第一篇：無線物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與智能制造

無線物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與智能制造

尹振方

（江蘇大學(xué)機械工程學(xué)院儀器科學(xué)與工程系，江蘇，鎮(zhèn)江，212013）摘要：目前傳統(tǒng)制造業(yè)正面臨著勞動力成本過高，生產(chǎn)效率偏低，原材料利用率較低，能耗過高，服務(wù)水平相對落后等嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，嚴(yán)重影響到制造企業(yè)的市場競爭力和影響力。本篇報告主要簡介了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在傳統(tǒng)制造業(yè)中的使用情況和發(fā)展前景，詳細(xì)介紹了與物聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合的智能生產(chǎn)線在生產(chǎn)要素使用方面的優(yōu)勢及使用情況。對未來智能制造，智能生產(chǎn)線的大規(guī)模投入做了預(yù)測。關(guān)鍵詞：制造業(yè)，物聯(lián)網(wǎng)，生產(chǎn)要素，智能生產(chǎn)線。

英文題名

Abstract: At present, the traditional manufacturing industry is facing high labor costs, low production efficiency, raw material utilization rate is low, energy consumption is too high, the service level is relatively backward and other challenges, seriously affect the market competitiveness of manufacturing enterprises and influence.This paper mainly introduces the use and development of networking technology in the traditional manufacturing industry, and introduces the IOT combining intelligent production line in the use of the advantages and use of the factors of production.The future of intelligent manufacturing, large-scale investment in intelligent production line has been predicted.Keywords: Manufacturing, Internet of things, production factors, intelligent production lines.1引言

目前傳統(tǒng)制造業(yè)正面臨著勞動力成本過高，生產(chǎn)效率偏低，原材料利用率較低，能耗過高，服務(wù)水平相對落后等嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，嚴(yán)重影響到制造企業(yè)的市場競爭力和影響力。隨著工業(yè)4.0的到來，智能工廠，智能制造等新概念的引入為傳統(tǒng)制造業(yè)的發(fā)展注入了新的活力。以往生產(chǎn)之中，生產(chǎn)線的原料浪費，生產(chǎn)線的自我檢查必須要有人為完成，如今隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，以及配套硬件設(shè)備的研發(fā)，無人生產(chǎn)的出現(xiàn)不在是局限于科幻小說之中的幻想。2技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢

智能制造源于人工智能的研究。人工智能就是用人工方法在計算機上實現(xiàn)的智能。隨著產(chǎn)品性能的完善化及其結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化、精細(xì)化，以及功能的多樣化，促使產(chǎn)品所包含的設(shè)計信息和工藝信息量猛增，隨之生產(chǎn)線和生產(chǎn)設(shè)備內(nèi)部的信息流量增加，制造過程和管理工作的信息量也必然劇增，因而促使制造技術(shù)發(fā)展的熱點與前沿，轉(zhuǎn)向了提高制造系統(tǒng)對于爆炸性增長的制造信息處理的能力、效率及規(guī)模上。先進的制造設(shè)備離開了信息的輸入就無法運轉(zhuǎn)，柔性制造系統(tǒng)（FMS）一旦被切斷信息來源就會立刻停止工作。專家認(rèn)為，制造系統(tǒng)正在由原先的能量驅(qū)動型轉(zhuǎn)變?yōu)樾畔Ⅱ?qū)動型，這就要求制造系統(tǒng)不但要具備柔性，而且還要表現(xiàn)出智能，否則是難以處理如此大量而復(fù)雜的信息工作量的。其次，瞬息萬變的市場需求和激烈競爭的復(fù)雜環(huán)境，也要求制造系統(tǒng)表現(xiàn)出更高的靈活、敏捷

和智能。因此，智能制造越來越受到高度的重視。縱覽全球，雖然總體而言智能制造尚處于概念和實驗階段，但各國政府均將此列入國家發(fā)展計劃，大力推動實施。1992年美國執(zhí)行新技術(shù)政策，大力支持被總統(tǒng)稱之的關(guān)鍵重大技術(shù)（Critical Techniloty），包括信息技術(shù)和新的制造工藝，智能制造技術(shù)自在其中，美國政府希望借助此舉改造傳統(tǒng)工業(yè)并啟動新產(chǎn)業(yè)。

無線物聯(lián)網(wǎng)屬于物聯(lián)網(wǎng)的其中一種，從大方向來說，物聯(lián)網(wǎng)可以分為有線和無線兩種，有線主要以總線為主，無線目前有zigbee、zwave、wifi、射頻、藍(lán)牙等幾種。有線技術(shù)最大的特點是信號穩(wěn)定，出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)故障幾率最低。缺點是需要布線，安裝需要編程，如果出現(xiàn)一處問題可能會引起一連串的反應(yīng)。主要應(yīng)用工業(yè)比較合適，無線的特點是安裝簡單，操作簡單，易學(xué)易用，一般普通人都能很容易學(xué)會并使用。一般用于比較常用的一些設(shè)備，比如最近炒得很火的智能家居，就屬于無線物聯(lián)網(wǎng)的其中一種。

與此同時為了規(guī)范物聯(lián)網(wǎng)之中的無線設(shè)備的生產(chǎn)與研發(fā)，促進智能制造的健康發(fā)展需要對物聯(lián)網(wǎng)之中的無線技術(shù)進行研究。

物聯(lián)網(wǎng)是社會需求和技術(shù)兩方面發(fā)展的結(jié)果，社會需求促使人們?nèi)ヅΠl(fā)展技術(shù)，而技術(shù)的成熟使物聯(lián)網(wǎng)逐步成為現(xiàn)實。物聯(lián)網(wǎng)將建立更廣泛的連接，更到位的感知和更深入的智能。有鑒于此，在物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)中，無線傳感網(wǎng)技術(shù)無疑占有非常重要的地位，它可以實現(xiàn)廣泛的連接和傳感，為智能化奠定堅實的基礎(chǔ)。無線傳感網(wǎng)的主要內(nèi)容是傳感和無線傳輸，在無線傳感網(wǎng)中，由于需要在很小的范圍內(nèi)布置大量的無線節(jié)點，近距離無線通信技術(shù)在其中占有非常重要的地位。

3核心或者關(guān)鍵技術(shù)介紹 1）無線傳感器技術(shù)

無線傳感器的組成模塊封裝在一個外殼內(nèi)，在工作時它將由電池或振動發(fā)電機提供電源，構(gòu)成無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，由隨機分布的集成有傳感器、數(shù)據(jù)處理單元和通信模塊的微型節(jié)點，通過自組織的方式構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)。

傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)通常包括傳感器節(jié)點、匯聚節(jié)點和管理節(jié)點。2）無線傳感網(wǎng)絡(luò)

傳感器網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的采集、處理和傳輸三種功能。它與通信技術(shù)和計算機技術(shù)共同構(gòu)成信息技術(shù)的三大支柱。

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（Wireless Sensor Network, WSN）是由大量的靜止或移動的傳感器以自組織和多跳的方式構(gòu)成的無線網(wǎng)絡(luò)，以協(xié)作地感知、采集、處理和傳輸網(wǎng)絡(luò)覆蓋地理區(qū)域內(nèi)被感知對象的信息，并最終把這些信息發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)的所有者。

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)所具有的眾多類型的傳感器，可探測包括地震、電磁、溫度、濕度、噪聲、光強度、壓力、土壤成分、移動物體的大小、速度和方向等周邊環(huán)境中多種多樣的現(xiàn)象。潛在的應(yīng)用領(lǐng)域可以歸納為: 軍事、航空、防爆、救災(zāi)、環(huán)境、醫(yī)療、保健、家居、工業(yè)、商業(yè)等領(lǐng)域。

3）低功耗傳感網(wǎng)絡(luò)

ZigBee是基于IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的低功耗局域網(wǎng)協(xié)議。根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，ZigBee技術(shù)是一種短距離、低功耗的無線通信技術(shù)。這一名稱（又稱紫蜂協(xié)議）來源于蜜蜂的八字舞，由于蜜蜂(bee)是靠飛翔和“嗡嗡”(zig)地抖動翅膀的“舞蹈”來與同伴傳遞花粉所在方位信息，也就是說蜜蜂依靠這樣的方式構(gòu)成了群體中的通信網(wǎng)絡(luò)。其特點是近距離、低復(fù)雜度、自組織、低功耗、低數(shù)據(jù)速率。主要適合用于自動控制和遠(yuǎn)程控制領(lǐng)域，可以嵌入各種設(shè)備。簡而言之，ZigBee就是一種便宜的，低功耗的近距離無線組網(wǎng)通訊技術(shù)。ZigBee是一種低速短距離傳輸?shù)臒o線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。ZigBee協(xié)議從下到上分別為物理層(PHY)、媒體訪問控制層(MAC)、傳輸層(TL)、網(wǎng)絡(luò)層(NWK)、應(yīng)用層(APL)等。其中物理層和媒體訪問控制層遵循IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

長期以來，低價位、低速率、短距離、低功率的無線通訊市場一直存在著。藍(lán)牙的出現(xiàn)，曾讓工業(yè)控制、家用自動控制、玩具制造商等業(yè)者雀躍不已，但是藍(lán)牙的售價一直居高不下，嚴(yán)重影響了這些廠商的使用意愿。如今，這些業(yè)者都參加了IEEE802.15.4小組，負(fù)責(zé)制定ZigBee的物理層和媒體介質(zhì)訪問層。IEEE802.15.4規(guī)范是一種經(jīng)濟、高效、低數(shù)據(jù)速率(<250kbps)、工作在2.4GHz和868/915MHz的無線技術(shù)，用于個人區(qū)域網(wǎng)和對等網(wǎng)絡(luò)。它是ZigBee應(yīng)用層和網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議的基礎(chǔ)。ZigBee是一種新興的近距離、低復(fù)雜度、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，它是一種介于無線標(biāo)記技術(shù)和藍(lán)牙之間的技術(shù)提案。主要用于近距離無線連接。它依據(jù)802.15.4標(biāo)準(zhǔn)，在數(shù)千個微小的傳感器之間相互協(xié)調(diào)實現(xiàn)通信。這些傳感器只需要很少的能量，以接力的方式通過無線電波將數(shù)據(jù)從一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點傳到另一個節(jié)點，所以它們的通信效率非常高。4數(shù)據(jù)分析

互聯(lián)網(wǎng)是先有計算機終端系統(tǒng)，然后再互聯(lián)成為網(wǎng)絡(luò)，終端系統(tǒng)可以脫離網(wǎng)絡(luò)獨立存在。在互聯(lián)網(wǎng)中，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備用網(wǎng)絡(luò)中惟一的IP地址標(biāo)識，資源定位和信息傳輸依賴于終端、路由器、服務(wù)器等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的IP地址。如果想訪問互聯(lián)網(wǎng)中的資源，首先要知道存放資源的服務(wù)器IP地址。可以說現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)是一個以地址為中心的網(wǎng)絡(luò)。

傳感器網(wǎng)絡(luò)是任務(wù)型的網(wǎng)絡(luò)，脫離傳感器網(wǎng)絡(luò)談?wù)搨鞲衅鞴?jié)點沒有任何意義。傳感器網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點采用節(jié)點編號標(biāo)識，節(jié)點編號是否需要全網(wǎng)惟一取決于網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的設(shè)計。由于傳感器節(jié)點隨機部署，構(gòu)成的傳感器網(wǎng)絡(luò)與節(jié)點編號之間的關(guān)系是完全動態(tài)的，表現(xiàn)為節(jié)點編號與節(jié)點位置沒有必然聯(lián)系。用戶使用傳感器網(wǎng)絡(luò)查詢事件時，直接將所關(guān)心的事件通告給網(wǎng)絡(luò)，而不是通告給某個確定編號的節(jié)點。網(wǎng)絡(luò)在獲得指定事件的信息后匯報給用戶。這種以數(shù)據(jù)本身作為查詢或傳輸線索的思想更接近于自然語言交流的習(xí)慣。所以通常說傳感器網(wǎng)絡(luò)是一個以數(shù)據(jù)為中心的網(wǎng)絡(luò)。5 工業(yè)電磁干擾

電磁干擾起因復(fù)雜，類型多變，可能起源于系統(tǒng)內(nèi)部，也可能來自系統(tǒng)外部。本文就工控系統(tǒng)中普遍存在的各種電磁干擾的類型、起因、后果進行初步分析。

另外，由于在工控系統(tǒng)中PLC已經(jīng)得到了越來越廣泛的應(yīng)用，而PLC控制系統(tǒng)的可靠性直接影響到工業(yè)企業(yè)安全生產(chǎn)和經(jīng)濟運行，其抗干擾能力是關(guān)系到整個系統(tǒng)可靠運行的關(guān)鍵。4典型案例分析

1.基于無線物聯(lián)網(wǎng)的智能原材料監(jiān)控系統(tǒng)案例簡介

2013年 中航力源在蘇州投建了中國第一條智能生產(chǎn)線。這條生產(chǎn)線將信息化技術(shù)和總體控制系統(tǒng)融合到液壓泵核心零部件的制造過程，完成機器代人工程，具備數(shù)字化建模、智能運行管控、設(shè)備自主智能管理、資源可視化監(jiān)測、實時聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集共享分析、精益化生產(chǎn)等智能制造特征，初步實現(xiàn)該零件制造生產(chǎn)自動化、數(shù)字化、智能化。同時，mes系統(tǒng)的運用使得生產(chǎn)線的管理實現(xiàn)自動化，智能化。

以前的生產(chǎn)線，設(shè)備利用率只有40%至60%，而這條智能制造生產(chǎn)線可達到85%以上；以前這樣一條生產(chǎn)線，需要30名工人，而現(xiàn)在只需要5名核心人才在后臺進行操作控制。

在這條生產(chǎn)線上，一種產(chǎn)品完成生產(chǎn)之后，系統(tǒng)會自動根據(jù)生產(chǎn)計劃進行設(shè)備調(diào)整，可以快速切換到第二種產(chǎn)品的生產(chǎn)。以前，公司所有產(chǎn)品的制造過程都是靠人工來完成，設(shè)備利用率低、生產(chǎn)效率低、產(chǎn)能不穩(wěn)定。

而在這條智能制造生產(chǎn)線上，設(shè)備利用率是一個“定值”，設(shè)置多少就是多少，可實現(xiàn)設(shè)備資源的最優(yōu)配置。2 智能原材料監(jiān)控系統(tǒng)案例分析

通過無線物聯(lián)網(wǎng)的建立，傳感器網(wǎng)絡(luò)的建立，這條生產(chǎn)線上的所有生產(chǎn)要素信息都被物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)所囊括，當(dāng)生產(chǎn)線上的物料發(fā)生缺失，通過傳感器的網(wǎng)絡(luò)即時將信息傳達到中央控制室，通過即時的計算機數(shù)據(jù)分析處理，將工業(yè)生產(chǎn)線上的即時數(shù)據(jù)進行整理，并對于應(yīng)即時處理的部分作出即時處理。

生產(chǎn)線中每隔20米左右便設(shè)有WiFi盒子，以保證數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的通暢高效。這個系統(tǒng)使用的是mes無線傳感網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，是當(dāng)下較為先進的控制網(wǎng)絡(luò)，使得整體系統(tǒng)更加穩(wěn)定，對外通訊接口較多，可以講更多的生產(chǎn)要素數(shù)據(jù)及時加入到數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)之中進行整體的分析。

而工人在生產(chǎn)之中作為一個對整體系統(tǒng)進行微調(diào)的角色，通過對參數(shù)的改變，達到改變生產(chǎn)結(jié)果的目的。5應(yīng)用前景

1）無線傳感器應(yīng)用前景

正是由于低功耗無線傳感節(jié)點在如此廣范圍內(nèi)的應(yīng)用，使得它受到了來自軍事、工業(yè)和商業(yè)以及學(xué)術(shù)專家的極大關(guān)注。其發(fā)展方向必然是無線通信的網(wǎng)絡(luò)化，6

即通過自組網(wǎng)的方式形成動態(tài)、自適應(yīng)的無線傳感網(wǎng)絡(luò)。而無線傳感網(wǎng)絡(luò)(WSN)是當(dāng)前在國際上備受關(guān)注的、涉及多學(xué)科高度交叉、知識高度集成的前沿?zé)狳c研究領(lǐng)域。它綜合了傳感器技術(shù)、嵌入式計算技術(shù)、現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)及無線通信技術(shù)、分功能來實現(xiàn)降低功耗的目的。

除開以上所講兩種發(fā)展趨勢之外，無線傳感模塊的應(yīng)用和發(fā)展還具有極大的發(fā)展空間和良好的發(fā)展方向。當(dāng)前對無線傳感模塊的應(yīng)用都是靜止性的，就目前存在的無線傳感網(wǎng)絡(luò)（WSN），構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)的各個節(jié)點都是被固定的安放在一個地方，要實現(xiàn)對整個環(huán)境的檢測，就需要向環(huán)境中投放大量的無線傳感節(jié)點。這樣一來成本就會非常的高。若實現(xiàn)無線傳感模塊對信息的移動式采集，則在同一個環(huán)境內(nèi)投放更少的節(jié)點，就能實現(xiàn)對環(huán)境的全面檢測。

正是由于當(dāng)前能耗對無線傳感模塊的影響，低功耗研究才上升為一個熱點領(lǐng)域，不論是使用電源或者電池供電，在實現(xiàn)低功耗后，無線傳感模塊的發(fā)展趨勢必然是自生能源式的。利用太陽能、振動能量、地?zé)帷L(fēng)能等實現(xiàn)無線傳感模塊的電能供應(yīng)對于全面提高無線傳感模塊的能力將會起到巨大的作用。2）無線物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用前景

WSN 網(wǎng)絡(luò)是面向應(yīng)用的，貼近客觀物理世界的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其產(chǎn)生 和發(fā)展一直都與應(yīng)用相聯(lián)系。多年來經(jīng)過不同領(lǐng)域研究人員的演繹，WSN技術(shù)在軍事領(lǐng)域、精細(xì)農(nóng)業(yè)、安全監(jiān)控、環(huán)保監(jiān)測、建筑領(lǐng)域、醫(yī)療監(jiān)護、工業(yè)監(jiān)控、智能交通、物流管理、自由空間探索、智能家居等領(lǐng)域的應(yīng)用得到了充分的肯定和展示。2005年，美國軍方成功測試了由美國Crossbow產(chǎn)品組建的槍聲定位系統(tǒng)，為救護、反恐提供有力手段。美國科學(xué)應(yīng)用國際公司采用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)筑了一個電子周邊防御系統(tǒng)，為美國軍方提供軍事防御和情報信息。中國中科院微系統(tǒng)所主導(dǎo)的團隊積極開展基于WSN的電子圍欄技術(shù)的邊境防御系統(tǒng)的研發(fā)和試點，已取得了階段性的成果。

在民用安全監(jiān)控方面，英國的一家博物館利用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)計了一個報警系統(tǒng)，他們將節(jié)點放在珍貴文物或藝術(shù)品的底部或背面，通過偵測燈光的亮度改變和振動情況，來判斷展覽品的安全狀態(tài)。中科院計算所在故宮博物院實施的文物安全監(jiān)控系統(tǒng)也是WSN技術(shù)在民用安防領(lǐng)域中的典型應(yīng)用。

在醫(yī)療監(jiān)控方面，美國英特爾公司目前正在研制家庭護理的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，作為美國“應(yīng)對老齡化社會技術(shù)項目”的一項重要內(nèi)容。另外，在對特殊 7

醫(yī) 院(精神殘障類)中病人的位置監(jiān)控方面，WSN也有巨大應(yīng)用潛力。

在智能交通方面，美國交通部提出了“國家智能交通系統(tǒng)項目規(guī)劃”，預(yù)計到2025年全面投入使用。該系統(tǒng)綜合運用大量傳感器網(wǎng)絡(luò)，配合GPS系統(tǒng)、區(qū)域網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等資源，實現(xiàn)對交通車輛的優(yōu)化調(diào)度，并為個體交通推薦實時的、最佳的行車路線服務(wù)。WSN網(wǎng)絡(luò)自由部署、自組織工作模式使其在自然科學(xué)探索方面有巨大的應(yīng)用潛力。2005年，澳洲的科學(xué)家利用WSN技術(shù)來探測北澳大利亞蟾蜍的分布情況。佛羅里達宇航中心計劃借助于航天器布撒的傳感器節(jié)點實現(xiàn)對星球表面大范圍、長時期、近距離的監(jiān)測和探索。智能家居領(lǐng)域是WSN技術(shù)能夠大展拳腳的地方。浙江大學(xué)計算機系的研究人員開發(fā)了一種基于WSN網(wǎng)絡(luò)的無線水表系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)水表的自動抄錄。復(fù)旦大學(xué)、電子科技大學(xué)等單位研制了基于WSN網(wǎng)絡(luò)的智能樓宇系統(tǒng)，其典型結(jié)構(gòu)包括了照明控制、警報門禁，以及家電控制的PC系統(tǒng)。各部件自治組網(wǎng)，最終由PC機將信息發(fā)布在互聯(lián)網(wǎng)上。人們可以通過互聯(lián)網(wǎng)終端對家庭狀況實施監(jiān)測。

WSN在應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展可謂方興未艾，要想進一步推進該技術(shù)的發(fā)展，讓其更好為社會和人們的生活服務(wù)，不僅需要研究人員開展廣泛的應(yīng)用系統(tǒng)研究，更需要國家、地區(qū)，以及優(yōu)質(zhì)企業(yè)在各個層面上的大力推動和支持。3）無限物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)

隨著無線傳感器發(fā)展，及其配套網(wǎng)絡(luò)的日益完善，智能網(wǎng)絡(luò)可以從工業(yè)生產(chǎn)到民用生活全面展開。智能生產(chǎn)，智能工廠的技術(shù)可以應(yīng)用于智能家居，智能家居，智能交通之中。

同時虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展，如果將虛擬現(xiàn)實和無線傳感器網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合，計算機小型化，可穿戴終端的日趨發(fā)展。不難想象未來的工廠之中，在生產(chǎn)線上，生產(chǎn)要素被即時監(jiān)控，通過無線物聯(lián)網(wǎng)傳送到中央處理器進行數(shù)據(jù)分析。再將數(shù)據(jù)和處理結(jié)果傳遞到個人終端上，工人通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以身臨其境的觀看生產(chǎn)現(xiàn)場，并結(jié)合數(shù)據(jù)分析作出即時的判斷處理。6 結(jié)束語

要讓未來的無線物聯(lián)網(wǎng)做到暢通無阻，首先要能讓移動終端能力方便快捷的接入和高速的帶寬，這些是無線移動通信網(wǎng)重點發(fā)展的方向。其次有無處不在的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，放置我們需要的區(qū)域，如超市。醫(yī)院，倉庫等。通過這些節(jié)點我們能 8

實時的對目標(biāo)物體進行監(jiān)控處理。最后是無處不在的互聯(lián)網(wǎng)，這也是物聯(lián)網(wǎng)的核，任何物體是靠互聯(lián)網(wǎng)連在一起的，通過互聯(lián)網(wǎng)的連接到才能實現(xiàn)遠(yuǎn)端監(jiān)控和處理，才能讓物體更智能。

無線傳感器技術(shù)的發(fā)展使得原始的工業(yè)生產(chǎn)發(fā)生巨大的變化，工業(yè)生產(chǎn)中的物料，器件的監(jiān)控從人轉(zhuǎn)移到人機互動之中。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)和智能 參考文獻

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第二篇：智能制造技術(shù)

現(xiàn)代制造技術(shù)

1142813203 吳文樂

摘要：現(xiàn)代制造技術(shù)是在傳統(tǒng)制造技術(shù)的基礎(chǔ)上, 不斷吸收和發(fā)展機械、電子、能源、材料、信息及現(xiàn)代管理技術(shù)的成果, 將其綜合應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計、制造、檢驗、管理服務(wù)等產(chǎn)品生命周 期的全過程, 以實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、靈活、清潔的生產(chǎn)技術(shù)模式,取得理想的技術(shù)經(jīng)濟效果的制造技術(shù)的總稱傳統(tǒng)的自動化生產(chǎn)技術(shù)可以顯著提高生產(chǎn)效率，然而其局限性也顯而易見，即無法很好地適應(yīng)中小批量生產(chǎn)的要求。隨著現(xiàn)代制造技術(shù)的發(fā)展，特別是自動控制技術(shù)、數(shù)控加工技術(shù)、工業(yè)機器人技術(shù)等的迅猛發(fā)展，柔性制造技術(shù)(FMI)應(yīng)運而生。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代制造技術(shù)；自動控制技術(shù)；柔性制造技術(shù)

1.現(xiàn)代制造技術(shù)發(fā)展綜述

現(xiàn)代制造技術(shù)在系統(tǒng)論、方法論、信息論和協(xié)同 論等的基礎(chǔ)上形成制造系統(tǒng)工程學(xué)，是一種廣義制造的概念，亦稱之為“大制造”的概念，它體現(xiàn)了制造概念的擴展。廣義制造概念的形成過程主要有以下幾方面原因[1]。

1).制造設(shè)計一體化。體現(xiàn)制造和設(shè)計的密切結(jié)合，形成了設(shè)計制造一體化，設(shè)計不僅是指產(chǎn)品設(shè)計，而且包括工藝設(shè)計、生產(chǎn)調(diào)度設(shè)計、質(zhì)量控制設(shè)計等。

2).材料成形機理的擴展。現(xiàn)在加工成形機理明確地將加工分為去除加工、結(jié)合加工和變形加工。

3).制造技術(shù)的綜合性。現(xiàn)代制造技術(shù)是一門以 機械為主體，交叉融合光、電、信息、材料等學(xué)科的綜合體，并與管理科學(xué)、社會科學(xué)、文化、藝術(shù)、人機工 程、生物工程和生命科學(xué)等相結(jié)合，拓展了新領(lǐng)域。現(xiàn)代制造技術(shù)應(yīng)包括硬件和軟件兩大方面，硬／軟件工具、平臺和支撐環(huán)境有了很大的發(fā)展。

4).產(chǎn)品的全生命周期。制造的范疇從過去的設(shè)計、加工和裝配發(fā)展為產(chǎn)品的全生命周期，包括市場調(diào)研、設(shè)計、制造、銷售、維修和報廢處理等。

5).生產(chǎn)制造模式的發(fā)展。計算機集成制造技術(shù) 是制造技術(shù)與信息技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物，集成制造系統(tǒng)強 調(diào)信息集成，其后出現(xiàn)了柔性制造、敏捷制造、虛擬制 造、網(wǎng)絡(luò)制造、大規(guī)模定制、綠色制造、智能制造和協(xié) 同制造等多種制造模式，有效地提高了制造技術(shù)的水平，擴展了制造技術(shù)的領(lǐng)域[2]。

現(xiàn)代制造技術(shù)的發(fā)展主要沿著“廣義制造”或稱 “大制造”的方向發(fā)展，其具體的發(fā)展可以歸納為四個方面和多個大項目[3]，如圖1所示：

圖1：現(xiàn)代制造技術(shù)方向

針對現(xiàn)代制造技術(shù)，本文從柔性制造技術(shù)的角度對現(xiàn)代制造技術(shù)進行學(xué)習(xí)，對柔性制造在實際中的應(yīng)用進行深入的研究；

2.柔性制造

2.1 柔性制造簡述

所謂“柔性”，是指制造系統(tǒng)(企業(yè))對系統(tǒng)內(nèi)部及外部環(huán)境的一種適應(yīng)能力，也是指制造系統(tǒng)能夠適應(yīng)產(chǎn)品變化的能力。柔性可分為瞬時、短期和長期柔性[4]。瞬時柔性是指設(shè)備出現(xiàn)故障后，自動排除故障或?qū)⒘慵D(zhuǎn)移到另一臺設(shè)備上繼續(xù)進行加工的能力；短期柔性是指系統(tǒng)在短時期內(nèi)，適應(yīng)加工對象變化的能力，包括在任意時期混合進行加工2種以上零件的能力；長期柔性則是指系統(tǒng)在長期使用中，能夠加工各種不同零件的能力。迄今為止，柔性還只能定性地加以分析，尚無科學(xué)實用的量化指標(biāo)。因此，凡具備上述3種柔性特征之一的、具有物料或信息流的自動化制造系統(tǒng)都可以稱為柔性制造系統(tǒng)。柔性制造技術(shù)是計算機技術(shù)在生產(chǎn)過程及其裝備上的應(yīng)用，是將微電子技術(shù)、智能技術(shù)與傳統(tǒng)制造技術(shù)融合在一起，具有自動化、柔性化、高效率的特點，是目前自動化制造系統(tǒng)的基本單元技術(shù)[5]。

柔性制造技術(shù)是對各種不同形狀加工對象實現(xiàn)程序化柔性制造加工的各種技術(shù)的總和[6]。柔性制造技術(shù)是技術(shù)密集型的技術(shù)群，我們認(rèn)為凡是側(cè)重于柔性，適應(yīng)于多品種、中小批量(包括單件產(chǎn)品)的加工技術(shù)都屬于柔性制造技術(shù)。目前按規(guī)模大小劃分為[7]：

(1)柔性制造系統(tǒng)（FMS）：關(guān)于柔住制造系統(tǒng)的定義很多，權(quán)威性的定義有：美國國家標(biāo)準(zhǔn)局把FMS定義為：“由一個傳輸系統(tǒng)聯(lián)系起來的一些設(shè)備，傳輸裝置把工件放征其他聯(lián)結(jié)裝置上送到各加工設(shè)備，使工件加工準(zhǔn)確、迅速和自動化。

(2)柔性制造單元（FMC）：M S是FMS向廉價化及小型化方向發(fā)展的一種產(chǎn)物，它是由l～2臺加工中心、工業(yè)機器人。數(shù)控機床及物料運送存貯設(shè)備構(gòu)成，其特點是實現(xiàn)單機柔性化及自動化，具有適應(yīng)加工多品種產(chǎn)品的靈活性。迄今已進入普及應(yīng)用階段。

(3)柔性制造線（FML):它是處于單一或少品種人批量非柔性自動線與中小批量多品種FMS之間的生產(chǎn)線。其加工設(shè)備可以是通用的加工中心，CNC機床；亦可采用爭用機床或NC專用機床，對物料搬運系統(tǒng)柔性的要求低于FMS，但生產(chǎn)率更高。它是以離散型生產(chǎn)中的柔性制造系統(tǒng)和連續(xù)生過程中的分散型控制系統(tǒng)(D C S)為代表，其特點是實現(xiàn)生產(chǎn)線柔性化及自動化，其技術(shù)已日趨成熟，迄今已進入實用化階段。

(4)柔性制造工廠(FMF):FMF是將多條FMS連接起來，配以自動化屯體倉庫，用計算機系統(tǒng)進行聯(lián)系，采用從訂貨、設(shè)計、加工、裝配、檢驗、運送至發(fā)貨的完整F M S。它包括了CAD／CAM，并使計算機集成制造系統(tǒng)(CIMS)投入實際，實現(xiàn)生產(chǎn)系統(tǒng) 柔性化及自動化，進而實現(xiàn)全廠范圍的生產(chǎn)管理、產(chǎn)品加工及物料貯運進程的全盤化。FMF是自動化生產(chǎn)的最高水平，反映出世界上最先進的自動化應(yīng)用技術(shù)。它是將制造、產(chǎn)品開發(fā)及經(jīng)營管理的自動化連成一個整體，以信息流控制物質(zhì)流的智能制造系統(tǒng)(IMS)為代表，其特點是實現(xiàn)工廠柔性化及自動化[8]。

2.2柔性制造所采用的關(guān)鍵技術(shù)

1.計算機輔助設(shè)計未來CAD技術(shù)發(fā)展將會引入專家系統(tǒng)，使之具有智能化，可處理各種復(fù)雜的問題。當(dāng)前設(shè)計技術(shù)最新的一個突破是光敏立體成形技術(shù)，該項新技術(shù)是直接利用CAD數(shù)據(jù)，通過計算機控制的激光掃描系統(tǒng)，將二維數(shù)字模型分成若干層二維片狀圖形，并按二維片狀圖彤對池內(nèi)的光敏樹脂液面進行光學(xué)掃描，被掃描到的液面則變成固化塑料，如此循環(huán)操作，逐層掃描成形，并自動地將分層成形的各斤狀固化塑料粘合在一起，僅需確定數(shù)據(jù)，數(shù)小時內(nèi)便呵制出精確的原型。它有助于加快開發(fā)新產(chǎn)品和研制新結(jié)構(gòu)的速度。

2.模糊控制技術(shù)模糊數(shù)學(xué)的實際應(yīng)用是模糊控制器。最近開發(fā)出的高性能模糊摔制器具有自學(xué)習(xí)功能，可在控制過程中不斷獲取新的信息井自動地對控制量作調(diào)整，使系統(tǒng)性能大為改善，其中尤其以基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自學(xué)方法更引起人們極大的關(guān)注。

3.人工智能、專家系統(tǒng)及智能傳感器技術(shù)迄今，柔性制造技術(shù)中所采用的人工智能大多指基礎(chǔ)規(guī)則的專家系統(tǒng)。專家系統(tǒng)利用專家知識和推理規(guī)則進行推理，求解各類問題（如解釋、預(yù)測，診斷、查找故障、設(shè)汁、計劃、監(jiān)視、修復(fù)、命 令及控制等）。由于專家系統(tǒng)能簡便地將各種事實及經(jīng)驗證過的理論與通過經(jīng)驗獲得的知識相結(jié)合，因而專家系統(tǒng)為柔性制造的諸方面工作增強綜合性。展望未來，以知識密集為特征，以知識處理為手段的人工智能（包括專家系統(tǒng)）技術(shù)必將在柔性制造(尤其智能型)中起著非常重要的關(guān)鍵性的作用。目前對未來智能化柔性制造技術(shù)具有重要意義的一個正在急速發(fā)展的領(lǐng)域是智能傳感器技術(shù)。該項技術(shù)是伴隨計算機應(yīng)用技術(shù)和人工智能產(chǎn)生的，它使傳感器具有內(nèi)在的“決策”功能。

4.人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(ANN)是模擬智能生物的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對信息進行并處理的一種方法。故人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)也就是一種人工智能工具。在自動控制領(lǐng)域，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)不久將并列到專家系統(tǒng)和模糊控制系統(tǒng)，成為現(xiàn)代自動化系統(tǒng)中的一個組成部分[9]。

3.國內(nèi)現(xiàn)代制造技術(shù)狀況

近年來，世界各國都投入了巨大的財力和物力，強化作為光機電一體化制造業(yè)基礎(chǔ)的先進制造業(yè)的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略研究。美國、德 國、日 本 等 國 已 經(jīng) 開 發(fā) 出 了 數(shù) 控（NC）、計算機數(shù)控（CNC）、直接數(shù)控（CAM）、計算機集成制造系統(tǒng)（CIMS）、制造資源規(guī)則（MRP）、柔性制造單元（TMC）、柔性制造系統(tǒng)（FMS）、機器人、計算機輔助設(shè)計／制造（CAD／CAM）、精益生產(chǎn)（LP）、智能制造系統(tǒng)（MS）、并行工程（CE）和敏捷制造（AM）等多項現(xiàn)代制造技術(shù)與制造模式。這些技術(shù)的推廣與應(yīng)用，不僅使本國企業(yè)的國際競爭力得到鞏固，也使得世界先進制造業(yè)發(fā)展迅猛[10]。我國制造業(yè)市場的巨大潛力，為現(xiàn)代制造技術(shù)發(fā)展提供了廣闊的市場空間。但是，與制造業(yè)發(fā)達國家和地區(qū)相比，國內(nèi)的現(xiàn)代制造技術(shù)的研發(fā)與市場拓展還不均衡。其中，國內(nèi)機械基礎(chǔ)件制造行業(yè)中的數(shù)控化率極低，不足1.6%，先進加工工藝、技術(shù)和裝備的普及程度不足10 % ；CAD／CAM 系統(tǒng)應(yīng)用的普及率在國內(nèi)骨干企業(yè)僅有35%，產(chǎn)業(yè)規(guī)模較小。另外，在相關(guān)行業(yè)中如印刷業(yè)、電力行業(yè)和醫(yī)療器械行業(yè)等，技術(shù)裝備的低數(shù)控化率也遠(yuǎn)不能滿足市場對中高檔先進產(chǎn)品的需求。縱觀國際制造業(yè)的競爭與發(fā)展，面對國際、國內(nèi)兩個制造業(yè)市場的日漸融合，如何立足國內(nèi)制造業(yè)的市場需求，整合分散的科研與企業(yè)資源，盡快形成自己在先進制造產(chǎn)業(yè)競爭中的技術(shù)優(yōu)勢，已經(jīng)是擺在我國制造業(yè)面前的迫在眉睫的課題了[11]。

總之，重視制造業(yè)和現(xiàn)代制造技術(shù)已成為全球化的大趨勢。現(xiàn)代制造技術(shù)不是一項具體技術(shù)，而是利用系統(tǒng)工程技術(shù)將各種相關(guān)技術(shù)集成的一個有機整體；現(xiàn)代制造技術(shù)是一種動態(tài)技術(shù)，而不是一成不變的，它需要不斷吸收各種高新技術(shù)成果，并將其滲透到產(chǎn)品的所有領(lǐng)域，結(jié)合成一個有機整體，實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔和靈活的生產(chǎn)[12]；現(xiàn)代制造技術(shù)的目的是提高制造業(yè)的綜合效益，其不摒棄傳統(tǒng)技術(shù)，而是有賴于不斷用科技新手段去研究它和傳承它，并應(yīng)用科技新成果去改造它和充實它；現(xiàn)代制造技術(shù)在強調(diào)環(huán)境保護的同時，還強調(diào)各專業(yè)學(xué)科之間的相互滲透、融合和淡化，并消除其間的界限。我國先進制造技術(shù)的發(fā)展應(yīng)結(jié)合自身的特點，形成特色，大力發(fā)展一些關(guān)鍵前沿技術(shù)，比如新一代材料成型技術(shù)、微米及納米技術(shù)、快速原型制造以及智能制造等[13]。在不久的將來，現(xiàn)代制造技術(shù)將得到更大的發(fā)展和壯大，發(fā)展和應(yīng)用先進制造技術(shù)是每個國家為提高企業(yè)的國際競爭力和技術(shù)創(chuàng)新能力的必然選擇。

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第三篇：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

? 1.關(guān)于我國的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的下列說法中，錯誤的是（單選題3分）o o o o

得分：3分

A.部分傳統(tǒng)行業(yè)集中度相對偏低 B.具有較強國際競爭力的大企業(yè)偏少 C.技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)和生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)比重偏高 D.加工工業(yè)和資源密集型產(chǎn)業(yè)比重過大

? 2.根據(jù)世界銀行的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2009年全球制造業(yè)第一大國是（）。（單選題3分）o o o o 得分：3分

A.日本 B.德國 C.美國 D.中國

? 3.世界上首次證明工業(yè)控制系統(tǒng)本身也有漏洞的事件是（）。（單選題3分）得分：3分

o o o o A.2007年，俄羅斯黑客成功劫持Windows Update下載器 B.2010年，黑客襲擊全球最大中文搜索引擎“百度” C.2010年，黑客攻擊了伊朗核電站的離心機工業(yè)控制系統(tǒng) D.1999年，黑客入侵美國國防威脅降低局的軍用電腦

? 4.對于現(xiàn)有的重大工程和生產(chǎn)裝備，節(jié)能減排最有效的辦法是（）。（單選題3分）o o o o 得分：0分

A.使用清潔能源 B.排污收費 C.加強法律監(jiān)督 D.先進控制與優(yōu)化 ? 5.國家的地位首先是由它的經(jīng)濟實力決定的，而大國的經(jīng)濟實力主要由（）決定。（單選題3分）o o o o

得分：3分

A.農(nóng)牧業(yè) B.金融業(yè) C.建筑業(yè) D.制造業(yè)

? 6.工業(yè)軟件指專門為工業(yè)部門使用的軟件，下列軟件中屬于工業(yè)軟件的是（）。（單選題3分）o o o o

得分：0分

A.照相機內(nèi)的嵌入軟件 B.計算機操作系統(tǒng) C.微軟的辦公軟件 D.通用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)

? 7.“兩化深度融合”是我國新型工業(yè)化、從“制造大國”走向“制造強國”的必由之路，“兩化”是指（）。（單選題3分）o o o o

得分：3分

A.城鎮(zhèn)化和信息化 B.工業(yè)化和信息化 C.工業(yè)化和城鎮(zhèn)化 D.農(nóng)業(yè)化和工業(yè)化

? 8.下列選項中，不屬于華盛頓郵報所列的驅(qū)動未來經(jīng)濟的顛覆性技術(shù)的是（）。（單選題3分）o o o o

得分：3分

A.高級機器人 B.云計算 C.移動互聯(lián)網(wǎng) D.核動力航母 ? 9.工業(yè)軟件指專門為工業(yè)部門使用的軟件，下列軟件中屬于工業(yè)軟件的是（）。（單選題3分）o o o o

得分：0分

A.微軟的辦公軟件 B.計算機操作系統(tǒng) C.照相機內(nèi)的嵌入軟件 D.通用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)

? 10.按照德國“第四次工業(yè)革命”概念，工業(yè)4.0是基于（）。（單選題3分）得分：3分

o o o o A.物聯(lián)網(wǎng)和務(wù)聯(lián)網(wǎng)的智能環(huán)境 B.第三次工業(yè)革命 C.第四道蜂窩移動通信技術(shù) D.國家的巨額資金支持

得分：4? 11.我國的自主創(chuàng)新能力不強，這主要表現(xiàn)在（）。（多選題4分）分

o o A.核心技術(shù)對外依存度較高

B.產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要的高端設(shè)備、關(guān)鍵零部件和元器件、關(guān)鍵材料等大多依賴進口

o o

? C.外向型企業(yè)的數(shù)量越來越少，國家免除部分產(chǎn)品的出口退稅 D.具有自主知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品少

12.美國國家基金委員會2006年提出CPS的概念，CPS是一類將數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)與物理過程密切整合的設(shè)備系統(tǒng),下列選項中屬于這一范疇的有（）。（多選題4分）o o o 得分：0分

A.智能機器人技術(shù) B.節(jié)約灌溉技術(shù) C.智能電網(wǎng) o

? D.汽車電子控制系統(tǒng)

13.在工業(yè)信息化中應(yīng)用M2M技術(shù)可以實現(xiàn)的基本功能有（）。（多選題4分）得分：4分

o o o o A.資產(chǎn)跟蹤、供應(yīng)鏈管理 B.遠(yuǎn)程監(jiān)視、控制、診斷 C.產(chǎn)品技術(shù)方案的優(yōu)化 D.故障設(shè)備的自動修復(fù)

得分：0分 ? 14.當(dāng)前，我國的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理主要表現(xiàn)為（）。（多選題4分）o o A.技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)和生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)比重偏高

B.空間布局與資源分布不協(xié)調(diào)，地區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)趨同，部分行業(yè)重復(fù)建設(shè)和產(chǎn)能過剩嚴(yán)重

o o C.部分傳統(tǒng)行業(yè)集中度相對偏低，產(chǎn)業(yè)集聚和集群發(fā)展水平不高 D.一般加工工業(yè)和資源密集型產(chǎn)業(yè)比重過大

得分：0分 ? 15.嵌入式系統(tǒng)的主要應(yīng)用領(lǐng)域有（）。（多選題4分）o o o o A.數(shù)據(jù)應(yīng)用 B.消費電子 C.移動通信 D.工業(yè)控制

得分：0分 ? 16.下列產(chǎn)品中，應(yīng)用了嵌入式系統(tǒng)的有（）。（多選題4分）o o o o A.汽車電子

B.MP3/MP4等消費電子 C.公共交通無接觸智能卡 D.移動通信設(shè)備 ? 17.根據(jù)美國國家情報委員會的“全球趨勢2030 ”，未來一段時間內(nèi)在信息技術(shù)方面需要重點發(fā)展的技術(shù)有（）。（多選題4分）o o o o

得分：0分

A.轉(zhuǎn)基因技術(shù) B.數(shù)據(jù)技術(shù) C.智慧城市技術(shù) D.社交網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

得分：4分 ? 18.在重大工程中實現(xiàn)節(jié)能減排的途徑有（）（多選題4分）o o o o A.采用先進控制和優(yōu)化技術(shù) B.通過生產(chǎn)工藝的技術(shù)改造 C.采用綠色化的工藝設(shè)計技術(shù) D.對工程成本進行嚴(yán)格控制

得分：4分 ? 19.下列事例中能說明我國是制造大國的有（）。（多選題4分）o o o o A.蛟龍潛水器下水 B.北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的成功開發(fā) C.神舟飛船上天 D.高鐵設(shè)備的制造

? 20.從經(jīng)濟、社會發(fā)展角度來看，未來社會的重要技術(shù)有（）。（多選題4分）得分：0分

o o o o A.健康技術(shù) B.自動化技術(shù) C.信息技術(shù) D.資源技術(shù) ? 21.我國主要資源產(chǎn)出率、能源產(chǎn)出率、水資源產(chǎn)出率、礦產(chǎn)資源回收率、工業(yè)固體廢棄物綜合利用率、工業(yè)用水重復(fù)利用率等指標(biāo)與發(fā)達國家相比有較大差距。（判斷題3分）o o 得分：3分

正確 錯誤

? 22.“顛覆性技術(shù)”是其出現(xiàn)能對原有產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生顛覆性影響的技術(shù)。（判斷題3分）得分：3分

o o 正確 錯誤

得分：3分 ? 23.美國了提出“第四次工業(yè)革命”。（判斷題3分）o o 正確 錯誤

? 24.工業(yè)軟件及其應(yīng)用技術(shù)是現(xiàn)代企業(yè)核心競爭力，是“兩化”深度融合的標(biāo)志。（判斷題3分）o o

得分：3分

正確 錯誤

? 25.對中國制造企業(yè)而言，國內(nèi)外市場遠(yuǎn)未飽和，這使我國依靠產(chǎn)品產(chǎn)量翻番來實現(xiàn)GDP翻番成為可能（判斷題3分）o o

得分：3分

正確 錯誤

得分：3分 ? 26.物聯(lián)網(wǎng)和務(wù)聯(lián)網(wǎng)將人、對象和系統(tǒng)聯(lián)系起來。（判斷題3分）o o 正確 錯誤

得? 27.當(dāng)前，圍繞產(chǎn)品的服務(wù)所產(chǎn)生的利潤遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于制造產(chǎn)品。（判斷題3分）分：0分

o 正確 o

? 錯誤

28.從技術(shù)帶動分，產(chǎn)業(yè)革命的階段經(jīng)歷了三個階段，“第三次工業(yè)革命”是電氣技術(shù)帶動的。（判斷題3分）o o

得分：3分

正確 錯誤

? 29.在全球制造業(yè)第一次大分工中，我國在國際分工中處于開發(fā)設(shè)計和市場銷售環(huán)節(jié)。（判斷題3分）o o

得分：3分

正確 錯誤

得? 30.當(dāng)前，我國產(chǎn)品的單位能耗居高不下，減排任務(wù)更為嚴(yán)重。（判斷題3分）分：3分

o 正確

第四篇：嘉興電力物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)用于智能倉儲

嘉興電力：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)用于智能倉儲

2011年2月17日

引入世界前沿科技——物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實現(xiàn)應(yīng)急物資儲備倉庫的“存儲、配送、盤點”三大智能化。浙江嘉興電力局應(yīng)急物資儲備倉庫作為華東唯一，全國6個應(yīng)急物資儲備倉庫之一，日前，獲得了國網(wǎng)公司首個“五星級”倉庫。

坐落于嘉興電力綜合園區(qū)的嘉興電力局應(yīng)急物資儲備倉庫建于去年10月份，占地面積14400平方米，是該局根據(jù)國網(wǎng)公司和省公司的要求，針對電網(wǎng)應(yīng)急儲備物資的特點，建成的具有前沿科技的智能化應(yīng)急儲備倉庫。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的率先應(yīng)用是智能化倉儲的一大亮點，在該局儲備倉庫內(nèi)，一件物料從出廠前的信息，如廠家名稱，出廠日期、型號等；到入庫的狀態(tài)，如是否通過檢測、驗收，以及檢測數(shù)據(jù)報告，再到物料出庫后的去向，如該物料用于哪個項目、甚至可以細(xì)化到地址和方位等，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在倉儲管理中的初步運用，初步實現(xiàn)物料和物料之間的信息交流和通訊，智能化識別、定位為、追蹤、監(jiān)控和管理。

該儲備倉庫中，大大小小的物料品種都被依次擺放在被稱為“存放單元”，尺寸為1.2米×1米的藍(lán)色塑料托盤內(nèi)，這些看似普通的托盤外側(cè)有貼有狀如創(chuàng)口貼般大小的白色小片，那就是電腦記憶芯片，里面記載著托盤中所有貨物的名稱、型號、廠商、檢驗狀態(tài)等一系列從出廠、入庫到出庫等所有信息，她成為每件物料的包含身份、狀態(tài)等信息在內(nèi)的電子標(biāo)簽。

貨物入庫時，貼有電子標(biāo)簽的托盤載著物品通過RFID射頻系統(tǒng)，進行電子標(biāo)簽掃描，將自動接收到的數(shù)據(jù)信號傳輸?shù)诫娔X進行入庫的數(shù)據(jù)處理；然后，叉車將物料運送到自動傳輸帶之后，堆垛機將物資自動存放到立體貨架的指定位置，同時入庫單同步進入EAP-SAP管理系統(tǒng)，從而完成物資的入庫流程；出庫時同樣也必須經(jīng)過射頻掃描，數(shù)據(jù)自動錄入，一切都是自動的，無須人為干預(yù)，實現(xiàn)了物資自動出入庫、自動盤點、自動生成裝車計劃以及運輸車輛實時監(jiān)控等功能。在該局儲備倉庫，GPS、RFID、OTA等高新傳輸、識別技術(shù)在這里隨處可見，物資存儲實現(xiàn)了保管智能化、物資配送智能化、物資盤點智能化。

在智能倉儲試點獲得成功的基礎(chǔ)上，該局還進一步拓展其智能化應(yīng)用領(lǐng)域，如今，智能化倉庫技術(shù)一直覆蓋到基層供電營業(yè)所的物料小庫，實現(xiàn)大庫與小庫之間的遠(yuǎn)程聯(lián)網(wǎng)。作為有著良好的小庫信息化管理基礎(chǔ)的部分基層供電營業(yè)所實現(xiàn)了小庫物資申報、驗收、入庫、保管、領(lǐng)用、退料、廢舊物資回收等工作的網(wǎng)絡(luò)化，到今年2月，嘉興南湖、秀洲、濱海供電分局共5個基層供電營業(yè)所的物料小庫納入局系統(tǒng)的EAP-SAP管理系統(tǒng)，實現(xiàn)了物料信息流的動態(tài)共享，進一步了解大庫流向小庫后其物料的具體使用情況，也方便了小庫與小庫之間的物料調(diào)配和互補，為企業(yè)的精益化管理節(jié)約了成本，提高了效率。

第五篇：基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能車輛管理系統(tǒng)

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能車輛管理系統(tǒng)

引言

物聯(lián)網(wǎng)是指通過各種信息傳感設(shè)備，如射頻識別技術(shù)、全球定位系統(tǒng)、紅外感應(yīng)器、激光掃描器、氣體感應(yīng)器等各種裝置與技術(shù)，實時采集任何需要監(jiān)控、連接、互動的物體或過程，采集其聲、光、熱、電、力學(xué)、化學(xué)、生物、位置等各種需要的信息，與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合形成的一個巨大網(wǎng)絡(luò)。其目的是實現(xiàn)物與物、物與人，所有的物品與網(wǎng)絡(luò)的連接，方便識別、管理和控制。

本文設(shè)計了一種基于物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)的區(qū)域智能車輛管理系統(tǒng)，實現(xiàn)繳費無人化，信息透明化、實時化，能夠減少繳費時間，緩解交通壓力，節(jié)省人力、財力，最終實現(xiàn)交通管理智能化。設(shè)計背景

電子不停車收費系統(tǒng)是目前世界上最先進的收費系統(tǒng)，是智能交通系統(tǒng)的服務(wù)功能之一，過往車輛通過道口時無須停車，即能夠?qū)崿F(xiàn)自動收費。車輛在通過收費站時，通過車載設(shè)備實現(xiàn)車輛識別、信息寫入（入口）并自動從預(yù)先綁定的IC卡或銀行帳戶上扣除相應(yīng)資金（出口），使用該系統(tǒng)，車主只要在車窗上安裝感應(yīng)卡并預(yù)存費用，通過收費站時便不用人工繳費，也無須停車，高速費將從卡中自動扣除。這種收費系統(tǒng)每車收費耗時不到兩秒，其收費通道的通行能力是人工收費通道的5到10倍。

ETC系統(tǒng)由后臺系統(tǒng)、車道控制器、速度傳感器裝置和微波通訊設(shè)備等組成。

本文引入gprs提供了對車主的收費信息通知功能；并在此基礎(chǔ)上，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)中的其他關(guān)鍵技術(shù)，將之利用在車輛管理系統(tǒng)中。當(dāng)代車輛管理系統(tǒng)大多依靠人工登記，在一個大型停車場中，入口和場內(nèi)都需要有相關(guān)人員進行監(jiān)護和登記，在車輛進出高峰期存在人員不足、調(diào)度失調(diào)、存在安全隱患等不足；在車輛數(shù)量的低谷時期又存在人員冗余的問題，所以一種無人值守的智能車輛管理系統(tǒng)亟須融入到現(xiàn)代物流管理系統(tǒng)中。

目前已經(jīng)開發(fā)出來的比較先進的車輛管理雖然能夠一定程度實現(xiàn)無人化管理，但是存在很多問題。首先，僅僅使用了射頻識別技術(shù)，能夠做到自動收費，但是在無人監(jiān)管下存在收費不透明的問題。而我們設(shè)計的系統(tǒng)將語音播報和電話告知加入到停車收費中，這樣大大增加了收費的透明度。其次，目前的系統(tǒng)對停車場所得監(jiān)管缺少更全面的措施，有線監(jiān)控設(shè)備存在線路容易被破壞的缺點，因此在安防中有很大盲區(qū)。而我們設(shè)計的系統(tǒng)采用無線通信方式傳回圖像信息，并且在車位安裝了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，這樣可以將監(jiān)控措施具體到每一個車位，極大增強了停車區(qū)域的安全系數(shù)。

最后，出于安全考慮，在GPRS建立的人機交互中，增加了事故播報等功能。這樣即便發(fā)生了事故，車主也能第一時間了解到情況從而做出最快的方案。設(shè)計原理

2.1 設(shè)計思路

出于完善和更人性化電子不停車收費系統(tǒng)、解決大型停車場以及小區(qū)停車場的車輛管理調(diào)度的目的，本設(shè)計以物聯(lián)網(wǎng)為背景，將嵌入式技術(shù)、移動通信技術(shù)、檢測與轉(zhuǎn)換技術(shù)、數(shù)字控制等技術(shù)有效地集成運用于交通運輸管理體系。

系統(tǒng)包含以下幾個部分：車輛射頻識別和信號處理部分、視頻監(jiān)控及圖像傳輸部分、區(qū)域內(nèi)部無線傳感器網(wǎng)絡(luò)部分、GPRS通訊部分、上位機綜合決策部分，其系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)如圖2所示：

2.2 模塊設(shè)計

2.2.1 RFID讀寫設(shè)備

RFID讀寫設(shè)備主要完成車上卡片與主機上的信息的交換，用于識別車輛信息以及完成收費等一系列服務(wù)，此部分要求模塊穩(wěn)定度高，靈敏度高，可以實現(xiàn)2米以上讀卡，讀卡速度可以設(shè)定，至少是10ms，相同ID信息輸出時間間隔設(shè)定為2分鐘以上，與上位機通信采用232接口，系統(tǒng)可以在很短時間內(nèi)穩(wěn)定地實現(xiàn)收費等系列服務(wù)。

無源RFID系統(tǒng)由無源RFID標(biāo)簽、天線、RFID讀卡器組成，如圖3所示：

2.2.2 視頻監(jiān)控及圖像傳輸部分

攝像頭作為RFID讀寫器的輔助設(shè)備，可以在繳費、登記時對車輛進行監(jiān)控、抓拍，防止在無人值守情況下發(fā)生車輛作弊行為。

應(yīng)用基于WIFI的無線IP攝像頭作為監(jiān)控設(shè)備。選用88W8510 WIFI模組來實現(xiàn)一個具有IEEE 802.11b/g功能的無線橋接設(shè)備，以構(gòu)建無線傳輸環(huán)境，將攝像頭DSP送出的數(shù)字信號經(jīng)過打包分組，通過無線環(huán)境傳送到電腦或無線網(wǎng)絡(luò)，在上位機決策終端顯示圖像信息。圖7為無線攝像頭監(jiān)控界面以及車庫中反射式紅外傳感器的測量返回值，用以判定車輛是否進入。其工作原理圖如圖4所示：

2.2.3 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)

項目中，每個車庫或者車位都裝有一套基于CC2530的無線傳感器節(jié)點，以CC2530為核心，搭建溫度、濕度、位置傳感器等相關(guān)外設(shè)，可以實時采集車位信息，并以一定的時間間隔將數(shù)據(jù)互發(fā)送給子網(wǎng)的主機，再由主機發(fā)送給上位機決策端，在必要的情況下可以通過GPRS模塊把車位信息迅速傳給車主，保證了停車場及車主財產(chǎn)的安全。傳感器節(jié)點模塊如圖

5、圖6所示。

2.2.4 GPRS通信設(shè)備

采用MC52i 模塊作為GPRS通信的核心，如圖7所示。當(dāng)車輛進出停車場時，可將RFID讀寫器對車主的射頻卡進行的操作以短信或者語音播報的形式告知車主，這樣可以將停車場的收費信息、停車場的車位情況、環(huán)境信息及時傳達給車主，如圖8所示。

2.2.5 綜合決策終端

本文設(shè)計的上位機綜合決策終端作為智能車輛管理系統(tǒng)的核心，軟件采用C#語言編，寫能夠?qū)崟r顯示RFID讀寫器的工作情況，將讀取的車輛信息、車輛停放時間、收費情況、停車場車位情況、環(huán)境信息等數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫，方便存檔和調(diào)用。同時，和GPRS模塊相連，能夠由管理員在適當(dāng)?shù)臅r候向車主發(fā)送信息，或者預(yù)設(shè)好發(fā)送信息的時間，系統(tǒng)可以通過實時時鐘定時給每一位進出停車場的車主報送相關(guān)信息。實現(xiàn)快速信息處理，縮短服務(wù)時間，提高工作效率。結(jié)語

綜上所述，本文設(shè)計的車輛管理系統(tǒng)可以實現(xiàn)不停車收費，既省時又省力。通過GPRS及時將收費信息、出入時間等反饋給用戶。利用ZigBee技術(shù)組建無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，將停車場信息融入到控制終端，方便物流管理。該套系統(tǒng)綜合性價比極高，不僅適用于小區(qū)車輛管理，還用于高速不停車收費系統(tǒng)、圖書館管理，倉庫管理，畜牧管理，軍事管理等領(lǐng)域，推進了物流管理的智能化發(fā)展。