物联网应用技术专业介绍.ppt

物联网技术与应用,InternetofThingsTechnologyWaterPaperCharacteristics:Hazardousandremoteenvironments,heavyequipment,capitalintensiveVendors: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,WSNApplications:Assemblycontrol,Proximitysensing,automatedbinselection,portablemonitoringandopportunitiesformobileassets,assetmonitoringMarketsegments:Aerospace,automotive,othertransportationvehicles;machinery;andelectrical,applianceandcomponentmanufacturing;fabricatedmetalproducts,textiles,wood,etc.Characteristics:Automatedassembly,laborintensive,manysuppliers/components,dependentoneconomicfluctuationsVendors:ABB,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GardeurAG、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