经验,在更大范围内进一步推广。 目前,工业互联网成为制造业和经济发展新趋势已是全球共识。市场咨询机构Yole Development预测,2020年全球工业互联网使用的专门传感器预计超过300亿件;工业互联网接入机器设备数量将爆炸式增长,2015年接入规模为26亿件,到2021年,这一数字将超过100亿件,实现高达25%的年复合增长率。 于2012年率先提出工业互联网概念的美国GE公司预测,未来工业互联网有望影响46%(约32.3万亿美元)的全球经济。工业互联网在中国的市场空间也同样巨大,据工信部和相关权威机构估计,在未来20年中,中国工业互联网发展至少可带来3万亿美元左右GDP增量,将为制造业升级和经济持续增长注入巨大的发展动力。
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