物聯網技術提升我國工業控制節能
http://www.debgrams.com 2011-01-13 14:17 來源：《中國制造業信息化》
【導讀：中國推行節能減排，倡導低碳經濟，重點在工業。通過以物聯網為代表的信息領域革命技術來改造傳統工業，是我國低碳工業發展的迫切需求和必由之路。】
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一、我國制造業物聯網發展現狀
物聯網在工業領域具有廣闊的應用前景，其發展將在促進工業企業節能降耗，提高產品品質，提高經濟效益等方面發揮巨大推動作用。目前，冶金工業、石化工業、汽車工業、供應鏈管理和智能信息處理等是國內外物聯網技術應用的熱點領域，具有廣闊的應用前景。
國家宏觀政策的支持與引導是我國物聯網發展不可或缺的政策優勢。我國政府對物聯網發展給予了高度重視。早在1999 年中國科學院就開始研究傳感網；2006 年，我國制訂了信息化發展戰略；2007 年十七大提出工業化和信息化融合發展的構想；在2009年，“感知中國”的新興命題,又迅速地進入了國家政策的議事日程。總之，國家重視發展工業物聯網，有很強的政策支持力度。
我國工業規模化及信息化發展，為物聯網提供了良好的市場空間和基礎條件。我國是世界制造大國，在汽車制造領域，我國已經成為全球第一大汽車生產和消費國，具備汽車行業物聯網應用的用戶基礎。在石化行業，我國石油行業從上游到下游，產業鏈長，企業規模大，產品結構復雜，因此為物聯網發展提供了市場空間。同時，國內通信服務與通信制造產業能力較強，具備建立工業物聯網應用的網絡基礎。國內PC使用量在1億的數量級，而物聯網終端需求量遠大于此，僅從終端潛在需求的角度即可看出物聯網市場空間巨大。
我國發展物聯網技術與國外基本同步。由于物聯網行業在我國起步較早，目前我國對物聯網應用領域的研究與美國、德國等歐美國家基本處于同一起跑線上，中國與德國、美國、日本一起，成為國際傳感網領域標準制定的主導國家之一。我國自主研發的用于工業過程自動化的無線網絡標準WIA-PA和HART基金會標準WirelessHART，經過IEC成員國投票認定，已進入國際IEC標準體系，和行業較為知名的美國儀器儀表協會標準ISA100，并列成為國際上三個主流的工業無線技術標準。在此基礎上，我國還在積極推進面向離散制造業的工業無線網絡技術（WIA-FA）的研究和標準制定工作。另外，目前國際上已成立一個物聯網標準研究組，中國在里面占據了較重要的角色，而且中國向國際標準化組織提交的多項標準提案也被采納。
發展物聯網為我國的產業化結構調整提供了機遇。改革開放以來，我國大多城市都是以高耗能高污染的粗放型發展模式以保證經濟增長，但隨著環境的逐漸惡化，資源的逐漸匱乏，亟需新能源產業或者新的高科技產業集群來支撐下一輪的發展，物聯網產業正好提供了這個契機，使整個市場的注意力轉移到虛擬網絡對經濟增長的拉動作用上來。對物聯網投資的戰略不僅能夠保經濟增長，而且能夠在新經濟增長模式上獲得先機。
二、當前物聯網發展的瓶頸與突破
目前制約我國制造業物聯網健康發展的瓶頸主要有三個方面：
1．技術瓶頸
制造業物聯網不僅僅是網絡，更應是完整的系統技術。相關核心技術的缺位是其發展的主要瓶頸。首先，傳感器、RFID等是是物聯網中關鍵的基礎器件，我國國內從事傳感器研發、生產、應用單位超過1500家，其中90％芯片從國外進口，而我國中高檔傳感器幾乎完全依賴于進口。其次，物聯網的應用將為制造業提供“海量”數據，但同時也對當前的信息傳輸技術提出了巨大的挑戰。再次，隨著物聯網的應用，工業信息獲取與處理的深度、廣度和數量級都有了前所未有的提高，表現出海量性、實時性、多樣性和所蘊含的知識性等特征，傳統以數據庫為中心的處理模式難以有效整合與利用。我國只有建立具有自主知識產權的共性技術和關鍵技術體系，形成自己的技術品牌和產品，才能具有物聯網產業可持續發展的根本驅動力。
2．標準瓶頸
物聯網是一個三元世界（設備、計算機、人）互聯互通、互相融合的網絡，具有多學科交叉性質，其涉及的技術具有多樣性，為此所涉及的標準繁多，而目前尚沒有一個統一的標準體系出臺。隨著物聯網相關領域研究的不斷深入，研究和應用范圍的不斷擴大，標準規范的缺失將導致整個物聯網產業的混亂。多年來，我國在許多傳統產業中，由于缺乏在標準方面的話語權，致使產業發展受制于人。因此，在推進物聯網發展中，應抓住機遇，加快相關標準的研究和制定。
3．應用瓶頸
我國物聯網雖然有了一些基礎應用，但目前國內“以物為互聯”的應用需求還是低層次的，難以激發產業鏈各環節的參與和投入熱情。規模化行業應用的不足成為制約物聯網產業形成、核心關鍵技術突破和標準化的重大瓶頸。物聯網應用領域十分廣泛，許多行業應用具有很強的交叉性，但這些行業分屬不同的政府職能部門和不同的產業鏈環節，只有加強各行業主管部門的協調與互動、加強物聯網產業鏈的合作，才能切合我國實際，才能有效地保障物聯網應用向深度和廣度發展。
三、物聯網的未來趨勢
物聯網將為我國現代制造業帶來創新的服務模式和服務手段。預計未來20 年，基于物聯網的泛在信息化制造系統技術將得到快速發展，裝備宜人化水平將得到很大的提升，并具有自標定、自診斷、自修復等功能，制造系統將呈現出以人為決策主體的人機協同工作的局面；利用豐富的信息支持，形成更有效的生產組織與調度，增加設備的利用率，提升制造業的生產效率。在面向基于泛在信息的智能制造系統的發展中，裝備智能化水平將得到本質的提升，制造模式和制造手段不再被動地滿足用戶需求，而是主動感知用戶場景的變化并進行信息交互，通過分析人的個性化需求主動提供服務。
物聯網技術的研究與推廣應用將是我國工業實現節能減排的重要機遇。工業是我國“耗能污染大戶”，工業用能占全國能源消費總量的70%。工業化學需氧量、二氧化硫排放量分別占到全國總排放量的38%和86%。因此，中國推行節能減排，倡導低碳經濟，重點在工業。通過以物聯網為代表的信息領域革命技術來改造傳統工業，是我國低碳工業發展的迫切需求和必由之路。利用物聯網技術，人們可以以較低的投資和使用成本實現對工業全流程的“泛在感知”，獲取傳統由于成本原因無法在線監測的重要工業過程參數，并以此為基礎實施優化控制，來達到提高產品質量和節能降耗的目標。通過發展物聯網技術將極大提升工業控制領域的節能減排。（中國科學院沈陽自動化研究所 于海斌）
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