通過工業(yè)資源的網(wǎng)絡(luò)互連、數(shù)據(jù)互通和系統(tǒng)互操作,實(shí)現(xiàn)制造原料的靈活配置、制造過程的按需執(zhí)行、制造工藝的合理優(yōu)化和制造環(huán)境的快速適應(yīng),達(dá)到資源的高效利用,從而構(gòu)建服務(wù)驅(qū)動(dòng)型的新工業(yè)生態(tài)體系。以機(jī)器、原材料、控制系統(tǒng)、信息系統(tǒng)、產(chǎn)品以及人之間的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)為基礎(chǔ),通過對工業(yè)數(shù)據(jù)的全面深度感知、實(shí)時(shí)傳輸交換、快速計(jì)算處理和高級建模分析,實(shí)現(xiàn)智能控制、運(yùn)營優(yōu)化和生產(chǎn)組織方式變革。
那么工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代,就是通過萬物互聯(lián)的方法,將生產(chǎn)設(shè)備、產(chǎn)品、服務(wù),通過云計(jì)算、大數(shù)據(jù)來分析,最終實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化解決方案,這大大增加了制造業(yè)的效率,堪稱第四次工業(yè)革命。
感知是物聯(lián)網(wǎng)的先行技術(shù),要確保物聯(lián)網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行,離不開眾多感知技術(shù)的加持,其中最為關(guān)鍵的技術(shù)之一便是傳感器。 傳感器是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)和核心,是自動(dòng)化智能設(shè)備的關(guān)鍵部件,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的蓬勃發(fā)展,將給傳感器企業(yè)帶來巨大的機(jī)會(huì)。
隨著傳感器、計(jì)算機(jī)、無線通信及微機(jī)電等技術(shù)的發(fā)展和相互融合,產(chǎn)生了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN, wireless sensor networks)。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與當(dāng)今主流無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)使用同一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)——802.15.14,它是一種新型的信息獲取和處理技術(shù),是繼互聯(lián)網(wǎng)之后,將對人類社會(huì)的生產(chǎn)、生活方式產(chǎn)生重大影響的一項(xiàng)重要技術(shù)。無線傳感網(wǎng)絡(luò)綜合了嵌入式計(jì)算技術(shù)、傳感器技術(shù)、分布式信息處理技術(shù)以及通信技術(shù),能夠協(xié)作地實(shí)時(shí)監(jiān)測、感知和采集網(wǎng)絡(luò)分布區(qū)域內(nèi)的不同監(jiān)測對象的信息。
無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)引起了全世界范圍的廣泛關(guān)注,被稱為二十一世紀(jì)最具影響的技術(shù)之一;改變世界的10大新技術(shù)之一;全球未來的四大高技術(shù)產(chǎn)業(yè)之一。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)很快也將進(jìn)入工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)測控領(lǐng)域。伴隨未來大多數(shù)工業(yè)儀表和自動(dòng)化產(chǎn)品對無線傳輸功能的集成,從而完成從有線到無線的過渡。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)在人們普遍理解為使用傳感器網(wǎng)絡(luò)和機(jī)到機(jī)(M2M)通信的工業(yè)環(huán)境自動(dòng)化。
工業(yè)環(huán)境的監(jiān)測范圍已經(jīng)涉及到整個(gè)生態(tài)環(huán)境的各個(gè)方面,包括日常環(huán)境監(jiān)測,如大氣,水,電磁輻射和放射性監(jiān)測等;同時(shí)還存在一些特殊的區(qū)域環(huán)境監(jiān)測,如沙漠、高山和存在放射源等區(qū)域的監(jiān)測。這些環(huán)境對傳感器產(chǎn)品的靈活性、可靠性和安全性提出了高要求。
無線傳感器網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品可以突破傳統(tǒng)的監(jiān)測方法,在滿足了靈活性、可靠性和安全性的同時(shí),為工業(yè)環(huán)境的監(jiān)測降低了成本,同時(shí)也大幅度縮減了傳統(tǒng)監(jiān)測的繁瑣流程,為隨機(jī)性的研究數(shù)據(jù)獲取提供了便利。隨著人們對于工業(yè)環(huán)境的關(guān)注程度越來越高,需要采集的環(huán)境數(shù)據(jù)也越來越多,對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品的需求將逐步擴(kuò)大。
將無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用到智能監(jiān)測中,將有助于工業(yè)生產(chǎn)過程工藝的優(yōu)化,同時(shí)可以提高生產(chǎn)線過程檢測、實(shí)時(shí)參數(shù)采集、生產(chǎn)設(shè)備監(jiān)控、材料消耗監(jiān)測的能力和水平,使得生產(chǎn)過程的智能監(jiān)控、智能控制、智能診斷、智能決策、智能維護(hù)水平不斷提高。隨著物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展和工業(yè)4.0的進(jìn)一步推進(jìn),以智能化為核心的工業(yè)過程控制將得到快速發(fā)展,進(jìn)而拉動(dòng)對基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的工業(yè)過程監(jiān)測系統(tǒng)解決方案的市場需求。
工業(yè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品飛速增長的主要原因是隨著整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)環(huán)境的成熟,同時(shí),無線通信、功耗、極端微型化(驅(qū)動(dòng)力之一是MEMS傳感器)以及嵌入式計(jì)算方面的發(fā)展,也促成了面向苛刻工業(yè)環(huán)境的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的興起。