8世紀末期，工業(yè)1.0以蒸汽動力驅(qū)動機械生產(chǎn)。20世紀初期，電力促使邁向工業(yè)2.0，進行大量生產(chǎn)。1970年代電子結(jié)合IT促成自動化生產(chǎn)，亦即持續(xù)至今的工業(yè)3.0。接下來是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)4.0，以網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)來監(jiān)控、分析并改善制造營運。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是未來智能工廠的基礎(chǔ)，但成敗取決于數(shù)據(jù)收集、處理和分析能力，這就是機器視覺派上用場的時候了。

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展得到了哪些技術(shù)的輔助

智能工廠內(nèi)部的機器會利用自我優(yōu)化、自我設(shè)置和人工智能（AI）來完成復(fù)雜任務(wù)，一來符合成本效益，二來提高產(chǎn)品和服務(wù)的質(zhì)量。隨著機器視覺的成本逐漸降低，有更多的方案、更強大的硬件、更聰明的算法出現(xiàn)，再加上物聯(lián)網(wǎng)連接所有裝置，機器視覺將成為絕佳的數(shù)據(jù)收集工具。

相機體積變得更小且價格更低，在物聯(lián)網(wǎng)計劃廣泛使用，機器人、3D成像、機器學(xué)習(xí)日益熱門。除了顯示成像方案，非顯示成像例如多光譜和紅外線也日益普及。

機器視覺產(chǎn)業(yè)也逐漸跟嵌入式計算機視覺（ECV）整合，隨著工業(yè)環(huán)境取得低廉的嵌入式圖像處理器，可望出現(xiàn)全新的整合自動化方案，例如搭載多個嵌入式成像儀的機械臂。

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的任務(wù)正是要監(jiān)控和分析，最重要的是，從全球各地控制工廠營運，因此帶寬和延遲性攸關(guān)成敗。當有越來越多裝置連接網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)安全不得不慎，市調(diào)機構(gòu)MarketsandMarkets表示，2020年資安市場可望成長至1，700億美元，2017~2020年年均復(fù)合增長率（CAGR）達到9.8%。

市調(diào)機構(gòu)Accenture表示，未來15年工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)將為世界經(jīng)濟帶來近15兆美元經(jīng)濟效益。未來5年，全球機器人產(chǎn)業(yè)每年會成長10%，美國、中國、墨西哥等主要市場，將會多家投資自動化，帶動機器視覺、馬達、動氣控制器等市場。

IHS則預(yù)測，2019年工業(yè)行動應(yīng)用將成長4倍，達到2億美元，包括以手機∕平板計算機進行監(jiān)控和可視化、管理工作流程、維護機具和整合系統(tǒng)。管理者無論身處何地，皆可從智能型手機監(jiān)控機器視覺系統(tǒng)的影像，進而依照應(yīng)用程序（App）和軟件的通知迅速應(yīng)變。

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)可望提升全球工廠的效率和生產(chǎn)力，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是智能工廠的生力軍，機器視覺將負責提供珍貴數(shù)據(jù)給決策者。朗銳智科（www.lrist.com）認為未來不會再有無預(yù)警停機，只會有更平價的產(chǎn)品，這個未來比想象更快實現(xiàn)。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT）正在實現(xiàn)這個未來，同時打破關(guān)于制造業(yè)的想法。

●傳感器技術(shù)：價格低廉、性能良好的傳感器是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的基石，物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展要求更準確、更智能、更高效以及兼容性更強的傳感器技術(shù)。智能數(shù)據(jù)采集技術(shù)是傳感器技術(shù)發(fā)展的一個新方向。信息的泛在化對傳感器和傳感裝置提出了更高的要求。具體如，微型化：元器件的微小型化，要求節(jié)約資源與能源；智能化：具備自校準、自診斷、自學(xué)習(xí)、自決策、自適應(yīng)和自組織等人工智能技術(shù)；低功耗與能量獲取技術(shù)：供電方式為電池、陽光、風(fēng)、溫度、振動等多種方式。

●設(shè)備兼容技術(shù)：大部分情況下，企業(yè)會基于現(xiàn)有的工業(yè)系統(tǒng)建造工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)，如何實現(xiàn)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)中所用的傳感器能夠與原有設(shè)備已應(yīng)用的傳感器相兼容是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)推廣所面臨的問題之一。傳感器的兼容主要指數(shù)據(jù)格式的兼容與通信協(xié)議的兼容，兼容關(guān)鍵是標準的統(tǒng)一。目前，工業(yè)現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)中普遍采用的如Profibus、Modus協(xié)議，已經(jīng)較好地解決了兼容性問題，大多數(shù)工業(yè)設(shè)備生產(chǎn)廠商基于這些協(xié)議開發(fā)了各類傳感器、控制器等。近年來，隨著工業(yè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用日漸普遍，當前工業(yè)無線的WirelessHART、ISA100．11a以及wIA—PA3大標準均兼容了IEEE802．15．4無線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，并提供了隧道傳輸機制兼容現(xiàn)有的通信協(xié)議，豐富了工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的組成與功能。

●網(wǎng)絡(luò)技術(shù)：網(wǎng)絡(luò)是構(gòu)成工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的核心之一，數(shù)據(jù)在系統(tǒng)不同的層次之間通過網(wǎng)絡(luò)進行傳輸。網(wǎng)絡(luò)分為有線網(wǎng)絡(luò)與無線網(wǎng)絡(luò)，有線網(wǎng)絡(luò)一般應(yīng)用于數(shù)據(jù)處理中心的集群服務(wù)器、工廠內(nèi)部的局域網(wǎng)以及部分現(xiàn)場總線控制網(wǎng)絡(luò)中，能提供高速率高帶寬的數(shù)據(jù)傳輸通道。工業(yè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)則是一種新興的利用無線技術(shù)進行傳感器組網(wǎng)以及數(shù)據(jù)傳輸?shù)募夹g(shù)，無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用可以使得工業(yè)傳感器的布線成本大大降低，有利于傳感器功能的擴展，因此吸引了國內(nèi)外眾多企業(yè)和科研機構(gòu)的關(guān)注。

傳統(tǒng)的有線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)較為成熟，在眾多場合已得到了應(yīng)用驗證。然而，當無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)環(huán)境時，會面臨如下問題：工業(yè)現(xiàn)場強電磁干擾、開放的無線環(huán)境讓工業(yè)機器更容易受到攻擊威脅、部分控制數(shù)據(jù)需要實時傳輸。相對于有線網(wǎng)絡(luò)，工業(yè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)則正處在發(fā)展階段，它解決了傳統(tǒng)的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境時的不足，提供了高可靠性、高實時性以及高安全性，主要技術(shù)包括：自適應(yīng)跳頻、確實性通信資源調(diào)度、無線路由、低開銷高精度時間同步、網(wǎng)絡(luò)分層數(shù)據(jù)加密、網(wǎng)絡(luò)異常監(jiān)視與報警以及設(shè)備入網(wǎng)鑒權(quán)等。

●信息處理技術(shù)：工業(yè)信息出現(xiàn)爆炸式增長，工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)對于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)來說是一個挑戰(zhàn)，如何有效處理、分析、記錄這些數(shù)據(jù)，提煉出對工業(yè)生產(chǎn)有指導(dǎo)性建議的結(jié)果，是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的核心所在，也是難點所在。

當前業(yè)界大數(shù)據(jù)處理技術(shù)有很多，如SAP的BW系統(tǒng)在一定程度上解決了大數(shù)據(jù)給企業(yè)生產(chǎn)運營帶來的問題。數(shù)據(jù)融合和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的發(fā)展也使海量信息處理變得更為智能、高效。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)泛在感知的特點使得人也成為了被感知的對象，通過對環(huán)境數(shù)據(jù)的分析以及用戶行為的建模，可以實現(xiàn)生產(chǎn)設(shè)計、制造、管理過程中的人一人、人一機和機一機之間的行為、環(huán)境和狀態(tài)感知，更加真實地反映出工業(yè)生產(chǎn)過程中的細節(jié)變化，以便得出更準確的分析結(jié)果。

●安全技術(shù)：工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)安全主要涉及數(shù)據(jù)采集安全、網(wǎng)絡(luò)傳輸安全等過程，信息安全對于企業(yè)運營起到關(guān)鍵作用，例如在冶金、煤炭、石油等行業(yè)采集數(shù)據(jù)需要長時問的連續(xù)運行，如何保證在數(shù)據(jù)采集以及傳輸過程中信息的準確無誤是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用于實際生產(chǎn)的前提。

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