三、工業(yè)物聯(lián)網的需求分析與總體設計

　1、生產設備互連

　利用數(shù)字化生產設備提供的數(shù)據接口，將各生產設備從物理上連接成一個網絡，利用協(xié)議轉換軟件將網絡組成一個通用的IP網絡。主要功能：

利用信息平臺來設置生產參數(shù)，如個數(shù)、長度、重量等。

自動抄錄各種生產數(shù)據。

按時段自動統(tǒng)計生產量。

實現(xiàn)生產工人、生產過程、生產設備、生產數(shù)量之間的完整融合，將這些數(shù)據之間的對應關系利用圖表的方式顯示出來，一目了然。

實時獲取和告知生產現(xiàn)場的當前數(shù)據。

計算每臺設備的單位時間生產能力，根據這些數(shù)據來為每臺生產設備設置生產參數(shù)，合理配置生產任務。

與訂單管理系統(tǒng)等統(tǒng)一使用完成根據訂單自動配置生產任務（升級版）。

　2、物品識別定位系統(tǒng)（生產原材料、成品、半成品為固體個體）

　利用RFID等識別定位技術來標識生產過程中使用的原材料、半成品和成品，并利用物聯(lián)網技術將該系統(tǒng)接入計算機網絡，完成對物品數(shù)量、所處位置、責任人員信息等的數(shù)字化管理。主要功能：

物品識別，根據企業(yè)的管理要求，對不同物品在倉庫、車間、成品庫等之間的流轉進行識別和定位。

原材料消耗數(shù)量的自動統(tǒng)計

半成品、成品數(shù)量的自動統(tǒng)計

基于RFID的倉庫管理

以倉庫為核心實現(xiàn)原材料采購、倉庫庫存、生產消耗、半成品/成品數(shù)量之間的自動核對

按時段統(tǒng)計原材料的損耗

　3、能耗自動檢測系統(tǒng)

　利用有關裝置完成對電能、氣能、熱能消耗數(shù)據的自動采集，并將這些系統(tǒng)接入物聯(lián)網，利用計算機網絡提供的信息功能完成對這些數(shù)據的管理。

　按時段自動統(tǒng)計生產過程中消耗的電能、氣能、熱能等數(shù)據，并根據當?shù)厥召M標準計算出不同時間的能耗成倍支出。

　給出能耗與生產效率之間的對應關系，供生產管理者使用。

　實時給出電、氣、熱等物理量的特征參數(shù)，以幫助對這些物理量有特殊要求的生產過程來改善供能質量。

　能耗、生產班組、生產數(shù)量等的圖表顯示

　4、生產設備狀態(tài)檢測和故障呼叫

　利用生產設備提供的數(shù)字接口獲取該生產設備的內部參數(shù)和運行過程中的動態(tài)參數(shù)，利用無線傳輸技術與相應的集中控制裝置連接成一個小型的物聯(lián)網，并利用公眾網絡將人與設備連接起來，利用信息技術對這些數(shù)據進行管理，并根據企業(yè)生產管理的要求作出相應的處理。

實時獲取生產現(xiàn)場各生產設備的當前狀態(tài)

按時段統(tǒng)計各生產設備的故障率

故障呼叫，當設備發(fā)生故障時，按序分時呼叫相應的設備維護責任人員。

掉電保持，利用本產品提供的備用電源可保存生產設備掉電時的各種參數(shù)，以便上電時恢復生產

　5、生產現(xiàn)場重要信息遠程告知

　在生產現(xiàn)場隨時會產生與企業(yè)管理、企業(yè)成本支出、企業(yè)發(fā)展相關的各種信息，根據企業(yè)管理的要求，這些信息應該實時告知各級企業(yè)管理人員，以便企業(yè)各級管理人員作出相應的管理工作，做到企業(yè)的有序、有據和實時的管理，提高生產管理的實時性，同時企業(yè)領導通過對這些信息的獲取，也可隨時了解企業(yè)現(xiàn)狀，達到不到現(xiàn)場也能掌控企業(yè)。

　通過設備互連、物品識別和定位等功能將生產現(xiàn)場的各種信息實時傳輸至相應的設備，再通過GSM等公眾網絡實時傳送給各級企業(yè)管理者的手持設備，以便閱讀。

信息獲取

信息定制

信息分級管理

信息傳送

信息回復處理及考核

　6、生產配件和產品防盜系統(tǒng)

　對于生產原材料、配件、成品、半成品為固體個體的企業(yè)生產方式，利用RFID等識別定位技術將這些物品接入物聯(lián)網，根據企業(yè)管理要求將物品管理人員的信息利用IC卡等技術接入物聯(lián)網。實現(xiàn)物品的數(shù)字識別、區(qū)域定位、人員管理權限、物品與人員的管理區(qū)域等管理功能，實現(xiàn)物品流轉的有序、有據和有責。

物品識別和定位，利用電子標簽、RFID等實現(xiàn)物品的數(shù)字識別和區(qū)域定位。

人員識別，利用IC卡等實現(xiàn)人員的數(shù)字識別

物品、人員、區(qū)域關系管理，根據企業(yè)管理要求建立嚴格的管理人員、物品及其所處區(qū)域的關系，做到物品在企業(yè)任何一個區(qū)域都能找到相應的責任人，知道其從哪兒來，將到哪兒去，責任人分別是誰。

物品流轉管理，物品在倉庫、生產車間、成品/半成品倉庫之間的流轉均需通過物品識別和人員權限管理系統(tǒng)，進出配置固定的RFID識別裝置，室內固定存放時配備移動RFID識別裝置，做到進出有據，存放有時，責任到人。

物品進/出門管理，只有在沒有識別標注時物品才能采購進門，只有當物品所有的管理者都釋放其權限時，物品才能出門。

　7、生產考核系統(tǒng)

　一般的生產加工企業(yè)生產一線的員工工資都采用計件工資，傳統(tǒng)的考核系統(tǒng)采用的是人工抄錄、紀錄等方式進行的，這種方式費時、費力，且由于人工考核難免融入人情，也就很難做到公正、公平，本系統(tǒng)采用自動采集生產數(shù)據，建立生產數(shù)據與員工工號之間的對應關系，克服了上述缺點。

按時采集生產設備的生產數(shù)據，對采用數(shù)字化生產設備進行生產的企業(yè)，可以采用設備互連系統(tǒng)中的生產數(shù)據的動態(tài)采集，獲取動態(tài)生產數(shù)量的數(shù)據采集，利用數(shù)據庫系統(tǒng)中的生產安排，建立生產員工、時間、生產數(shù)量的對應關系，完成員工業(yè)績的統(tǒng)計和考核。

利用物品識別，統(tǒng)計成品/半成品的數(shù)量，建立生產員工、時間、生產數(shù)量的對應關系，完成員工業(yè)績的統(tǒng)計和考核。

　8、環(huán)保監(jiān)測系統(tǒng)

　物聯(lián)網與環(huán)保設備的融合實現(xiàn)了對工業(yè)生產過程中產生的各種污染源及污染治理各環(huán)節(jié)關鍵指標的實時監(jiān)控。在重點排污企業(yè)排污口安裝無線傳感設備，不僅可以實時監(jiān)測企業(yè)排污數(shù)據，而且可以遠程關閉排污口，防止突發(fā)性環(huán)境污染事故的發(fā)生。電信運營商已開始推廣基于物聯(lián)網的污染治理實時監(jiān)測解決方案。如工業(yè)環(huán)境監(jiān)控物聯(lián)網，它是由包含傳感器網絡的物聯(lián)網節(jié)點、網關和監(jiān)控中心或者與網關相聯(lián)接的工業(yè)總線構成無縫連接的一體化網絡，能夠進行工業(yè)遙控遙測、工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境監(jiān)測，可自動化無線數(shù)據采集、自動儀表讀取，可監(jiān)控的信息量豐富，包括溫度、壓力、濕度、液位、流量、氣體濃度、酸堿度等。