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工業互聯網
傳感器在我國工業互聯網背景下的應用現狀與趨勢
文章來源 : 中國工業新聞網 發布時間 :2019年06月09日 14:45分享到:

工業互聯網這一該概念最早由美國GE公司率先提出。簡言之,就是通過萬物互聯的方法,將生產設備、產品、服務,通過云計算、大數據來分析,最終實現最優化解決方案。因此,工業互聯網和工業4.0有很多的共同之處。只不過,德國的工業4.0的提法少了云計算和大數據融合,更多的是制造業的智能化。

工業互聯網

我國工業互聯網對傳感器產業的影響

目前,我國大部分的工業企業尚處于工業互聯網1.0或向其邁進的過程中,少部分領先性企業在探索實踐工業互聯網2.0,個別企業開始布局工業互聯網3.0的研究。工業互聯網發展的不同階段對傳感器要求差別也不同,傳感器及傳感系統產業企業同樣需要準確定位,不僅要看到工業互聯網發展給傳感器產業發展帶來的藍海,更要挖掘有效市場,實現最終的產值和利潤。

一方面,工業互聯網給傳感器企業帶來了機會。另一方面,也對傳感器提出了新的要求,主要體現在對靈敏度、穩定性、魯棒性等方面的要求會更高。工業互聯網的普及使傳感器無處不在,大量使用對傳感器提出輕量化、低功耗、低成本的要求,同時也更多要求網絡化、集成化、智能化。

此外,工業互聯網傳感器應用涉及的面更廣,對傳感器的數量及產業化的需求更大。目前,國內傳感器產業還存在企業規模小、創新能力不足的問題,完全滿足工業互聯網的需求還有不少差距。近期爆發的中美貿易摩擦中對核心芯片的禁運,也給我們傳感器及應用行業敲響了警鐘。傳感器和集成電路芯片一樣,都屬于高技術含量的關鍵零部件,如果國內企業不加大自主創新力度,未來也會面臨類似的局面。

工業互聯網平臺參考架構,資料圖

傳感器在工業互聯網的應用

現在,人們普遍理解的工業互聯網,是使用傳感器網絡和機到機(M2M)通信的工業環境自動化。工廠自動化、樓宇自動化、智能電網和公共交通等,都是工業互聯網的重要應用。今后,技術人員和維護人員將越來越多地使用強大的平板電腦收集和處理來自工業機械中集成的傳感器發出的信息。

1.工業環境監測

工業環境的監測范圍已涉及到整個生態環境的各個方面,包括日常環境監測,如大氣,水,電磁輻射和放射性監測等;同時還存在一些特殊的區域環境監測,如沙漠、高山和存在放射源等區域的監測。這些環境對傳感器產品的靈活性、可靠性和安全性提出了高要求。

2.智能電網

當前,全球能源、環境、氣候變化等問題日益突出,世界各國紛紛把開發利用清潔能源作為能源發展與變革的重點。智能電網如今已經成為物聯網技術的重要應用之一,也是電網發展的必然趨勢。智能電網通過先進的傳感測量技術、通訊技術、先進的控制方法和決策支持系統技術的應用,確保電力供應的安全性、可靠性和經濟性。

國內某油田油水井遠程診斷系統安裝的多種傳感器監測設備,資料圖

3.數字化油田

經濟發展與社會需求的不斷擴大加速著油井數量的迅速上升,油田開發整體范圍也呈擴大趨勢。因此,油田生產、管理與經營的智能化成為發展趨勢,數字化油田應運而生。

在油田的數字化過程中,無線傳感器網絡產品可以對油井環境和井口設備實現實時監控,將工作現場的設備狀態,環境參數等重要信息傳到控制中心,在必要時刻即刻發出警報并安排調度。隨著無線傳感器網絡產品在油田的深入推廣和廣泛示范,數字化油田的數量也將逐漸增加,無線傳感器網絡產品的市場需求將呈現高速增長的態勢。

制造車間的傳感器監測設備,資料圖

4.智能工業

將傳感器網絡技術應用到智能監測中,將有助于工業生產過程工藝的優化,可提高生產線過程檢測、實時參數采集、生產設備監控、材料消耗監測的能力和水平,使生產過程的智能監控、智能控制、智能診斷、智能決策、智能維護水平不斷提高。

目前,中國工業感測終端的數量保持著飛速增長的態勢,2014年中國工業感測終端數量為7億左右,預計伴隨著中國制造2025的推行,到2020年,中國工業感測終端將突破20億個。

同時,無線通信、功耗、MEMS傳感器驅動下的極端微型化,以及嵌入式計算方面的發展,也促成了面向苛刻工業環境的傳感器網絡的興起。工業無線傳感器網絡產品企業生產線改造和IT設備升級改造,一直高速增長到2019年,并在未來一直保持上升趨勢。

編輯 : 周寶冰
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