自动控制技术在物联网系统中的应用探究

蔡燕雯 黄梅芳

(1.广州启鹏信息科技有限公司,广东广州 511450;2.广州启光智造技术服务股份有限公司,广东广州 511450)

目前我国的经济水平逐渐提高,经济发展的基础是我国第一产业、第二产业、第三产业的发展,其中信息化应用在第三产业中的应用最为全面,所占比例也最大,因为自动化、信息化的注入,在很大程度上节省了人力物力,降低了生产成本,也加快了物联网系统的应用覆盖,从而带动了经济水平的不断提升。在信息化和“互联网＋”新业态的大潮下,以及加工业、制造业等发展的需求下,造就了以物联网为代表的的新一代信息技术的重大发展,物联网成为了我国经济转型发展的重要技术动力。本文结合笔者多年的实践工作经验,就自动控制技术在物联网系统中的应用进行了探究,并提出了相应的发展策略。仅供业内人士参考。

1 自动控制技术在物联网系统中的应用现状

目前,自动控制技术正朝着智能化、集成化和网络化的方向发展,并在工业中得到广泛应用。随着国内工业自动化技术的积累和创新以及国家相关产业政策的支持,国产工业自动化控制产品在适应性、技术服务、性价比等方面逐步显现出优势。而物联网技术作为新一代信息技术的重要组成部分,具有重要的应用意义,如国内外众多突出的种养殖溯源系统案例,利用RFID、自动传感为核心的物联网技术,遵循相关技术标准规范,筛选关键技术参数,开发出了性能稳定、多种通信数据融合的数据采集传输专用设备和系统网络平台,实现了有效的行业监督应用。

国外如美国哥伦比亚大学、纽约大学和韩国釜山国立大学等纷纷成立数据科学研究机构;美国加州大学伯克利分校、中国香港中文大学等一大批高校开设了数据科学课程;Facebook等知名企业开始设立数据科学家岗位。我国政府也高度重视物联网技术的发展,相继提出了物联网技术的发展规划和设想,建立起了国家级产业联盟、重点实验室和工程研发中心等,开展了物联网与系统控制技术相关的关键技术研究。

2 关于物联网系统的介绍

基于自动控制技术的物联网系统发展及应用,在我国有很广阔的应用前景。首先,物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;第二,其用户端延伸和扩展到了任何物体与物体之间,进行信息交换和通信。因此,对物联网的定义是:通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物体与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网是基于互联网技术的新的升级和转变,在快速发展的社会更实现了其价值,有很好的利用前景。

3 自动控制技术在物联网系统应用中存在的问题

目前各行业的实际情况往往是各个下属营业部存在着许多各个时期针对各个应用所编制的专用系统,这些系统可能运行在不同的平台上并具有不同的数据结构,企业如果需要生成一个汇总的跨多个系统的综合统计报表往往需要很长时间,甚至为此需要编写相应的软件才能实现。而且随着企业历史数据的不断积累,这种系统间的壁垒带来的限制也严重制约了企业自动化和智能化的发展成为企业加强管理和提高服务质量的掣肘,这显然会使企业在激烈的竞争中处于劣势。但通过利用自动控制技术在物联网系统中的应用,可以有效实现企业内部有效、顺畅的信息互通,提高企业的自动化和智能化水平,从而实现企业生产效率和经济效益的提升。

学界通常将物联网系统划分为3个层次:感知层、网络层、应用层,实际上就是物联网实现的感知、连接和智能三大技术架构。物联网感知采集信息后由网络层实现连接互通,最终利用数据实现智能化应用。而自动控制系统是实现物联网应用层实时控制的重要组成部分,负责协调控制物联网系统中各个部分的运行,在整个系统中起着举足轻重的作用。随着各类高端智能终端的出现,物联网系统对自动控制技术的要求也日渐提升,而自动控制技术与物联网系统的有效融合,可实现各领域、各行业更精确的定位、更精准的运动和更精细的调节等个独特需求,对能够为生产、生活、管理、科学、军事等各领域提供行之有效的解决方案。因此,必须不断提升自动控制技术在物联网系统中的应用水平,积极创新,主动学习国外先进技术和经验,真正实现科学技术发展对经济发展的重要支撑作用。

4 自动控制技术在物联网系统中的应用策略及前景

4.1 不断提升自动控制技术水平,使其发挥更好的作用

随着社会经济水平的不断提升,智能化、信息化、网络化在我们的生活中已经得到了普遍的应用,同时在我国各行业的发展中也得到了很好的应用。目前国内物联网芯片与系统应用技术正如火如荼地发展,它们是物联网系统的重要技术支撑。而在物联网快速发展的过程中,自动控制技术的发展与融合,能够有效提升物联网技术的可靠性、安全性和应用水平。但在实际应用中,也存在一些问题,例如由于受到自动控制技术水平的限制,物联网系统终端设备的诸如定位、运动等由于精准度不高导致误差等,都需要不断提升自动控制技术水平,使其发挥更好的作用,从而促使物联网系统的应用水平。

4.2 提升自动控制技术的准确性,推动物联网的规模发展

目前,物联网系统在国内的应用主要集中于家居、医疗、物流、农业等民用领域,或在军事、刑侦等领域中,而自动控制技术则主要体现在物联网的数据处理、应用和终端系统控制上。与国际相比,国内自动化控制产品目前在技术先进性和产品性能方面都存在差距,因此必须对对国内自动控制技术不断创新、改善,并不断学习国外相关技术经验,进一步提升自动控制技术的准确性,实现有效、稳定的自动化效果。另一方面,还要创新自动控制技术与物联网的应用方式,尝试多领域、多角度的创新产品开发,从而推动物联网的应用规模发展,促使物联网系统在更多的行业中推广应用,使我国的自动化、智能化水平进一步提高。

4.3 自动控制技术的发展支持实现更高水平的物联网溯源,提升质量监督有效性

基于物联网的溯源系统目前一般应用于食品和药品的安全和质量监督中,可对农副产品的种、养殖或其他食品药品的加工生产、流通信息进行追溯,实现 “来源可知、去向可追、质量可查”。但在实际应用中,大部分溯源信息的采集是通过人工实现的,使用集激光扫描、汉字显示、数据采集、处理和通信等功能的手持终端完成,费时费工,成本较高,因而难以实现更广泛的应用和覆盖。自动控制技术的融入与发展,加之现阶段人工智能技术的研究发展,溯源系统的应用有望实现高效自动化的数据采集,进一步提升信息溯源的高效实时和可靠,是有效的质量监督工作的重要实现途径。

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