
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文檔簡介
——互聯(lián)網(wǎng)+制造業(yè)的一種范式工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)報告內(nèi)容01工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展背景工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)與內(nèi)涵平臺的核心關(guān)鍵技術(shù)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用范式結(jié)語020304051.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展背景工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)1.智能機(jī)器人2.先進(jìn)分析3.工作中的人第一個工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)提案——美國GE“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”—2012年末,美國GE公司提出的關(guān)于產(chǎn)業(yè)設(shè)備與IT融合的概念—定義:基于開放、全球化的網(wǎng)絡(luò),將設(shè)備、人和數(shù)據(jù)分析(工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)三要素)連接起來,用過對大數(shù)據(jù)的利用與分析,升級航空、醫(yī)療裝備等工業(yè)領(lǐng)域的智能化,降低能耗,提升效率。工業(yè)革命通過先進(jìn)的傳感器,控制和軟件將全球設(shè)備,機(jī)群和網(wǎng)絡(luò)連接起來信息革命將基于物理世界的分析預(yù)測算法,自動化和專業(yè)領(lǐng)域知識結(jié)合起來決策者、執(zhí)行者將任何時間段工作和移動的人員連接起來支撐更加智能的設(shè)計,運作,維護(hù)和更高的服務(wù)質(zhì)量和安全1.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展背景工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)提出的背景●GE要為大量的工業(yè)、航空、醫(yī)療裝備提供運維服務(wù)●
借助互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)的,可以顯著提高服務(wù)質(zhì)量,實現(xiàn)增值—【傳統(tǒng)方式】數(shù)據(jù)獲取、計算分析和決策優(yōu)化分離,圍繞歷史數(shù)據(jù)分析的結(jié)果難以實時、精準(zhǔn)作用到設(shè)備運行過程—【工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)】設(shè)備、人和數(shù)據(jù)互聯(lián),三個過程實時、并行開展,數(shù)據(jù)分析同步反映設(shè)備狀態(tài),實時控制設(shè)備動作、精確優(yōu)化運行效率由此帶來的“1%的威力”—1%提效創(chuàng)造1萬億美元市場:■中國,未來15年燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組能耗降低1%,節(jié)約80億美元燃料;
油氣勘探開發(fā)的資本利用率提高1%,則能省下70億美元;
鐵路網(wǎng)絡(luò)的運輸行業(yè)運營效率提高1%,又能省下20億美元燃料成本?!鋈?,燃?xì)獍l(fā)電廠生產(chǎn)效率提高1%,將節(jié)約價值660億美元燃油;
石油天然氣勘探開發(fā)的資本利用率提高1%,每年將減少近900億美元支出;鐵路、航空、醫(yī)療、電力、石油天然氣行業(yè)提效1%,15年內(nèi)帶來2760億美元增長1.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展背景傳統(tǒng)制造系統(tǒng)存在的問題①感知深度不足■傳統(tǒng)儀表自動化系統(tǒng)僅感知過程變量■信息維度低、難以反映物理過程深層次動態(tài)特性②互聯(lián)廣度不足■跨領(lǐng)域信息孤島難以互聯(lián)互通■無法準(zhǔn)確描述領(lǐng)域間復(fù)雜關(guān)聯(lián)關(guān)系,決策全局性差③分析的綜合預(yù)見性不足■對工業(yè)運行數(shù)據(jù)的挖掘深度不足■導(dǎo)致決策不準(zhǔn)確、盲目1.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展背景提升感知深度視覺感知相比傳統(tǒng)溫度變送器:■從檢測“溫度點“,到感知“溫度場”■感知信息具有更高的維度和更大的信息量■為實時,精準(zhǔn)優(yōu)化制氫過程提供可能■通過多路攝像頭感知對溫度場建模、分析與實時調(diào)節(jié)實例:美國“智能過程制造(SPM)”計劃,制氫工廠1.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展背景提升互聯(lián)廣度實例:德國“數(shù)字工廠”項目生產(chǎn)規(guī)劃產(chǎn)品規(guī)劃產(chǎn)品設(shè)計試制量產(chǎn)使用服務(wù)數(shù)字工廠1.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展背景提升分析預(yù)見性實例:歐洲“KnowledgebasedFactory”項目1.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展背景制造業(yè)的需求——以互聯(lián)網(wǎng)為代表的新一代信息技術(shù)與制造系統(tǒng)深度融合1.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展背景互聯(lián)網(wǎng)+第三產(chǎn)業(yè)釋放巨大活力,成為重要經(jīng)濟(jì)增長極能否把“互聯(lián)網(wǎng)+”在服務(wù)業(yè)的技術(shù)體系,直接平移到工業(yè)領(lǐng)域?報告內(nèi)容01工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展背景工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)與內(nèi)涵平臺的核心關(guān)鍵技術(shù)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用范式結(jié)語020304052.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)與內(nèi)涵工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺功能架構(gòu)——摘自《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺白皮書(2017)》,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟2.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)與內(nèi)涵工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺功能架構(gòu)——摘自《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺白皮書(2017)》,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟2.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)與內(nèi)涵從信息網(wǎng)絡(luò)維度,對平臺的四個定位:從信息網(wǎng)絡(luò)視角看,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在工業(yè)的延伸■按照計算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、軟件定義的思路,解構(gòu)傳統(tǒng)工業(yè)系統(tǒng)■遵循靈活、開放、生態(tài)的原則,重新組織工業(yè)系統(tǒng)運行一、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺是傳統(tǒng)工業(yè)云平臺的迭代升級——大量工業(yè)用戶參與的軟件生態(tài)二、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺是新工業(yè)體系的“操作系統(tǒng)”——扁平、靈活、軟件定義的組織架構(gòu)三、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺是資源集聚共享的有效載體
——各方資源匯聚,社會化協(xié)同生產(chǎn)四、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺是打造制造企業(yè)競爭新優(yōu)勢的關(guān)鍵抓手
——平臺/生態(tài)成為企業(yè)壟斷地位的標(biāo)志2.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)與內(nèi)涵工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)本質(zhì)內(nèi)涵:“人-機(jī)-物”深度融合的智能網(wǎng)絡(luò)空間主要特征:①三元融合■人行為模型■工業(yè)過程模型■信息系統(tǒng)模型②時空關(guān)聯(lián)■實時反映工業(yè)過程的時空變化③平行演進(jìn)■信息空間與物理空間同步演進(jìn)④智能涌現(xiàn)■實現(xiàn)工業(yè)過程的自感知、自分析、自優(yōu)化、自執(zhí)行2.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)與內(nèi)涵工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)本質(zhì)內(nèi)涵:“人-機(jī)-物”深度融合的智能網(wǎng)絡(luò)空間主要特征:①三元融合■人行為模型■工業(yè)過程模型■信息系統(tǒng)模型②時空關(guān)聯(lián)■實時反映工業(yè)過程的時空變化③平行演進(jìn)■信息空間與物理空間同步演進(jìn)④智能涌現(xiàn)■實現(xiàn)工業(yè)過程的自感知、自分析、自優(yōu)化、自執(zhí)行2.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)與內(nèi)涵背景與內(nèi)涵網(wǎng)絡(luò)空間體系架構(gòu)和演進(jìn)
——時延敏感網(wǎng)絡(luò)新架構(gòu)及網(wǎng)絡(luò)行為特征數(shù)據(jù)科學(xué)問題——多源異構(gòu)、時空關(guān)聯(lián)大數(shù)據(jù)分析網(wǎng)絡(luò)空間安全問題
——信息與物理一體化安全2.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)與內(nèi)涵從智能制造維度,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)不是一張網(wǎng),是互聯(lián)的工業(yè)系統(tǒng)企業(yè):■制造系統(tǒng)互聯(lián):各類制造設(shè)備互聯(lián)■管理—控制互聯(lián):業(yè)務(wù)系統(tǒng)與控制系統(tǒng)互聯(lián)跨企業(yè)間:■產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)互聯(lián),構(gòu)成制造網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)工業(yè)系統(tǒng)的需求:■互聯(lián)的最終目的是為智能決策提供支撐,進(jìn)而實現(xiàn)工業(yè)過程的運行優(yōu)化■亟需大量與工業(yè)過程相關(guān)機(jī)理、運行、優(yōu)化知識的高效獲取、融合、處理與應(yīng)用2.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)與內(nèi)涵工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的目標(biāo):由“信息網(wǎng)絡(luò)支撐的互聯(lián)智能”向“知識驅(qū)動的自主智能”發(fā)展----202020252030主導(dǎo)技術(shù):數(shù)字化主導(dǎo)技術(shù):AI主導(dǎo)技術(shù):互聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)制造信息空間制造物理空間
數(shù)字化深化應(yīng)用-全過程的數(shù)字化集成當(dāng)前狀態(tài)當(dāng)前目標(biāo)互聯(lián)智能-企業(yè)內(nèi)互聯(lián)-跨企業(yè)互聯(lián)-生命周期互聯(lián)未來目標(biāo)自主智能-工況自感知-工藝自學(xué)習(xí)-裝備自執(zhí)行-系統(tǒng)自組織當(dāng)前未來2.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)與內(nèi)涵“工業(yè)智腦”的構(gòu)建(MI)現(xiàn)有工業(yè)控制系統(tǒng)特征:①智能:依靠人的編程輸入,無法演進(jìn)②通信—計算:分布式采集-集中式計算③感知:僅可感知、檢測過程量“工業(yè)智能”特征1.系統(tǒng)自主學(xué)習(xí)自我優(yōu)化能力2.以連接為特征的分布式計算能力3.跨媒體信息融合認(rèn)知能力人腦特征:1.智能發(fā)育2.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)3.視聽觸覺2.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)與內(nèi)涵發(fā)展動力——技術(shù)-模式雙輪驅(qū)動
“技術(shù)”推動“模式”演進(jìn),二者共同作用,實現(xiàn)跨越式變革現(xiàn)有工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺:僅提供信息技術(shù)支撐架構(gòu)(末梢感知+骨干神經(jīng))技術(shù)模式物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)、云計算……個性化定制、遠(yuǎn)程監(jiān)控、預(yù)測性維護(hù)、云制造……報告內(nèi)容01工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展背景工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)與內(nèi)涵平臺的核心關(guān)鍵技術(shù)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用范式結(jié)語020304053.平臺的核心關(guān)鍵技術(shù)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺關(guān)鍵技術(shù)體系——摘自《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺白皮書(2017)》,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟3.平臺的核心關(guān)鍵技術(shù)泛在化感知技術(shù)★設(shè)備、生產(chǎn)過程的泛在化感知:★實現(xiàn)傳感器、控制器、執(zhí)行器互聯(lián)通信的WSN技術(shù):★工業(yè)應(yīng)用的挑戰(zhàn):■抗干擾■高實時■低功耗★工業(yè)應(yīng)用的挑戰(zhàn):■WirelessHART■ISA100.11a■WIA-PA■WIA-FA3.平臺的核心關(guān)鍵技術(shù)泛在化感知的新技術(shù)方向WIA-PA★面向流程工業(yè)泛在感知的低速、低功耗無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)?!镌?01.15.4物理層基礎(chǔ)上,實現(xiàn)自適應(yīng)跳頻,多跳高實時傳輸技術(shù)、高精度同步技術(shù),使得數(shù)據(jù)傳輸可靠性99%以上,網(wǎng)絡(luò)功耗微安級?!?011年11月,IEC/TC65投票通過,成為IEC國際標(biāo)準(zhǔn)。3.平臺的核心關(guān)鍵技術(shù)3.平臺的核心關(guān)鍵技術(shù)3.平臺的核心關(guān)鍵技術(shù)泛在化感知的新技術(shù)方向3.平臺的核心關(guān)鍵技術(shù)全互聯(lián)制造網(wǎng)絡(luò)★基于Internet的TCP/IP架構(gòu)實現(xiàn)對工廠管理網(wǎng)絡(luò)、控制網(wǎng)絡(luò)、傳感網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行全面互聯(lián),并與Internet集成,實現(xiàn)無縫信息傳輸★實現(xiàn)工廠全覆蓋,管理和控制業(yè)務(wù)混流傳輸,并提供安全可靠保障的組網(wǎng)與傳輸技術(shù)★工業(yè)應(yīng)用的挑戰(zhàn)●異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)、高安全、管理流控制流混合●傳輸、控制業(yè)務(wù)毫秒級時延3.平臺的核心關(guān)鍵技術(shù)全互聯(lián)制造網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)方向IEEE802.1Time-SensitiveNetworking★基于802.11無線網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)管理業(yè)務(wù)與控制業(yè)務(wù)的混流傳輸,保障控制業(yè)務(wù)流的同步低時延通信;★在802.11的MAC機(jī)制進(jìn)行改進(jìn),借鑒Profinet的全網(wǎng)調(diào)度方法,通過對傳輸任務(wù)載止期的精細(xì)化調(diào)度保障傳輸時延;★提出了802.1Qbu幀優(yōu)先級和802.1Qbv傳輸調(diào)度兩個標(biāo)準(zhǔn)補(bǔ)充,已經(jīng)通過項目授權(quán)(PAR),正在技術(shù)研究階段。3.平臺的核心關(guān)鍵技術(shù)全互聯(lián)制造網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)方向ISA100.15WirelessBackhaulNetwork★基于遠(yuǎn)距離寬帶無線技術(shù)實現(xiàn)現(xiàn)場傳感網(wǎng)與工廠骨干控制網(wǎng)的互聯(lián),支撐現(xiàn)場感知數(shù)據(jù)回傳到控制中心;★設(shè)計了回程網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)接口和管理架構(gòu),研發(fā)了多種無線網(wǎng)絡(luò)共享頻譜下的共存技術(shù);★2013年8月巴西油田RIOdeJaneiro開展了面向油井遠(yuǎn)程測量的回程網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)場驗證,70余家企業(yè)參與。3.平臺的核心關(guān)鍵技術(shù)全互聯(lián)制造網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)方向工業(yè)軟件定義網(wǎng)絡(luò)(SDN)技術(shù)★基于SDN技術(shù)實現(xiàn)工廠管理業(yè)務(wù)與控制業(yè)務(wù)的混流傳輸;★針對工廠管理業(yè)務(wù)和控制業(yè)務(wù)特征,設(shè)計了基于流交換的處理核心和基于SDN的協(xié)同調(diào)度機(jī)制,形成了混流傳輸模式下的確定性傳輸保障技術(shù)體系;★已研制出工業(yè)SDN交換機(jī)原型。3.平臺的核心關(guān)鍵技術(shù)提出了SDN協(xié)議擴(kuò)充提出了Openflow的工業(yè)SDN協(xié)議擴(kuò)充★當(dāng)前的Openflow協(xié)議的meter表是用于限流的簡單協(xié)議,缺少對工業(yè)級實時保障的支撐;★對Openflow協(xié)議提出修正草案,對meter表進(jìn)行擴(kuò)充,支持對每個流的優(yōu)先級、帶寬預(yù)留、截止期優(yōu)化等QoS策略;★與H為、信通院合作,在ONF基金會成立OpenflowinIndustry工作組,討論在下一版本中增加面向工業(yè)的協(xié)議修正。3.平臺的核心關(guān)鍵技術(shù)智能制造云服務(wù)★以模塊化、服務(wù)化的模式,實現(xiàn)制造應(yīng)用的動態(tài)自組織;★提供數(shù)據(jù)管理、建模等基礎(chǔ)服務(wù),數(shù)據(jù)分析、仿真、優(yōu)化等核心服務(wù),支撐制造應(yīng)用開發(fā);★工業(yè)應(yīng)用的挑戰(zhàn)。嵌入式設(shè)備資源受限、服務(wù)高并發(fā)性服務(wù)及時處理、動態(tài)服務(wù)組織。3.平臺的核心關(guān)鍵技術(shù)智能制造云服務(wù)的新技術(shù)方向★基于WebService框架實現(xiàn)自動化設(shè)備數(shù)據(jù)與操作的封裝,提供開放服務(wù);★以統(tǒng)一的WebService描述,兼容了工業(yè)領(lǐng)域原有的數(shù)據(jù)存儲、報警事件、安全約束、歷史訪問等多種數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn),實現(xiàn)了跨平臺、跨應(yīng)用的不同廠商設(shè)備的互操作;★OPCUA標(biāo)準(zhǔn)受到了眾多工業(yè)設(shè)備制造商支持,西門子、Matrikon、Softing等多家廠商提出了軟件解決方案,并正在研發(fā)硬件連接網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品。
基于OPC-UA的制造資源服務(wù)化接入3.平臺的核心關(guān)鍵技術(shù)智能制造云服務(wù)的新技術(shù)方向
平臺使能技術(shù):具有容災(zāi)特性的服務(wù)總線容災(zāi)特性面向互聯(lián)網(wǎng)的不穩(wěn)定性,研究基于排產(chǎn)計劃的系統(tǒng)模型片段和關(guān)聯(lián)生產(chǎn)數(shù)據(jù)片段的預(yù)載、緩存機(jī)制高效壓縮傳輸方法輕量級高強(qiáng)度加密機(jī)制在優(yōu)化利用有限網(wǎng)絡(luò)帶寬的同時充分考慮移動設(shè)備能量受限的特點,研究高效節(jié)能的數(shù)據(jù)壓縮傳輸算法。復(fù)雜的加密算法會造成移動終端能耗加大,研究支持低能耗、高加密強(qiáng)度的算法是要解決的難題之一。3.平臺的核心關(guān)鍵技術(shù)智能制造云服務(wù)的新技術(shù)方向支持實時增量數(shù)據(jù)的組織★高速集成接口及增量存儲規(guī)范;★數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)關(guān)聯(lián)關(guān)系模型;★數(shù)據(jù)集成安全規(guī)范。數(shù)據(jù)管理技術(shù):實時增量工業(yè)大數(shù)據(jù)處理技術(shù)工業(yè)大數(shù)據(jù)處理技術(shù)
★輕量級大規(guī)模數(shù)據(jù)索引技術(shù);★基于內(nèi)存的高速實時流數(shù)據(jù)處理方法;★工業(yè)流數(shù)據(jù)過濾及回歸算。3.平臺的核心關(guān)鍵技術(shù)智能制造云服務(wù)的新技術(shù)方向面向工廠/車間規(guī)劃設(shè)計★布局優(yōu)化計算模型、工位平衡分析模型、物流路徑重構(gòu)優(yōu)化模型
工業(yè)數(shù)據(jù)建模和分析技術(shù):數(shù)字工廠建模與仿真分析面向生產(chǎn)過程精益管控★產(chǎn)品模型、工藝模型、設(shè)備模型、業(yè)務(wù)模型等生產(chǎn)模型
面向虛實融合與數(shù)據(jù)驅(qū)動應(yīng)用★虛實融合數(shù)據(jù)總線、模型驅(qū)動引擎、虛擬傳感器建模、多模態(tài)數(shù)據(jù)集成★VR、AR等技術(shù)應(yīng)用于實操培訓(xùn)、生產(chǎn)監(jiān)控、維修指導(dǎo)、智能倉儲等。報告內(nèi)容01工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展背景工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)與內(nèi)涵平臺的核心關(guān)鍵技術(shù)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用范式結(jié)語020304054.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用范式以互聯(lián)制造為特征的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用模式工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)推動智能制造三大集成、引領(lǐng)“互聯(lián)制造”新模式4.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用范式模式一:互聯(lián)設(shè)計開展聯(lián)合研發(fā)降低研發(fā)成本■通過高端專業(yè)軟件共享,降低企業(yè)研發(fā)資金投入■通過仿真分析,縮短研制周期,降低研發(fā)成本■參與研發(fā)范圍更為廣泛,利于問題的解決■對企業(yè)數(shù)據(jù)資產(chǎn)數(shù)據(jù)分析,為產(chǎn)品改進(jìn)提供依據(jù)4.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用范式模式二:互聯(lián)產(chǎn)品■通過設(shè)備租賃服實現(xiàn)由賣設(shè)備到賣服務(wù)的轉(zhuǎn)變■通過將備件與主機(jī)綁定的方式增加來自備件銷售的利潤■通過提供增值運維服務(wù),提升產(chǎn)品的利潤率■通過眾包眾維服務(wù),可大幅節(jié)省裝備企業(yè)建立維修站的成本。4.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用范式模式三:互聯(lián)生產(chǎn)■通過富裕生產(chǎn)資源的租賃,提高設(shè)備利用率?!鐾ㄟ^生產(chǎn)眾包使產(chǎn)業(yè)鏈的專業(yè)化分工趨向更為合理?!龌诠性频木婊芸胤?wù)有效提升中小企業(yè)的精細(xì)化管理水平,增強(qiáng)整個產(chǎn)業(yè)競爭力。■基于私有云的精細(xì)化管控服務(wù)有效的降低了企業(yè)IT部署及維護(hù)成本,同時保障了信息安全。4.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用范式模式四:互聯(lián)物流■通過集中采購,降低原材料、配套件的采購成本?!鐾ㄟ^生產(chǎn)聯(lián)動增強(qiáng)上下游企業(yè)的關(guān)聯(lián)度,降低整個產(chǎn)業(yè)鏈的庫存,減少現(xiàn)金流?!霰妰δJ匠浞终蟼}儲資源,降低企業(yè)倉儲成本。■眾運模式使得物流成本即低、效率又高且環(huán)保節(jié)能。5.結(jié)語一、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)不僅是一張信息網(wǎng),是互聯(lián)的工業(yè)系統(tǒng)。二、工業(yè)系統(tǒng)必將由“信息網(wǎng)絡(luò)支撐的互聯(lián)智能”向“知識驅(qū)動的自主智能”發(fā)展。
三、現(xiàn)有工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺主要關(guān)注信息技術(shù)支撐架構(gòu)。四、為支撐“自主智能”模式,大量制造工藝知識亟待挖掘,并通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)知識自動化。PPT模板下載:1ppt/moban/行業(yè)PPT模板:1ppt/hangye/節(jié)日PPT模板:1ppt/jieri/PPT素材下載:1ppt/sucai/PPT背景圖片:1ppt/beijing/PPT圖表下載:1ppt/tubiao/優(yōu)秀PPT下載:1ppt/xiazai/PPT教程:1ppt/powerpoint/Word教程:1ppt/word/Excel教程:1ppt/excel/資料下載:1ppt/ziliao/PPT課件下載:1ppt/kejian/范文下載:1ppt/fanwen/試卷下載:1ppt/shiti/教案下載:1ppt/jiaoan/PPT論壇:1ppt
THANKS互聯(lián)網(wǎng)+智慧農(nóng)業(yè)解決方案
—促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型,突破傳統(tǒng)業(yè)態(tài)目錄一、關(guān)于“智慧農(nóng)業(yè)”的思考
農(nóng)業(yè)信息化背景、需求分析、建設(shè)目標(biāo)二、“智慧農(nóng)業(yè)”總體規(guī)劃
“智慧農(nóng)業(yè)”建設(shè)內(nèi)容、技術(shù)架構(gòu)、關(guān)鍵技術(shù)三、“智慧農(nóng)業(yè)”按需實施
綜合運營支撐平臺、應(yīng)用子系統(tǒng)建設(shè)方案
一、關(guān)于“智慧農(nóng)業(yè)”的思考1、農(nóng)業(yè)信息化背景2、智慧農(nóng)業(yè)需求分析3、智慧農(nóng)業(yè)建設(shè)目標(biāo)4、智慧農(nóng)業(yè)指導(dǎo)思想、建設(shè)原則食品安全問題科技發(fā)展帶來了生產(chǎn)和消費的更集中、更大規(guī)模、更社會化和更高的生產(chǎn)效率;同時也意味著城市生活對資源的更大需求、對安全的更高要求。資源短缺問題環(huán)境污染問題農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本問題目前農(nóng)業(yè)發(fā)展面臨的問題世界農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)最蓬勃的國度之一,其主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)為農(nóng)業(yè)。大力發(fā)展設(shè)施農(nóng)業(yè),目前荷蘭玻璃溫室占世界的1/4以上;將現(xiàn)代工程技術(shù)、生物技術(shù)和信息技術(shù)綜合應(yīng)用于設(shè)施農(nóng)業(yè);建立植物工廠,以工廠化方式生產(chǎn)蔬菜、食用菌、花木等。美國農(nóng)民占美國人口總數(shù)的2%,養(yǎng)活了3億多美國人,并且使美國成為全球最大的農(nóng)產(chǎn)品出口國。政府重視農(nóng)業(yè)信息化基礎(chǔ)建設(shè),每年撥款15億美元建設(shè)農(nóng)業(yè)信息網(wǎng)絡(luò),已建成世界最大的農(nóng)業(yè)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)AGNET;在利用物聯(lián)網(wǎng)科技促進(jìn)智能、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)上處于全球領(lǐng)導(dǎo)地位;大農(nóng)場對物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備技術(shù)的采用率高達(dá)80%;農(nóng)產(chǎn)品電子商務(wù)發(fā)展較早,與農(nóng)產(chǎn)品期貨市場的聯(lián)系緊密。
荷蘭:以色列:一個農(nóng)業(yè)資源極度匱乏的國家,卻一直在創(chuàng)造全球領(lǐng)先的農(nóng)業(yè)奇跡。滴灌技術(shù):節(jié)約用水,提高灌溉效率;計算機(jī)控制技術(shù):通過傳感技術(shù)完成監(jiān)視工作,并聯(lián)動控制灌溉等控制功能,精密,可靠,節(jié)省人力;農(nóng)業(yè)訂單管理技術(shù):農(nóng)業(yè)網(wǎng)絡(luò)窗口展示,農(nóng)民足不出戶完成產(chǎn)品訂單。農(nóng)業(yè)發(fā)展的國際現(xiàn)狀美國:
2004-2015年中央一號文件“三農(nóng)”問題《2006-2020年國家信息化發(fā)展戰(zhàn)略》《全國農(nóng)業(yè)和農(nóng)村信息化建設(shè)總體框架(2007-2015)》《農(nóng)業(yè)部關(guān)于開展全國農(nóng)村信息化示范工作的通知》《全國農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息化發(fā)展“十二五”規(guī)劃》《江蘇省物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃綱要》農(nóng)業(yè)政務(wù)信息化農(nóng)業(yè)服務(wù)信息化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)科技化農(nóng)業(yè)貿(mào)易信息化推動電子政務(wù)向鄉(xiāng)村延伸,利用互聯(lián)網(wǎng)提供信息公開和政民互動服務(wù);完善農(nóng)村社會事業(yè)信息服務(wù)體系,重點保障農(nóng)村教育、醫(yī)療系統(tǒng)覆蓋范圍。通過信息化手段顛覆傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)服務(wù)形式,打造多渠道、多維度的農(nóng)業(yè)服務(wù)途徑,實現(xiàn)服務(wù)高效化、服務(wù)多樣化、服務(wù)智能化。利用現(xiàn)代科技改造傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和管理辦法,提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)量和質(zhì)量,使農(nóng)業(yè)向規(guī)?;?、精準(zhǔn)化、工業(yè)化方向前進(jìn)。利用電子商務(wù)技術(shù)實現(xiàn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)、供、銷、運的全流程電子化網(wǎng)絡(luò)化管理,實現(xiàn)農(nóng)業(yè)的市場化運作。
我國農(nóng)業(yè)信息化政策指導(dǎo)思想:以國家農(nóng)業(yè)十二五規(guī)劃為宏觀指導(dǎo),以物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)開發(fā)為契機(jī),以“政府推動、公益服務(wù)、市場運營”為動力,以“信息促生產(chǎn)、信息壯產(chǎn)業(yè)、信息保安全、信息惠民生”為基本目標(biāo),充分依托江蘇省聯(lián)通的ICT能力、整合能力、管理能力的整體優(yōu)勢,努力推動江蘇省高效農(nóng)業(yè)、優(yōu)質(zhì)農(nóng)業(yè)、都市農(nóng)業(yè)、市場農(nóng)業(yè)的發(fā)展,成為全國農(nóng)業(yè)信息科技工作的典范。需求為先突出特色系統(tǒng)規(guī)劃循序漸近工程帶動示范先行突出先進(jìn)操作可行政府引導(dǎo)市場運作建設(shè)原則:智慧農(nóng)業(yè)指導(dǎo)思想和建設(shè)原則生產(chǎn)階段環(huán)境精準(zhǔn)監(jiān)測專家輔助決策專家隨時咨詢農(nóng)事全程記錄
加工倉儲階段操作記錄與跟蹤倉儲電子管理系統(tǒng)智慧農(nóng)業(yè)帶來的改變物流配送階段物流過程環(huán)境監(jiān)控運輸車輛在途監(jiān)測農(nóng)超對接減少流通物流配送階段Addyourtext高效優(yōu)質(zhì)安全多態(tài)服務(wù)階段質(zhì)量可追溯產(chǎn)品可召回銷售階段面向多渠道的網(wǎng)絡(luò)營銷直觀農(nóng)事現(xiàn)場的體驗式營銷休閑體驗田地認(rèn)領(lǐng)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控農(nóng)事體驗旅游觀光智慧農(nóng)業(yè)總體需求分析總體目標(biāo):建設(shè)具有江蘇特色的智慧型農(nóng)業(yè)樣板工程!受益于多態(tài)多元借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)、都市農(nóng)業(yè)、休閑農(nóng)業(yè),實現(xiàn)農(nóng)業(yè)的多態(tài)化經(jīng)營、農(nóng)民的多元化收入安全可溯借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的全程記錄、全程跟蹤和溯源,面向消費者實現(xiàn)安全有保障、責(zé)任可追究市場運作借助電子商務(wù)技術(shù),實現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品供銷配送一體化,引導(dǎo)農(nóng)業(yè)市場化運作高效服務(wù)打造多通道專家服務(wù)系統(tǒng),建立農(nóng)業(yè)專家咨詢服務(wù)平臺,指導(dǎo)解決生產(chǎn)難題,實現(xiàn)增產(chǎn)增收全面感知通過實現(xiàn)環(huán)境感知的全面化、數(shù)據(jù)采集的精準(zhǔn)化、信息傳輸?shù)臒o線化、設(shè)備控制的智能化建設(shè)高水準(zhǔn)智慧農(nóng)業(yè)園區(qū)。智慧農(nóng)業(yè)總體建設(shè)目標(biāo)二、智慧農(nóng)業(yè)總體規(guī)劃方案1、總體建設(shè)內(nèi)容2、總體架構(gòu)3、關(guān)鍵技術(shù)基于“云計算和云服務(wù)”的綜合運營支撐平臺監(jiān)控、展示、體驗中心種養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)控蔬菜種植;畜禽養(yǎng)殖;水產(chǎn)養(yǎng)殖;花卉園藝;食用菌種植溯源管理系統(tǒng)蔬菜類;肉
類;水產(chǎn)類;家禽類;干貨類;加工食品類物流管理系統(tǒng)倉儲物流環(huán)境管理;倉儲管理;運輸車輛管理農(nóng)產(chǎn)品網(wǎng)上商城農(nóng)業(yè)綜合呼叫中心;專家咨詢平臺休閑農(nóng)業(yè)現(xiàn)實版開心農(nóng)場;休閑旅游網(wǎng)站農(nóng)業(yè)專家信息服務(wù)系統(tǒng)(蔬菜、畜禽、水產(chǎn)、花卉、食用菌)專家決策模型專家咨詢平臺農(nóng)業(yè)綜合呼叫中心智慧農(nóng)業(yè)示范基地建設(shè)總體建設(shè)內(nèi)容感知層應(yīng)用層溫、濕度傳感器水質(zhì)、氣體傳感器光譜傳感器RFID其他數(shù)據(jù)采集終端視頻終端
土壤水分傳感器
傳輸層WIFIFDD-LTETD-LTEZigbee其他通信網(wǎng)絡(luò)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)統(tǒng)一處理組件(RFID中間件、M2M中間件、GIS中間件)可編程控制器資源環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)SOA、開放的API接口(WebService或其他形式接口)大棚管理水產(chǎn)管理畜禽管理服務(wù)層綜合運營支撐云平臺農(nóng)業(yè)科普休閑農(nóng)業(yè)溯源管理網(wǎng)上商城綜合農(nóng)業(yè)信息專家服務(wù)系統(tǒng)總體技術(shù)架構(gòu)物流管理倉儲管理融合通信技術(shù)數(shù)據(jù)采集感知技術(shù)數(shù)據(jù)云處理技術(shù)以云計算和云平臺為基礎(chǔ),對多種信息流進(jìn)行統(tǒng)一分類處理,降低建設(shè)成本,提高處理效率。實現(xiàn)農(nóng)作物生長狀態(tài)監(jiān)測、農(nóng)產(chǎn)品原材料生產(chǎn)過程查詢以及其他視頻服務(wù)實現(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)、無線通信、有線通信技術(shù)的有機(jī)協(xié)作融合。數(shù)據(jù)庫及WEB服務(wù)技術(shù)實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)信息管理以及農(nóng)產(chǎn)品在線訂購與配送等后臺管理。農(nóng)業(yè)智能決策技術(shù)通過建立農(nóng)業(yè)智能決策模型,為農(nóng)業(yè)智能化生產(chǎn)、倉儲、運輸?shù)忍峁Q策依據(jù)。智慧農(nóng)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)三、智慧農(nóng)業(yè)總體實施方案1、綜合運營支撐平臺2、種養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)控子系統(tǒng)3、溯源管理子系統(tǒng)4、農(nóng)產(chǎn)品網(wǎng)上商城5、休閑農(nóng)業(yè)子系統(tǒng)6、農(nóng)業(yè)專家子系統(tǒng)7、展示體驗中心子系統(tǒng)綜合運營支撐平臺種養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)測溯源管理系統(tǒng)農(nóng)產(chǎn)品網(wǎng)上商城休閑農(nóng)業(yè)農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)展示體驗中心智慧農(nóng)業(yè)建設(shè)目錄云管理云主機(jī)云存儲云安全面對龐大的農(nóng)業(yè)用戶群體實現(xiàn)集中維護(hù)和管理、安全保密、綠色節(jié)能、移動辦公、快速彈性部署和良好的擴(kuò)展性。智慧農(nóng)業(yè)使用計算資源的虛擬化、資源自動分配和釋放、友好的自服務(wù)門戶、健全的后臺管理、等級的應(yīng)用保障。按需使用和按量付費、數(shù)據(jù)冗余安全和自動備份、數(shù)據(jù)加密安全和防止被竊取、豐富的訪問方式、容量彈性擴(kuò)展。利用“搜索引擎式”與“互聯(lián)網(wǎng)化”的云安全理念相結(jié)合,發(fā)揮云計算強(qiáng)大處理能力,基于“云+關(guān)+端”的解決方案,增強(qiáng)了用戶內(nèi)網(wǎng)邊界的安全性,另一方面增強(qiáng)了內(nèi)網(wǎng)的動態(tài)安全性及管控靈活性。支持從門戶網(wǎng)站到大型E-Commerce、電子商務(wù)平臺網(wǎng)站的建立,數(shù)據(jù)共享平臺的建立,豐富的農(nóng)業(yè)領(lǐng)域網(wǎng)站模板,資源彈性擴(kuò)展,用戶空間隔離,高可靠可用性保障。重點內(nèi)涵M2M完成傳感器數(shù)據(jù)的上傳,并支持本地保存;支持主動及被動兩種方式;支持雙向通道,并支持私有數(shù)據(jù)協(xié)議格式;簡化了應(yīng)用與傳感網(wǎng)的交互復(fù)雜性,有助于整合產(chǎn)業(yè)鏈。RIA利用RIA技術(shù)實現(xiàn)豐富多彩的界面,提升用戶的操作感知;簡化了復(fù)雜數(shù)據(jù)的操作,提供內(nèi)容密集、響應(yīng)速度快和圖形豐富的用戶界面。移動終端支持主流終端類型(基于iOS、Android系統(tǒng)的智能手機(jī)、Pad,并提供相應(yīng)的客戶端)智慧農(nóng)業(yè)云平臺智慧農(nóng)業(yè)綜合支撐平臺關(guān)鍵技術(shù)服務(wù)層應(yīng)用層傳輸層傳感層環(huán)境監(jiān)測設(shè)備控制統(tǒng)計分析自動報警系統(tǒng)管理員用戶系統(tǒng)應(yīng)用管理任務(wù)管理環(huán)境信息接入數(shù)據(jù)分析挖掘手機(jī)終端PC機(jī)傳感器系統(tǒng)終端管理數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)接入環(huán)境信息比對互聯(lián)網(wǎng)GPRS/cDMA模塊網(wǎng)關(guān)基站圖表展示服務(wù)器IPAD種養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)控子系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)統(tǒng)一門戶統(tǒng)一接口管理溫濕度傳感節(jié)點環(huán)境設(shè)備監(jiān)測傳感節(jié)點光照傳感節(jié)點土壤水分傳感節(jié)點安防、人員管理傳感節(jié)點CO2傳感節(jié)點RFID讀寫設(shè)備節(jié)點各功能傳感節(jié)點可根據(jù)蔬菜種類、種植面積的不同,進(jìn)行相關(guān)數(shù)量和布署位置的調(diào)整。溫室大棚出入口圖像設(shè)備節(jié)點自動化控制設(shè)備網(wǎng)關(guān)節(jié)點控制節(jié)點無線連接基地信息管理中心蔬菜花卉環(huán)境監(jiān)控子系統(tǒng)建設(shè)方案環(huán)境設(shè)備傳感節(jié)點RFID耳標(biāo)讀寫設(shè)備節(jié)點氨氣濃度傳感節(jié)點人員管理RFID讀寫器節(jié)點自動化喂養(yǎng)設(shè)備節(jié)點溫濕度傳感節(jié)點CO2濃度傳感節(jié)點光照傳感節(jié)點飼料、疫苗管理RFID讀寫器節(jié)點自動化豬舍入口處各功能傳感節(jié)點可根據(jù)圍欄及飼養(yǎng)方式的不同,進(jìn)行相關(guān)數(shù)量和布署位置的調(diào)整。圖像設(shè)備節(jié)點匯聚節(jié)點(網(wǎng)關(guān))無線連接基地信息管理中心畜禽養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)控子系統(tǒng)建設(shè)方案周邊環(huán)境監(jiān)管池塘監(jiān)管人為因素提醒用戶報警通知管理人員遠(yuǎn)程控制自然災(zāi)害同時通知相關(guān)部門查看監(jiān)控信息突發(fā)即時提醒用戶非突發(fā)提前醒用戶做好防災(zāi)準(zhǔn)備向相關(guān)部門匯報災(zāi)情給予用戶防災(zāi)幫助水溫檢測微生物檢測氧氣濃度檢測……多層次監(jiān)測檢查數(shù)據(jù)深度平面設(shè)備自動管控用戶遠(yuǎn)程反控數(shù)據(jù)分析,上報……功能應(yīng)用1.數(shù)據(jù)實時顯示2.異常報警提醒3.數(shù)據(jù)上傳水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)控子系統(tǒng)建設(shè)方案數(shù)據(jù)庫視頻監(jiān)控路線偏移報警油耗監(jiān)測軌跡回放路徑規(guī)劃業(yè)務(wù)層數(shù)據(jù)層地圖瀏覽縮放移動視頻展現(xiàn)車輛狀態(tài)顯示定位軌跡回放表油耗監(jiān)測圖報表展現(xiàn)詳細(xì)業(yè)務(wù)處理表現(xiàn)層權(quán)限管理報表
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