【正文】 尼亞州，諾?？说呐炾?duì)和工業(yè)補(bǔ)給中心進(jìn)行的，最初的目標(biāo)是降低裝載補(bǔ)給時(shí)，因?yàn)槭止ぽ斎牖蛘呙x上的自動(dòng)輸入中產(chǎn)生的錯(cuò)誤記錄。艦隊(duì)和工業(yè)補(bǔ)給中心在這個(gè)項(xiàng)目上總共花費(fèi)了 306000 美元，或者可以說(shuō) 93 美分每批貨物。盡管試運(yùn)行的目標(biāo)不包括得到最優(yōu)的投資收益，但是最后的報(bào)告顯示“有多達(dá) 12 名人員可以被安排到其它的任務(wù)上”，因?yàn)閷?duì) RFID系統(tǒng)的監(jiān)控不需要和以前一樣多的人手。 解析 M2M M2M 是物聯(lián)網(wǎng)四大支撐技術(shù)之一。比如，機(jī)器間的自動(dòng)數(shù)據(jù)交換（這里的機(jī)器也指 11 虛擬的機(jī)器比如應(yīng)用軟件）從它的功能和潛在用途角度看， M2M 引起了整個(gè) “物聯(lián)網(wǎng) ”的產(chǎn)生。 DEP 和 DIP 可以用于任何子系統(tǒng)集成。這個(gè)解決方案也被稱為 “端對(duì)端的 M2M”。 一般而言，一個(gè)數(shù)據(jù)端點(diǎn)（ DEP）指的是一個(gè)微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，一個(gè)連接到程序或者是更高層次子系統(tǒng)的端點(diǎn)。在大多數(shù)的 MSM 應(yīng)用中，都有幾個(gè) DEP。雖說(shuō)是這樣，但是可以設(shè)想 M2M 應(yīng)用有多個(gè) DIP。例如可以形成一個(gè)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器或特殊的軟件應(yīng)用在交通控制主機(jī)。相反， DIP 和 DIP 之間的直接通信路線是被支持的，還有單個(gè) DEP 之間直接和間接的聯(lián)系，就像我們所熟知的 P2P（ PeertoPeer）聯(lián)系一樣。就物理部分來(lái)說(shuō)，這種網(wǎng)絡(luò)的建立可以使用局域網(wǎng)、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、電話網(wǎng)絡(luò) /ISDN，或者是類似的。個(gè)別子系統(tǒng)故障，整個(gè)應(yīng)用程序至少是一部分將受到損害。 12 圖 3 基于 M2M 的監(jiān)控基礎(chǔ)架構(gòu) 圖 3 顯示了一個(gè)基于 M2M 的基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)測(cè)的解決方案。任何潛在的故障都能通過(guò) DEP 被迅速監(jiān)測(cè)。這個(gè)應(yīng)用軟件用于數(shù)據(jù)集成點(diǎn)（ DIP）。 除了與 DEP 連接之外， DIP 監(jiān)控軟件還有另外兩個(gè)接口：配置接口和通知接口。這通常使得可能設(shè)想不同的通知方案。通知接口發(fā)送各種消息（ SMS、電子郵件、自動(dòng)發(fā)送傳 真，或者撥打某個(gè)電話號(hào)碼和播放音頻文件）。但是目前大多數(shù)對(duì)象還不能彼此溝通。而隨著技術(shù)的發(fā)展，人們已不滿足于原有單一的、獨(dú)立的傳感器系統(tǒng)。 隨著無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò) 13 (Wireless Sensor Network)技術(shù)的發(fā)展，這些瓶頸被一一化解。根據(jù)應(yīng)用規(guī)模的不同，節(jié)點(diǎn)的數(shù)目可以達(dá)到上萬(wàn)，監(jiān)測(cè)超過(guò)幾十平方公里范圍內(nèi)的各類信號(hào)。安放在不同地點(diǎn)的傳感器節(jié)點(diǎn)不斷采集著外界的物理信息，如溫度、聲音、震動(dòng)等。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都能夠?qū)崿F(xiàn)采集，數(shù)據(jù)的簡(jiǎn)單處理，還能接收來(lái)自其他節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)，并最終將數(shù)據(jù)發(fā)送到網(wǎng)關(guān)。通常，一個(gè)典型的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的硬件結(jié)構(gòu)包括：傳感器接口、 ADC、微處理器、電源以及無(wú)線收發(fā)裝置。經(jīng)過(guò)近 30 年的發(fā)展，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用逐漸轉(zhuǎn)向民用，在森林、河流的環(huán)境監(jiān) 測(cè)中、在建筑環(huán)境的智能化應(yīng)用中，以及一些無(wú)法放置有線傳感器的工業(yè)環(huán)境中都已經(jīng)出現(xiàn)了它的身影。 作為一種針對(duì)應(yīng)用而開(kāi)發(fā)的技術(shù)，在項(xiàng)目中選擇無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)必須考慮到實(shí)用性。 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的選擇 無(wú)線技術(shù)是無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中最關(guān)鍵的一個(gè)部分。 在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)誕生之初，已有的無(wú)線協(xié)議很難滿足低功耗，低花費(fèi)，高容錯(cuò)性的要求。發(fā)展近 10 年來(lái)， ZigBee 已被證明是最適合用于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的無(wú)線技術(shù)：它擁有 250kbps 的帶寬，傳輸距離可達(dá) 1km以上。 14 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)一般是由在空間分布的 和獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)組成的。每個(gè)節(jié)點(diǎn)通常帶有無(wú)線電收發(fā)器或其他無(wú)線設(shè)備 通信 設(shè)備以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)把傳感數(shù)據(jù)傳輸給數(shù)據(jù)庫(kù)和其他用戶。 過(guò)去幾年來(lái)，國(guó)內(nèi)外無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用取得了很大的進(jìn)展。同時(shí)，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)制訂工作進(jìn)展迅速，大大減少了智能傳感器和無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性。 這一系列 標(biāo)準(zhǔn)被稱為 IEEE1451 的智能傳感器 (包括傳感器和驅(qū)動(dòng)器 )接口標(biāo)準(zhǔn)，包括界定不同接口的不同標(biāo)準(zhǔn)用來(lái)連接傳感器和微處理器、儀表系統(tǒng)以及控制異地網(wǎng)絡(luò)。 部分規(guī)定了能使與 1451 兼容的傳感器和其他設(shè)備進(jìn)行無(wú)線通訊的技術(shù)。其中， 標(biāo)準(zhǔn)正逐漸被接受成為低速率無(wú)線個(gè)人區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(LRWPANs)物理層 和媒體訪問(wèn)控制的標(biāo)準(zhǔn)。 ZigBee 是一種作為一個(gè)開(kāi)放的全球標(biāo)準(zhǔn)而制定的無(wú)線技術(shù)，是為解決低成本、低功耗無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特殊需求開(kāi)發(fā)的。WirelessHART是另一個(gè)由 HART通信 基金會(huì)開(kāi)發(fā)的開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。該協(xié)議目前支持通過(guò)使用 IEEE 標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)線電媒體并在 ISM 波段操作。例如， EnOcean 是在樓宇自動(dòng)化領(lǐng)域廣泛使用的無(wú)線 通信 系統(tǒng)，也被認(rèn)為是可能用在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的一種技術(shù)，但它并沒(méi)有經(jīng)任何公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。該技術(shù)采用低功耗無(wú)線收發(fā)器嵌入或裝到家庭電子設(shè)備和系統(tǒng)中，例如照明系統(tǒng)、家庭訪問(wèn)控制系統(tǒng)、娛樂(lè)系統(tǒng)和家用電器。 ZWave 聯(lián)盟是一個(gè)國(guó)際生產(chǎn)廠商之間的聯(lián)盟，負(fù)責(zé)協(xié)調(diào) ZWave 產(chǎn)品和設(shè)備的兼容性。例如，基于 標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)線局域網(wǎng) (WLAN)標(biāo)準(zhǔn)、稱作 WiFi 標(biāo)準(zhǔn)、被加入了一種支持低功耗的版本 —— 所謂的低功率 WiFi，以用于實(shí)現(xiàn)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。同時(shí)，美國(guó)也擁有最多的已公開(kāi)的專利申請(qǐng)，韓國(guó)其次，日本、 瑞典和臺(tái)灣隨后。 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)? 對(duì)于節(jié)點(diǎn)數(shù)目動(dòng)輒超過(guò)數(shù)十個(gè)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)而言，選擇合適的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不僅能夠拓展網(wǎng)絡(luò)的傳輸距離還能夠保證信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定性。采用樹(shù)形拓?fù)淠軌蚪鉀Q這個(gè)問(wèn)題，添加路由節(jié)點(diǎn)后，遠(yuǎn)處的節(jié)點(diǎn)上的數(shù)據(jù)能夠通過(guò)路由節(jié)點(diǎn)傳輸?shù)骄W(wǎng)關(guān)。所以，對(duì)于可靠性要求很高的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，建議選擇網(wǎng)狀拓?fù)?(mesh topology)結(jié)構(gòu)。信號(hào)傳輸問(wèn)題可以通過(guò)選擇無(wú)線網(wǎng)絡(luò)解決；而針對(duì)設(shè)備供電問(wèn)題，則必須考慮外部電源，例如電池或小型發(fā)電設(shè)備。在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的硬 件結(jié)構(gòu)中，無(wú)線收發(fā)器以及微處理器是耗能 16 大戶。 NI 選用了 TI MSP430 MCU 作為無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的處理器。采用AA 電池供電，就能夠保證它持續(xù)工作三年之久，即使安放在人跡罕至的區(qū)域，仍然能夠保證長(zhǎng)時(shí)間堅(jiān)守崗位。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)能夠幫助工程師完成遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)的采集，然而我們還需要考慮到數(shù)據(jù)的分析、顯示以及通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)布等功能。在這些情況下，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)必須具備良好的兼容性，實(shí)現(xiàn)與各種現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的快速連接。 為了幫助工程師減少開(kāi)發(fā)時(shí)間， NI 采用了統(tǒng)一的開(kāi)發(fā)平臺(tái) LabVIEW 實(shí)現(xiàn)對(duì)于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫(kù)以及人機(jī)交互界面的開(kāi)發(fā)。此外， LabVIEW 也支持通 過(guò) OPC 或者各種工業(yè)總線連接到第三方設(shè)備。工程師無(wú)需針對(duì)不同的設(shè)備和不同的技術(shù)一一學(xué)習(xí)開(kāi)發(fā)方式，在一個(gè)統(tǒng)一的平臺(tái)下就能夠完成一個(gè)完整的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。利用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)崿F(xiàn)靈活、可靠、安全的數(shù)據(jù)采集。 兩化融合問(wèn)題 兩化融合是信息化和工業(yè)化的高層次的深度結(jié)合，是指以信息化帶動(dòng)工業(yè)化、以工業(yè)化促進(jìn)信息化，走新型工業(yè)化道路；兩化融合的核心就是信息化支撐，追求可持續(xù)發(fā)展模式。 經(jīng) 過(guò)長(zhǎng)期發(fā)展和完善，特別是經(jīng)過(guò)黨的十六大和十七大會(huì)，兩化融合的理論逐漸成熟；在科學(xué)發(fā)展觀的指導(dǎo)下，兩化融合不斷深入。 在“ 2020”開(kāi)放群組中國(guó)年會(huì)上，國(guó)家信息化專家咨詢委員會(huì)委員兼中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)協(xié)會(huì)常務(wù)副理事長(zhǎng)高新民表示，“兩化”效果評(píng)價(jià)體系取得重大進(jìn)展，通過(guò)對(duì) 7 個(gè)行業(yè)的效果評(píng)價(jià)，證明兩化確實(shí)能提升企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。區(qū)域?qū)由婕?基礎(chǔ)設(shè)施 ，不僅僅是網(wǎng)絡(luò)和信息化的 基礎(chǔ)設(shè)施 ，也包括工業(yè)化的 基礎(chǔ)設(shè)施 。 在企業(yè)這個(gè)層次，有三個(gè)目標(biāo)，第一個(gè)目標(biāo)是企業(yè)提升自己的創(chuàng)新能力，不僅是開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品，而是通過(guò)兩化融合在技術(shù)上、商業(yè)模式上、資源利用上、擴(kuò)展企業(yè)影響力上建立起創(chuàng)新的體系，這種能力是要建立在信息化的基礎(chǔ)上的。第三是可持續(xù)、低碳化、綠色化。就是說(shuō)一定要建立一個(gè)體系架構(gòu)，它不是一朝一夕的，而是循環(huán)不斷的，成為企業(yè)發(fā)展的常態(tài)。 中國(guó)裝備制造業(yè)的升級(jí)之路一定要走“兩化融合”之路 然而，當(dāng)前中國(guó)裝備制造業(yè)的總體環(huán)境是工業(yè)化與信息化分屬兩大專業(yè)領(lǐng)域，談到管理信息化，眾多的軟件公司還處在靠買軟件光盤(pán)、賣 lincen 的狀態(tài)，軟件作為工具不可能自覺(jué)完成“兩化融合”，而單靠企業(yè)方來(lái)實(shí)現(xiàn)，難度和風(fēng)險(xiǎn)巨大，結(jié)果導(dǎo)致單一的咨詢與單一的軟件實(shí)施出現(xiàn)工業(yè)化與信息化“兩張皮”的問(wèn)題。 十多年前，當(dāng)信息技術(shù)剛剛進(jìn)入中國(guó)，易觀國(guó)際，漢普咨詢、延展咨詢等一批本土現(xiàn)代咨詢服務(wù)企業(yè)就定位于“管理 +IT”，從軟件實(shí)施一體化開(kāi)始，逐步形成“咨詢實(shí)施一體化”的服務(wù)模式，這種與企業(yè)一起完成管理與信息整合的深度服務(wù)模式，不僅僅成為“兩化融合”的新模式，也成為軟件企業(yè)向服務(wù)轉(zhuǎn)型的新方向。 咨詢實(shí)施一體化，是指咨詢公司不僅僅為客戶提供純管理上的咨詢服務(wù)或者純軟件系統(tǒng)的 IT 服務(wù)，而是進(jìn)一步通過(guò)有效的方法、工具和推進(jìn)力，將最初的咨詢方案和提升目標(biāo)轉(zhuǎn)變成分階段的、可落地的轉(zhuǎn)型步驟，將實(shí)施變成是咨詢公司與企業(yè)共同承擔(dān)的一系列的子目標(biāo)、策略和行為。 采用咨詢實(shí)施一體化的服務(wù)模式，突 破了咨詢公司、軟件實(shí)施公司原有的服務(wù)局限，通過(guò)管理與信息整合服務(wù)總包、專業(yè)外包等方式，形成與企業(yè)和所在行業(yè)更緊密 19 的服務(wù)，是將工業(yè)化與信息化兩大領(lǐng)域“無(wú)縫集成”，真正實(shí)現(xiàn)“兩化融合”的必由之路。延展咨詢發(fā)現(xiàn)信息技 術(shù)可以是“交鑰匙”工程，但是企業(yè)的管理與信息整合本質(zhì)是管理提升、是“兩化融合”，不可以是“交鑰匙”工程。 在兩化融合大趨勢(shì)下，制造企業(yè) CIO 必須應(yīng)對(duì)的八大挑戰(zhàn) 第一，如何有效管理企業(yè)的業(yè)務(wù)流程。 有效應(yīng)用最新的 IT 技術(shù)。 第三，信息系統(tǒng)如何跟上企業(yè)的快速變革，支撐企業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略。在企業(yè)迅速變革的過(guò)程中，信息系統(tǒng)必須能夠支撐企業(yè)增收節(jié)支，實(shí)現(xiàn)精細(xì)化管理。因此， CIO 必須致力于建立具有良好的開(kāi)放性、可擴(kuò)展性、可配置性和柔性的信息系統(tǒng)，能夠支撐企業(yè)企業(yè)組織、運(yùn)營(yíng)模式、兼并收購(gòu)等戰(zhàn)略舉措，使企業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略能夠得以實(shí)現(xiàn)。通過(guò)信息化的深化應(yīng)用，業(yè)務(wù)部門已經(jīng)從被 業(yè)務(wù)部門激發(fā)需求，轉(zhuǎn)變?yōu)椴粩嘣趯?shí)踐當(dāng)中提出需求。 第五，信息系統(tǒng)如何適應(yīng)制造模式的變化。在制造模式的迅速變革趨勢(shì)下， CIO 應(yīng)當(dāng)從重點(diǎn)解決企業(yè)內(nèi)部的信息化問(wèn)題，擴(kuò)展到解決上下游企業(yè)間的協(xié)同信息化問(wèn)題；企業(yè)要實(shí)現(xiàn)閉環(huán)管理，就必須實(shí)時(shí)獲取生產(chǎn)制造、質(zhì)量等反饋信息，因此， CIO 必須充分考慮條碼、 RFID等自動(dòng)識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用； CIO 也必須考慮底層自動(dòng)化系統(tǒng)與企業(yè)級(jí)信息系統(tǒng)的集成，因而車間級(jí)的信息化成為 CIO 必須關(guān)注的重點(diǎn)。隨著企業(yè)的 IT 架構(gòu)和應(yīng)用系統(tǒng)越來(lái)越復(fù)雜，制造企業(yè)必須進(jìn)行有效的 IT 治理。 第七，如何實(shí)現(xiàn)有效溝通，提升領(lǐng)導(dǎo)力。因此， CIO 應(yīng)當(dāng)致力于提升溝通能力和領(lǐng)導(dǎo)力，有效地集聚資源。企業(yè)每年的信息化建設(shè)，應(yīng)當(dāng)在信息化總體規(guī)劃的指導(dǎo)下，通過(guò)一個(gè)個(gè) IT 項(xiàng)目的實(shí)施，來(lái)得以落地。 M2M/物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是兩化融合的補(bǔ)充和提升，物聯(lián)網(wǎng)理念把 IT 技術(shù)融合到控制系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)“高效、安全、節(jié)能、環(huán)?！钡摹肮?、控、營(yíng)”一體化?？梢哉f(shuō)，物聯(lián)網(wǎng)描繪的是充滿智能化的世界。 在這個(gè)物物相聯(lián)的世界中，物品（商品）能夠彼此進(jìn)行“交流”，而無(wú)需人的干預(yù)。 物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展 將掀起既互聯(lián)網(wǎng)之后又一次科技與經(jīng)濟(jì)的