时间：2023-09-18 17:19:22
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关键词：测控技术 标准化 特点
自古以来测控技术就是人们生产和生活的重要组成部分。我国最早出现的测控仪器日晷，一个测量时间的原始时钟，各种长度、质量测量仪器使人们对世界有了更深的了解。随着社会的不断进步，科学技术的不断发展，测控技术已经进入了全新的时代。中国在很长的一段时间内工业产品在国际市场上没有市场，其中一个很重要的原因就是产品的质量差无法和其他工业强国竞争，所以着重发展测控技术，从而提高产品质量，达到与世界接轨，提高产品竞争力。
一、测控技术的基本概念
测控技术一般以光、机、电、计算机一体化为特色，应用于计算机应用、电子信息、智能仪器、虚拟仪器、测量与控制等多领域的产品设计制造、科技开发、应用研究、企业管理等多领域。具有很强的适应能力和广泛的发展空间。
二、测控技术的特点
（一）测控技术的智能化。随着微电子技术的不断发展，使嵌入式处理器技术不断完善，该技术被应用在工业自动化、农业自动化、建筑自动化等多个领域。人工智能在1956年被提出后，被不断地研究和拓展，如今人工智能可以代替人们完成部分繁重的工作。人工智能的应用使得测控技术变得更快、更准确。
（二）测控技术的网络化。网络技术的出现对社会的影响是巨大的，各种网络聊天工具拉近了人们之间的距离，使信息交流变得更加方便，网络已经成为了人们生活的重要组成部分。将网络技术与测控技术结合起来，组成系统的网络测控系统被应用于各个行业，在这些行业中有着无可替代的地位和发挥着重要的作用。
三、测控技术的现状及发展
（一）测控技术的现状。随着经济的发展和时代的进步，测控技术已经被应用于很多领域。经过研究人员的不断探索，测控技术被不断的完善、提高。但是我国的测控技术水平相对于世界工业发达国家还是比较落后。努力提高测控设备的技术水平，减少与先进技术间的差距，进入国际市场，从而实现工业强国的愿望。
（二）测控技术的发展趋势。社会的发展，网络的普及使得现代测控技术逐步趋向世界化、网络化。随着各个国家和地区间的联系不断密切，现代测控技术将发展的更加智能化、网络化。
（三）测控技术的发展意义。现代测控技术是现代工业中的重要组成部分，现代测控技术的发展带动了世界工业技术的进步，在社会发展中有着不可替代的作用。现阶段各种科学研究大部分离不开现代测控技术，它被应用于计量、测试、控制工程、智能仪器仪表、计算机软件和硬件等高新技术领域的设计、制造、开发和应用等领域，解放了人们的双手，增强生产效率，推动社会的发展。所以发展现代测控技术对社会的进步有着重大的意义。
四、构建测控技术标准体系几点建议
（一）了解目前测控技术标准，向有经验的工作人员请教，经大量数据的测试后建立符合测控系统需求的现代测控系统标准体系。
（二）构建测控技术标准体系时不应一成不变，深入了解现阶段的测控系统，完善其中不尽人意的地方。科学先进的思想使测控系统的内容更加丰富，适用范围更加广阔，效果更加明显。
（三）二十一世纪以来，微电子技术、网络信息技术等现代科学技术蓬勃发展，结合这些高新技术，使测控装置得到了进一步的发展。加强系统的可靠性，增加新功能，扩大应用领域，为用户解决复杂困难的问题。
（四）测控装置的微型化网络化，可以减小装置的体积，降低功耗，提高系统的可靠性。功能更加强大，覆盖面积更广，应用于生产和生活的每一部分，增强相互间的信息交流，将生产执行部分和信息处理部分紧密的结合起来，实现真正意义上的电子信息化工厂。
（五）测控系统体系应能同时执行多个任务，增强工作效率；强化网络能力，便于信息的交流，使处理信息高速化；发展集成化软件，使用开放性的标准接口，将测控系统的各个组成部分完美的结合在一起；增强安全技术，例如冗余技术、容错技术、热插拔技术、数据信息加密技术等，来保证信息的安全。
（六）测控技术作为共性技术，被应用于各个领域，构建测控技术标准体系应具有完善、科学、独立、现代化的特点，使其应用范围更广，包涵内容更多，专业性更强。
五、测控技术标准体系的组成
测控技术标准体系的结构分为三层。第一层次为测控技术标准体系，代号为BV。测控技术标准体系的第二层次分为六个分层次（1.共用标准体系，代号BVA；2.信息获取标准体系，代号BVB；3.信息传输标准体系，代号BVC；4.信息处理标准体系，代号BVD；5.运行管理标准体系，代号BVE；其他相关标准体系，代号BVF。）第二层次的每一个分层次包含十个支体系，这六十个支体系构成测控标准体系的第三层次，支体系名称和内容的确定一般按照专业和按照使用载体这两种方法分类。其中按照专业分类是比较常用的分类方法。以信息获取标准体系（ BVB）为例，共分为00～09十个支体系：共用标准体系（OO）；光测标准体系（01）；遥测标准体系（02）；遥控标准体系（03）；脉冲雷达标准体系（04）；连续波雷达标准体系（05）；微波统一系统标准体系（06）；机载专用标准体系（07）。
【关键词】AGV小车；智能制造；IO接口；标准化
在高新技术快速发展的背景下，智能制造生产线的管理更加严格，同时对控制要求越来越高。智能制造设备以及相关产品的设计、生产、运输都需要标准化的管理。AGV物流小车就是智能控制设备的一种，其广泛应用于智能制造生产线的下料和产品运输环节。该物流小车结构简单，能够自动巡航，同时具备自动运料上料，产品入库运输等功能，具有较高的应用价值。随着生产制造向智能化和标准化的方向迈进，提升生产效率和产品质量，完善管理标准，推进智能制造标准化体系建设、标准化管理提升，推动智能制造持续发展已经成为产业升级的重要评价标准。
1AGV物流小车的结构
AGV物流小车的车体由机械架构、四车轮、外表模具以及车载机械装置组成，内部配备控制器、自动巡航系统、无线网络数据收发模块。车体上前方装有触摸屏和手持调节TRC示教器。操作员通过触摸屏可以进行参数设置，也可以通过移动终端进行操作，应用非常方便。
1.1硬件部分设计
AGV物流小车的车主体是长方体，车长1.6m、宽1.2m、高1.4m，四车轮直径为24mm。小车前方支架安装触摸显示屏，支架高出车体0.6m，便于操作人员操作。车体两侧安装车载机械手，车体上面安装车载托盘。工作时机械手抓取物料和产品，然后放置于车载托盘上，通过视觉系统判断后，进行智能制造生产线加工上下料和产品运输工作。AGV物流小车的CPU处理器选用研华嵌入式控制器，型号为ARM4461_V1.0。电路板设计了多功能输入输出接口，能够进行实时数据采集。板上数据存储器与计算处理器选择CycloneIVE系列的FPGA处理器。通过触摸屏的显示可以监测小车的运行状态，同时能进行参数设置和调整小车的运行状态，实现人机交互。物流小车的硬件还包括标准的电源模块和模拟量等IO接口。AGV物流小车的硬件结构合理，能实现多种功能，运行稳定。
1.2软件部分设计
AGV物流小车的软件部分包括控制器的数据处理程序设计和触摸屏的界面设计。数据采集和处理程序设计采用VHDL语言编写控制逻辑，通过IO数据接口采集数据存储到FPGA进行处理，再经过CPU的读取和运算，实现对小车的智能控制，控制逻辑分模块进行编写，避免数据传输和运算出现错误，实时数据同时传输到触摸屏显示区，显示小车的运行状态。触摸屏设计了显示主界面和功能操作界面，物流小车的显示屏主界面包括上下料、功能介绍、参数设置、功能选择等按钮，在主界面正中央显示小车运行轨迹曲线和动画效果画面，同时主界面下方设有急停报警按键以及报警指示灯。物流小车的功能界面设计了小车状态显示、安全机制、历史曲线显示、报表输出等功能，实时曲线和动画效果是显示CPU发送的实时数据，触摸屏的画面显示清晰稳定，功能选择明确，数据传输稳定可靠。
1.3接口部分设计
AGV物流小车控制器的电路板设计了数据输入输出接口、控制接口、USB接口、模拟量输出接口、电源接口以及手持TRC示教器接口，各接口相互对立，同时设计了抗干扰电路，避免了信号相互干扰。控制器还设计了无线网络传输模块，能够将数据传输到管理员的移动终端，实现管理员远程操作的功能。数据输入输出接口设置了32位数据通道，采用DS37-S板载孔型端子，实现智能小车数据采集；模拟量输出接口设计了±5V和正负±10V的直流电压输出信号；智能控制接口分别设置了A、B、C三项脉冲差分信号，接口采用DS15-S孔型端子，实现了控制器对机械手和托盘的运动控制；手持TRC示教器接口用来外接手持设备，根据需要进行选用配置。电路板设计了两路标准USB3.0接口，用来拷贝文件和修改智能物流小车运行参数。物流小车控制器的各接口均采用标准的协议器件，各接口功能完善，运行状态稳定。
2智能AGV小车的应用
AGV物流小车在应用前进行了相关的验证。控制板为了避免干扰，在设计过程中采用电源独立模块，同时增加了EMC电源保护和抗干扰器件，在控制板载上增加了滤波电路，能够实现高阶噪声滤除功能。应用之前进行抗干扰实验，其中包括电磁兼容、电压暂降、静电放电以及高低温和湿度实验等，结果表明该小车控制系统运行稳定，抗干扰能力较强，能够适应智能制造现场复杂的工作环境。AGV物流小车广泛应用于智能制造和自动化生产线现场，主要集中在仓储和自动上下料生产线中。智能AGV小车可以运输毛坯件、次加工件、成品以及残次品等，将不同的产品按预定要求运送到指定区域。在工作过程中，车载机械手负责抓取物料到车载托盘上，视觉识别系统根据托盘上的物料数量判断是否停止抓取，待物料装载完成，识别系统发送指令到中央处理器，处理器再发送命令控制小车沿着预设轨道行驶，到达上料站由机械手抓取物料完成自动化生产线的上料工作，上料完成后再抓取残次物料到车载托盘，由小车运送到废料区处理。AGV物流小车在智能仓储中应用比较灵活，可根据需要随时修改参数。小车会根据设定的条件进行判断，沿巡航轨道行驶。AGV物流小车上装有视觉判断设备，能够识别产品数量信息，当产品数量达到预定要求时，小车开始自动运行，到达存储区域通过识别判断存放空间是否满足存放条件，进行智能化存储。在智能制造生产应用过程中，AGV物流小车工作效率较高，能够满足工业生产的要求。
3智能制造标准化应用
智能制造生产标准化研究对促进不同地区、不同行业的智能制造工作交流和国内各领域开展智能制造建设有着重要的意义。智能制造标准化研究不是要再制定一系列制造技术标准和信息技术标准，而是在智能制造新技术要求下，满足智能制造生产，选择和制定与技术融合的标准。智能制造生产标准化的范围包括安全标准、器件选择标准、材料标准以及生产线相关标准等。国家有关机构持续推进智能制造标准顶层设计，了智能制造标准建设的相关文件，在推动智能制造标准的发展和建设中起到了指导和引领作用，数据调查研究显示，国家智能制造标准立项通过220多项，共130多项基于安全和评价类的通用国家标准，同时在智能制造标准推广中开展培训和征集意见，细分行业智能制造标准体系建设，调研工业、农业、交通运输业以及高新技术产业等十余个细分行业的智能制造标准化现状，推动各行业开展智能制造标准体系建设。智能制造技术高速发展的同时对标准化的应用要求也越来越高。AGV物流小车自动巡航功能的实现是建立在标准的轨道、导航系统、视觉识别系统和规格统一的仓储空间，根据视觉识别实现抓取物料和判断产品的数量，以及根据统一规格的仓储空间实现产品的有序存放。因此，在设计研究智能AGV小车的硬件结构和软件系统时应该注重标准化器件的选择，硬件核心处理器CPU、数据采集器件FPGA、电源模块EMC器件以及接口连接器都需要选择标准化的器件，这样才能满足不同生产线、不同智能制造现场的要求。
4结语
网络信息技术的飞速发展和智能制造生产对智能化、标准化要求越来越高，提升生产效率、完善管理、推进智能制造标准化体系建设已经迫在眉睫。AGV物流小车利用CPU中央控制功能和无线网络技术，通过识别系统和感应系统无需人工引航，可沿预定轨道自动行驶，自动完成产品的运输和上下料等工作。同时，该物流小车在仓储管理运输等方面应用广泛，智能化水平较高，是智能制造标准化的重要组成部分，具有良好的实用价值。
【参考文献】
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一、物联网概念和关键技术
物联网是在互联网基础上，利用射频识别(RFID)技术、无线通信技术、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定协议完成物品与物品、人与物品、人与人之间的互连，进行信息交换和通讯，实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。需要利用物联网才能解决的是传统意义上的互联网没有考虑的、对于任何物品连接的问题。
（一）物联网涉及的主要关键技术
一是射频识别技术。射频识别是一种非接触式的自动识别技术，通过射频信号识别对象并获取相关数据，是物联网关键的技术之一。RFID标签，具有读取距离远、穿透能力强、无磨损、抗污染、效率高、信息量大等特点。当带有RFID标签的物品通过特定RFID读写器时，标签被读写器激活并通过无线电波将标签中的信息传送到读写器以及信息处理系统，完成信息的自动采集。
二是下一代网络技术。下一代网络以软交换为核心的，采用开放、标准的体系结构，能够提供丰富业务，具有分组传送、控制功能从业务中分离、业务提供与网络分离、端到端QoS和透明的传输能力、融合固定与移动业务等特征。这些特征对实现物联网人与物品和物品与物品可靠互连具有重要意义，现在已经成为现实的多种装置的互连网络，例如手机互连、移动装置互连、汽车互连等等，都揭示了下一代网络在互连任何物品方面的发展趋势。
三是深度嵌入式系统技术。物联网实现人与物、物与物连接的主要目的是对物理系统的控制，这要求物联网系统具有自我反馈与智能控制的特点，嵌入式系统是实现这一要求的必要手段。嵌入式系统综合了计算机、自动控制、通讯等多项技术，是针对某一应用开发出的智能化机电产品。广泛应用机、汽车、家电、工业装置、医疗器械、监控装置等各类物理设备中，国际上把利用计算技术监测和控制物理设备的嵌入式系统称为深度嵌入式系统。
（二）目前关于物联网的认识误区
一是把传感网或RFID网等同于物联网。事实上传感技术也好、RFID技术也好，都仅仅是信息采集技术。除传感技术和RFID技术外，GPS、视频识别、红外、激光、扫描等所有能够实现自动识别的技术都可以成为物联网的信息采集技术。传感网或者RFID网只是物联网的一个领域，不是物联网的全部。
二是把物联网当成互联网的无限延伸。事实上物联网可以是传统意义互联网向物的延伸，也可以根据现实需要组成局域网、专业网，没必要也不可能使全部物品联网，类似智能物流、智能交通、智能电网等专业网、局域网才是其最大的应用空间。
三是认为物联网是很难实现的技术。事实上物联网是实实在在的，很多初级的物联网应用早已在为我们服务。物联网理念是在很多现实应用基础上推出的聚合型集成创新，是对早就存在的具有物物互联特征的网络化、智能化、自动化系统的提升。
二、我国和我市物联网产业发展现状
（一）我国物联网研究起步早，技术研发位居世界前列
我国早在1999年就开始进行无线传感网络及其应用研究，国家自然科学基金、“863”计划、国家科技重大专项等都部署了物联网相关技术攻关，并在芯片、通信协议、协同处理、智能计算等领域取得突破，技术研发和标准制定走在世界前列，是为数不多能够实现产业化的国家。2010年10月，国务院出台《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》，将物联网列为新一代信息技术产业的主要领域，国家发改委、工信部、财政部、科技部等多部委也在加紧研究制定物联网产业发展规划，积极为物联网产业发展营造良好环境。
（二）我市拥有较好的物联网产业基础和丰富的示范应用经验
是省内物联网技术研发和应用研究的先行地区之一，在标准制定、示范应用、人才资源和新型产业培育等方面拥有一定的优势，聚集了北洋集团、新北洋、华菱电子、双丰电子、卡尔电气、渔翁科技等一批骨干企业。北洋电气集团有限公司在国内较早地开展了物联网核心技术研发、科技成果转化、应用推广等，在射频识别和图像读取领域技术标准制定中占有一席之地。我市拥有哈尔滨工业大学()、大学分校、职业技术学院等高校，在人才培养、专业技术培训等方面具有较强的优势。我市拥有省光纤传感重点实验室、国家计算机内容信息安全重点实验室分实验室、国际微电子研究中心、省嵌入式系统工程技术研究中心、省RFID工程技术研究中心等13家从事物联网相关技术研究的科研机构，在基础研究、应用技术等方面具有较强的科技攻关能力。在物联网应用方面，我市先后启动了工业、海洋、环保、电力、交通、物流等领域的物联网技术应用研究，北洋集团研发的国际海运物流管理系统和港集团建设的智能物流仓储管理系统都取得了极大的成功。
同时应当看到，我市物联网产业总体上仍处于起步阶段，与省内外先进区域相比存在不少问题，主要表现为产业体系尚不完整，企业规模普遍较小，创新体系不健全，应用领域不广、层次偏低，运营模式不成熟等。面对激烈竞争，我市必须采取有力措施，进一步突破关键核心技术，加快产业资源集聚，大力推动示范应用，才能确保在新一轮技术和产业竞争中的优势地位。
三、我市物联网产业的发展目标定位
主要目标是将建设成为专业化水平强、产业化应用好、市场化程度高、辐射带动面广的物联网强市。
一是建立较完善的物联网产业体系。建设物联网特色化产业基地、产学研合作基地、应用示范基地，形成完整的物联网产业布局、空间布局和功能定位。核心产业、关键技术、公共平台建设以及示范应用取得突破，在新型传感器、系统集成、应用软件、信息服务等领域集聚一批规模较大企业，培育一批具备较强竞争力的创新型中小企业。
二是形成较强技术创新能力和产业竞争力。聚集一批国家级研究机构与研发中心，在传感器及节点、应用软件、高端集成、应用服务、信息安全等领域攻克一批关键技术，形成具有自主知识产权的物联网产品系列，自主研发、产业保障和核心技术掌控能力显著提升，并在国际和国内相关标准制定中发挥重要作用。
三是培育一只结构合理、创新力强的人才队伍。建立物联网人才培养体系，优化物联网人才支撑环境，引进一批物联网创新团队和领军人才，培养一批技术技能型、复合技能型和知识技能型物联网工程师，形成合理的人才结构和梯队，初步显现产业发展与人才集聚的联动效应，建成国内一流的物联网人才高地。
四、我市物联网产业的发展重点
依托现有产业发展基础，紧密跟踪国际技术发展趋势，攻克一批制约物联网产业发展和应用推广的核心技术与关键技术，研发一批具有自主产权的重大创新产品，实施一批重点示范项目，推动应用创新及产业化。
（一）集中突破物联网重要核心技术
1．新型传感器与短距离无线传输技术。重点围绕关键传感器件、短距离无线传输技术开展技术攻关，着力突破物联网感知层技术。发挥北洋集团、双丰电子、卡尔电气等企业技术优势，重点加强超高频射频识别、打印与扫描图像、地震检波、石油勘探传、光纤测温、智能家居、物位监测、海洋环境监测等各类新型传感器研制，和低功耗传感节点及监测设备的嵌入式微系统技术研发。
2．物联网信息安全及智能处理技术。依托卡尔电气、渔翁科技等重点企业，加强网络数据传输加密、大规模网络行为模拟、信息与内容安全等技术研发；加快云安全技术的研发；开发快速、高精度、高效率数据挖掘、比对分析算法与模型；研发高效率传输光缆及数据压缩、传输、处理技术。
3．物联网系统集成关键软硬件技术。加强面向特定应用领域的嵌入式操作系统及中间件开发与产业化，推进系统解决方案标准化；加强各层次数据接口信息交互的标准化研究；加强应用管理、服务软件以及信息服务平台技术的开发力度，推动物联网技术应用的发展；鼓励商业模式创新，大力开发面向特定应用领域的新一代网络服务业务。
4．物联网共性支撑技术。重点加强可编程、系统测试、数据保护等共性技术研发及现代信息通信、计算机及网络、先进微电子、新材料、新能源等基础支撑技术的研究。加强关键技术协议与规范、平台软件开发环境、开发工具、核心框架及中间件构造等技术研发，重点加强面向行业和领域的物联网应用软件支撑平台研发。
（二）重点培育物联网关键产业领域
1．先进传感器产业。围绕物联网感知层技术，抢先发展先进传感器、无线传感器及智能终端设备制造产业，抢占物联网产业发展关键点。引进和培育一批低功耗、微型化、智能化的新型传感器研发和制造企业，迅速提升高端传感器市场的影响力。大力支持北洋集团开展高性能射频识别标签设计、封装，开展相应读写器具研发和生产；引导新北洋、卡尔电气等企业开展融无线数据通信、交易支付、信息管理等功能于一体的智能终端设备研发和产业化；支持华菱电子研发高精度图像传感器、北洋集团研发光纤测温传感器、双丰电子研发地震检波和石油勘探传感器；支持和引导哈尔滨工业大学研发海洋环境检测传感器、短距离无线通信传感器并产业化。
2．数据传输与信息安全产业。积极开展传输技术和安全技术研究，引进一批基础设备生产和关键技术研发企业，加快培育新一代网络产业。大力支持宏安集团研发高性能光纤光缆、通信电缆、超五类数据缆；支持东兴电子、宝岩电气、新康威等企业研发智能数据传输与连接线缆；支持渔翁科技研发高性能数据加密设备和信息安全设备；积极引导哈尔滨工业大学研发大规模网络行为模拟、信息与内容安全、数据加密等，并尽快进行产业化。
3．物联网基础支撑产业。加快发展微纳器件、集成电路、网络与通信设备、微能源、新材料、软件等相关基础产业。支持家和科技研发智能家居系列产品与集成方案；支持哈尔滨工业大学和大学（分校）联合相关企业研发面向领域的物联网应用软件支撑平台、核心框架及中间件产品；支持哈尔滨工业大学国际微电子研发中心研发汽车电子芯片；支持农友软件研发新一代农村信息化集成服务系统。
4．物联网应用提升产业。利用物联网对传统产业的重大变革，积极推进带动效应明显的现代装备制造业、现代农业、现代服务业、现代物流业等产业的发展。重点推动港集团、威东航运、胶东国际海运、汇峰物流园、鑫通物流园、华东海运等发展基于物联网技术的智慧物流服务；积极推动威高集团、金猴集团、光威集团、天润曲轴等大企业集团实施制造业物联网工程；支持好当家集团、寻山水产集团等企业发展基于物联网技术的海产品加工和海水养殖。
5．物联网集成和服务产业。以中国电信、中国移动、中国联通三大电信运营企业为依托，重点推进与物联网产业发展和应用相关的通信传输、智能处理、数据存储、信息安全等网络信息基础设施工程。尽快形成以网络传输、信息处理、内容提供以及运营服务为主的物联网网络运营和服务产业快速聚集、可持续发展的网络基础条件和服务支撑体系。
（三）加快建设物联网公共技术平台
1．构建适合物联网应用的下一代网络平台。积极引导中国移动、中国电信、中国联通、广电优化整合网络资源，构建开放、标准、安全的下一代网络平台，广泛开展物联网技术应用业务。支持网络运营商、行业骨干企业、科研机构联合搭建物联网信息中心，构建综合性物联网数据共享、交换和测试平台，为物联网相关用户提供数据接入、数据处理以及系统测试等服务，支撑物联网各领域应用业务的快速实施。
2．建设物联网技术创新支撑平台。依托北洋电气集团的省智能光纤测温重点实验室和省RFID工程技术研究中心，联合相关企业、研究机构和高校，加强物联网领域的核心技术研发，主导和参加标准制定，建成国际前沿、国内领先，具备引领作用的国家级物联网核心技术研发中心。以哈尔滨工业大学企业与服务智能计算技术研究中心为基础，组建哈工大物联网应用技术研究中心，充分利用哈工大的技术、人才优势，围绕推进技术产业化应用、执行重大示范项目等主题开展集中攻关。
3．物联网信息和中介服务平台。以网络运营商、龙头企业、研究机构为主体，鼓励行业协会以及中介机构积极参与，围绕物联网领域关键核心技术、产品和技术检测和标准化工作，搭建立足、辐射全省的物联网技术交流平台，推进省内物联网技术交流合作，对接国家物联网标准联合会工作组，推动企业参与跨区域物联网应用项目。
（四）积极推进重点领域示范应用
智能工业示范应用。加快三角轮胎、万得集团的射频识别项目建设，实现生产过程监视、质量控制智能化。在黄海造船、成山集团、天润曲轴推广数字化设计、电子识别、可配置信息集成等先进生产技术。在威高集团应用产品质量和成份智能监测技术。
数字渔业示范应用。加快物联网技术在“海上110”、海洋捕捞、水产养殖、海洋产品加工及等领域的应用，以公安边防为依托，加强海上基础设施建设。以好当家渔业集团、鸿洋神为重点，推动海洋产品分类、质量检测、产品流转、生产加工等智能化。建立海洋产品质量追溯系统，实现传统优势产业的整体提升。
智能物流示范应用。以港（国际物流园）、华东海运、家家悦集团为主体，建设港口集装箱智能调度、职能仓储系统、商品分拣调拨、物流信息处理、车辆调度等智能信息系统，积极推动物联网技术在制造业物流、仓储管理、商品配送等物流模式的应用，推动以物联网为主要特征的第三方、第四方物流新模式发展。
智能电网示范应用。积极推动北洋集团分布式光纤测温预警系统在我市电网中应用，实现重要输变电设备和电缆温度实时监测和远程预警。以佳衡电子等企业为依托，建立基于物联网技术的电力远程抄表、自动通知和缴费系统，提升精细管理和智能运营能力。
智能交通示范应用。加快射频识别和传感技术在交通领域的应用，积极实施智能交通行车诱导、城市道路智能交通管理、高速公路智能管理、道路基础设施管理与维护等系统示范应用，建立智能交通标准体系和应用模式，全面提升交通管理智能化水平。
数字节能环保示范应用。推动基于传感技术的高耗能行业传统工艺改造和生产流程优化项目建设。加快物联网技术在污染源监控、水环境质量监测、空气质量监测、城市噪声监测和海洋环境监测、森林防护等系统领域的应用，构建智能化的监测、防控体系。
智能城市管理示范工程。依托已建成的应急指挥信息系统、地理信息系统，及建设中的城市精细化管理信息系统，大力推广应用物联网相关技术，实现对突发事件、事故灾难、大型活动实时监控、应急指挥。以机场、火车站、港口等为示范，探索建设周界防入侵系统。
五、我市物联网产业发展对策
（一）确立物联网产业战略高技术产业地位，予以重点支持
发挥政府的主导作用，成立强有力的促进和推进机构，制定并组织实施“物联网产业推进计划”，科学确定产业发展的战略方向和战略重点。提高政府对高新技术产业的管理水平，加强政府科技管理部门间的沟通协调，研究解决影响产业发展的重大问题。制定市场支持和政府采购支持政策，在政府采购中要优先使用具有自主知识产权的本地企业产品。成立物联网专家咨询机构，聘请技术、经济、公共管理等领域知名专家，就物联网产业发展中的重大问题提出建议，对前瞻性的技术进行论证。
（二）加快推动基地园区建设，培育物联网产业集群
支持物联网产业基地（园区）建设，通过专业园区建设，集成创业服务、技术支撑、投资融资、人才培训和信息服务体系，营造产业发展的良好环境。促进物联网项目在基地（园区）布局，打造涉及研发、制造、集成、运营多个环节，涵盖传感器、嵌入式系统、系统集成等领域的完整物联网产业体系。加快完善创新体系，促进创新要素向基地（园区）集中，引导企业、研究机构、大学及其它机构之间相互合作，推动新型企业、新型技术的产生，促进区域创新网络的形成和发展。
（三）加强企业联合与协作，促进产业技术联盟发展
由政府牵头组建若干产业技术联盟，协调联盟各方利益和冲突，消除产业发展过程中的诸多现实的或者潜在的风险。发挥政府资源整合作用、核心企业的产业化推进主体作用、科研院所的技术创新源头作用、应用部门的市场牵引作用，共同推进关键技术研发、技术标准制定、重要市场开拓。提升各高校之间合作办学、联合攻关层次，推动物联网企业与大学、研究机构的产学研合作。加强与国内和国际大型物联网企业合作，通过合作研发、合作营销、互相交流管理经验等，促进产业联盟的国际化。
（四）积极参与技术标准制定，掌握产业发展主导权
技术标准是技术化的资本，是高新技术产业跨越式发展的支点，也是高新技术产业参与国际竞争的通行证。我市应充分利用已有优势，发挥政府、协会、联盟等的作用，完善市场驱动技术创新机制，推动核心企业参与国内、国际技术标准制定。要加强与国内重要系统集成商和龙头企业合作，探索新的产学研合作方式，使之成为我市技术标准合作者，加快我市参与的技术标准的推广、应用和完善。要积极参与国际标准化活动，参加国际标准的制定、修订工作。要通过直接参与国际标准的制定、修订，及时了解国际相关产业发展动向，培养国际标准化人才。
（五）创新多种形式的金融市场，快速聚集产业资本
建立政府主导的物联网产业发展基金，支持物联网产业重点研发项目建设、示范推广项目建设、公共技术平台建设。鼓励企业申报国家创新基金、信息服务业专项资金、集成电路专项基金及国家重大产业化项目基金等。积极组织物联网产业园、产学研合作示范园区申报国家级物联网创新示范区，争取国家相关优惠政策。完善多元化风险投资体系，建设风险资本与优质企业、项目的对接平台，推动社会风险投资积极参与我市物联网产业化项目和示范项目建设。做好上市融资协助工作，切实推动物联网企业到国内主板、中小板、创业板上市。
目前，人工智能的发展阶段呈现以下三个特点：
第一，人工智能在特定约束条件下已具备超越人脑某个方面的能力，但综合来看仅仅相当于蠕虫的智能水平。近期，谷歌研发的人工智能AlphaGo围棋程序在与世界围棋九段李世石的对局中以4：1取胜。AlphaGo采用更为优化的深度学习神经网络，在规则已知和逻辑可控的棋类竞技中实现了对人类的超越。IBM的沃森机器人能够在几秒之内筛选数十年癌症治疗史中的100多万份患者病例记录，为医生提供可供选择的循证治疗方案。但无论是AlphaGo还是沃森都需要由人类预先进行知识分类和设计上的干预，并且“智能”的高低很大程度上取决于所学习先验样本的数量和准确性。因此，通用意义上的人工智能依然是一个漫长而复杂的过程，目前能够做到的更多是特定场景下人类某项大脑能力的延伸和对人类思维决策进行辅助。
第二，人工智能发展可分为不同层次，目前部分技术分支在行业中的应用已取得突破。人工智能发展层次可分为感知智能（语音、图像识别，自然语义理解，机器翻译，机器搜索等），认知智能（神经元芯片、深度学习算法、行为规划等）和自主智能（机器推理、决策和联想等）。感知智能方面，国外的谷歌、IBM、脸书、微软和国内的百度、科大讯飞等在语音和图像识别、机器翻译、大数据搜索等细分技术领域推出了一批有显著创新性的技术产品。认知智能方面，对神经元芯片、深度学习算法的开发主要集中在IBM、高通、谷歌为首的国际巨头以及美国“类人脑芯片”（SyNAPSE）、欧洲“欧脑项目”纳入的高校和科研机构中。由IBM主导的SyNAPSE项目预计在2016年内能够完成100亿神经元规模的计算机原型，但距离通用型、成熟型产品问世尚需较长时日。
第三，我国应积极应对人工智能发展新浪潮，以产学研用协同创新打造国际竞争新优势。近年来，美欧等国家在人工智能领域不断加大投入，开展专利布局，以技术和应用为纽带构筑产业生态。我国在人工视觉、语音语义识别等细分产业领域并不落后，但从全局来看，在人工智能基础理论、核心算法和产品成熟度、产业投资和人才队伍储备等方面与国外对比还存在明显差距。国外大企业重点攻关认知智能和自主智能，我国企业目前多集中在感知智能的低级阶段。
当前阶段，人工智能技术产业化发展应当从以下四个方面着手改进：
一是加强人工智能核心技术研发和产业化。制定人工智能产业技术发展路线图，在客观分析、科学研判的基础上，找准产业未来发展的薄弱点和赶超点。加大资金投入力度，重点突破自然语音语义识别、机器学习、智能搜索等关键技术，完善核心芯片、显示器件、智能传感器、开发工具与集成环境等产业链配套。
二是有效推进人工智能行业应用示范。加快人工智能技术在家居、汽车、无人系统、安防等领域的推广应用，提升生产生活的智能化服务水平。支持在制造、教育、环境、交通、商业、健康医疗、网络安全、社会治理等重要领域开展人工智能应用试点示范。
北京：正式“《中国制造2025》北京行动纲要”
近日，北京市正式“《中国制造2025》北京行动纲要”，其核心目标为把北京打造成为京津冀协同发展的增长引擎、引领中国制造由大变强的先行区域和制造业创新发展的战略高地。
“《中国制造2025》北京行动纲要”主要内容是实施“3458”战略部署。“3”指三转调整，通过“关停淘汰一批、转移疏解一批、改 造升级一批”，进行分类引导，推动存量产业“转领域、转空间、转动力”，再造产业发展新势能。“4”是四维创新，即强化以新技术、新工艺、新模式、新业态 为主要内容的“四位一体”的全面创新。“5”是指发展五类高精尖产品，包括代表产业制高点的创新前沿产品、满足国家战略需求的关键核心产品、体现制造业服务化的集成服务产品、推动产业轻资产化的设计创意产品和保障基础民生需求的名优民生产品。“8”是指实施八个新产业生态专项，包括新能源智能汽车、集成电路、智能制造系统和服务、自主可控信息系统、云计算与大数据、新一代移动互联网、新一代健康诊疗与服务、通用航空与卫星应用。
安徽：通过《推进“互联网+”实施方案》
安徽省政府第64次常务会议日前召开，会议原则通过《安徽省加快推进“互联网+”行动实施方案》。指出要围绕加快调结构转方式促升级和全面建成小 康社会目标，推动互联网新技术、新模式、新理念与经济社会各领域深度融合，加快建成全国重要的智能制造产业基地和有较大影响力的互联网融合创新发展高地。 要夯实发展基础，强化网络基础、产业基础、创新基础支撑，加快建设新一代信息网络基础设施，推进战略性新兴产业集聚发展基地建设，培育一批创新创业服务平 台。要明确重点领域，发展互联网与产业融合新业态，拓展网络民生服务新模式，提升公共服务新水平，推进互联网向工业、农业、服务业及能源领域渗透，拓展云 计算、大数据、物联网在民生领域的应用，加快政务信息系统互联互通、数据共享，提升政府公共服务效能。要强化保障措施，加大财政金融支持，强化人才支撑， 优化发展环境，保障信息安全，促进“互联网+”行动持续深入实施。
7大行动促互联网与制造业融合
工业和信息部日前印发“贯彻落实《国务院关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》行动计划（2015-2018年）”的通知。根据“行动计划”，到2018年，我国互联网与制造业融合进一步深化，制造业数字化、网络化、智能化水平显著提高。两化融合管理体系成为引领企业管理组织变革、培育新型能力的重 要途径；新一代信息技术与制造技术融合步伐进一步加快，工业产品和成套装备智能化水平显著提升；跨界融合的新模式、新业态成为经济增长的新动力，培育一批 互联网与制造业融合示范企业；信息物理系统（CPS）初步成为支撑智能制造发展的关键基础设施，形成一批可推广的行业系统解决方案；小微企业信息化水平明显提高，互联网成为大众创业、万众创新的重要支撑平台；基本建成宽带、融合、泛在、安全的下一代国家信息基础设施；初步形成自主可控的新一代信息技术产业体系。
具体行动计划包括：两化融合管理体系和标准建设推广行动、智能制造培育推广行动、新型生产模式培育行动、系统解决方案能力提升行动、小微企业创业创新培育行动、网络基础设施升级行动、信息技术产业支撑能力提升行动。
遏制互联网领域侵权假冒行为
国务院办公厅日前印发《关于加强互联网领域侵权假冒行为治理的意见》，指出，互联网领域侵犯知识产权和制售假冒伪劣商品违法犯罪行为也呈多发高发态势。因此亟需遏制互联网领域侵权假冒行为多发高发势头，净化互联网交易环境，促进电子商务健康发展，为创新创业增添新活力，为经济转型升级注入新动力。
《意见》提出了加强互联网领域侵权假冒行为治理的5项基本原则。
依法监管。加快推进打击互联网领域侵权假冒行为相关法律法规建设，运用法治思维和法治方式履行市场监管职责，强化事中事后监管，构建法治化市场环境。
技术支撑。积极创新监管方式和手段，加强大数据、云计算、物联网、移动互联网等新信息技术在网络交易监管中的研发应用，提高对网上侵权假冒违法犯罪线索的发现、收集、甄别、挖掘能力。
统筹协作。充分发挥打击侵权假冒工作统筹协调机制作用，加强行政执法、行业管理、宣传、司法等部门间协作配合，形成工作合力。
物流标准化的引入对于促进我国物流行业发展至关重要，但我国物流标准的运行机制和管理制度尚有待完善，其中体制问题是制约物流标准化进程的最大阻碍之一。
近年来，随着物流业的迅猛发展，如何促进物流业与制造业的协同发展成为了企业、政府关注的热点话题。我国物流产业发展迅速，物流业增加值从2007 年的16981 亿元增加到 2014 年的4万亿元以上，五年来增加了一倍，说明物流业在规模提高的同时，成本也相应地快速增加。随着对行业转型发展的需要，标准化引入对于减少交易成本起到至关重要的作用。
建立标准化体系
作为物流标准化工作的具体体现，物流标准化体系的建立能够让物流标准化工作有序、全面地进行。物流标准体系根据物流标准化对象的不同特性分为 4 个类别：物流技术标准、物流信息标准、物流管理标准、物流服务标准。
物流技术标准主要是针对物流过程中使用的技术方法、设施设备等进行标准化；物流信息标准是指对物流过程中的信息管理相关内容进行标准化；物流管理标准是对物流的安全、环保、统计、绩效评估的标准化；物流服务标准是对物流环节作业、流程管理等进行标准化。
物流技术标准化促进交接货物效率。对货物交接产生影响的物流技术标准主要为托盘标准、叉车标准、车辆标准等。一般来说，制造企业的产成品出库之后在仓库装载上车辆，由物流企业运送到分销商或零售商处，不同企业用的托盘尺寸往往是不一样的，这样货物从制造企业出库装载上运输车辆，到达物流企业仓库之后由于其包装大小与物流企业的托盘不适应，要人工进行卸载、再次包装、搬运等活动。如果实现了制造企业和物流企业的托盘尺寸标准化，那么货物运送到物流企业仓库之后，不用再次包装，只用叉车直接叉托盘将货物入库即可。这样既降低了运作的时间、人工成本，又提高了运作效率。
物流信息标准化的实施可以促进制造企业及物流企业内及企业间的信息沟通。物流企业将原材料从供应商处运送到制造企业，制造企业进行生产及原材料、产成品的储存，然后制造企业将成品配送到零售商进行销售。信息标准化促进这个过程中两企业的运输、生产、储存、配送、销售协同。另外，信息标准化还可以降低两企业的人力资源成本、提高专用资产投资、加强双方信任、提升效率的动力等。
物流管理标准化对操作层的影响主要体现在操作流程的标准化管理、安全操作的标准化管理、环保生产标准化管理等。对操作层面来说，管理标准化的主要作用是将工作流程中各环节的操作顺序、操作方法、操作注意事项等，通过制定规章制度、手册等形式确定下来，以达到节约员工培训成本、降低出错率的目的。
从操作流程标准化来说，制造企业可根据企业已有操作经验将企业的采购、生产、储存等运作环节进行标准化管理；物流企业可对运输、储存、装卸搬运等各环节进行标准化管理。另外，企业也应该对安全生产、环保生产等做相应的规定以确保员工及企业财产安全、确保企业对环境不造成伤害。
当前的重点问题
在当前新形势下，交通运输行业拟定综合交通运输标准以及协调衔接各种交通运输方式标准的运行机制和管理制度尚有待完善。
一方面，多方参与的协调机制尚未建立，社会参与度不足，缺少部省协调、鼓励各方参与、标准公开的制度和政策；另一方面，标准化制修订工作的开放性不足，吸收各方有效参与、协调各方意见的运行机制尚不完善，未能充分有效发挥企业在标准需求、投入、制定和应用中的主体作用。
首先，体制问题是制约我国物流标准化进程的最大阻碍之一。由于资源管理集中性特点，直接造成了物流标准化管理工作很难自下而上推动，而自上而下又缺乏动因，势必造成物流标准化工作的滞后。
尽管有国家质检总局作为国家标准的行政主管部门，但由于在推行过程中物流产业又具有跨行业的特点，只能由各个管理部门的标准化技术委员会来负责标准的归口管理。要统一这些标准，需要对很多部门协调，衔接难度大。上述这些体制问题，只有政府层面牵头，建立国家标准与具体细化的行业标准，做到制度规范有标准、政策实施有标准、创新管理有标准、执行操作有标准，才能做好物流标准化工作。
其次，标准体系和标准适应性不足，部分标准体系缺乏统筹协调，导致体系间存在交叉、矛盾的现象，重点领域标准体系不完善。
面对交通运输行业综合运输体系建设，行业转型升级，提升服务水平，保障运输安全等行业发展重点，存在综合运输、服务、绿色等重点领域的标准体系表缺失，以及公路工程和水运的养护、服务和管理标准数量不足等现象，不能很好支撑交通运输发展需要。因此，需要在科学性、可行性、协调性等方面注重加以梳理和论证，建立健全重点领域的标准体系，并着力解决重点领域标准缺失严重的问题，缩小现行有效标准与体系规划的标准差距。
因此需要定期对制造行业和物流行业的标准化应用及协同状况进行统计。针对制造行业来说，统计状况包括制造企业的第三方物流外包率、第三方物流企业的性质、外包的主要的物流环节、制造企业设施设备类型及标准、制造企业信息系统使用状况及与第三方物流企业对接状况等。对物流行业来说，统计情况包括第三方物流企业的主要服务功能、设施设备如托盘等型号及利用状况、第三方物流企业信息系统使用及与制造企业对接状况等。
组织物流企业、制造企业的人员进行企业间的交流学习，一方面是关于先进技术和经验的学习，主要是国外的一些先进物流企业的做法、制造及物流企业协同发展的案例等等；另一方面是企业间的内部的、互相之间的学习，成功的方法得到共享和推广，协同时出现的问题得到及时有效的解决。
关键词:智能家居;家庭网络;标准
一、智能家居产业的发展现状
随着生活水平的提高,智能家居已经步入大众的视线。根据第十个五年计划的总体要求,建设部要求到2010年全国大中城市中60%的住宅要实现智能化。中国互联网络信息中心CNNIC的《第23次中国互联网络发展状况统计报告》指出,截止2008年底,中国上网人数,达2.98亿人,家庭上网人数占78.4%。信息产业部颁布的《信息产业科技发展十一五规划及2020年中长期规划纲要》指出,基于构建先进的国家信息基础设施和推进三网融合的需要,家庭网络研发及产业化进行、家庭网络的研发与产业化工作是信息产业十三个重大项目之一。
国内各行业和厂商对智能家居的研究在如火如荼地进行着,智能家居频繁地出现在各大媒体上,一时间成了人们耳熟能详的词汇。目前关于智能家居的称谓很多,诸如:家庭网络、电子家庭、数字家园、家庭自动化、网络家居、智能化家庭等几十种,但它们表达的含义和所要完成的功能各有侧重点。许多行业和组织也从各自的角度和利益出发,推出了一系列关于智能家居和家庭网络的标准,但市场上并没有出现占主导地位并被人们广泛接受的智能家居技术与产品。
二、智能家居的概念
家庭网络是把家庭范畴里的信息设备、通信设备、娱乐设备、家用电器、水电气暖计量表、照明系统和安全系统连接在一起组成的一种局域网,其主要功能是集中控制各种家用电器并接入互联网,共享网络信息资源和享受网络服务。家庭网络系统扩展至整幢住宅和整个社区,而成为智能住宅小区和智能社会的基础。因此一套完善的智能家居应在家庭范围内使家电设备、电气设备、通讯设备网络化,并运行在统一开放的技术平台上,对内实现设备的互连、互通,对外实现基于公众网络的宽带或窄带应用业务。
图1给出了一个智能家居的完整系统框图,它主要分成三个部分:公众网接入实体、智能家居主网关、用户终端和家庭网络子网关。其中家庭网络子网关主要实现照明、水电气暖计量表和简单家用电器的有线或无线联网控制。
三、各行业对智能家居的理解及局限
1.通信行业提出的观点及其发展状况。中国通信标准化协会于2006年制定了“基于电信网络的家庭网络总体技术要求”和“基于电信网络的家庭网络设备技术要求――家庭网关”的通信行业标准。其中主要规定了基于电信网络的家庭网络定义、家庭网络与电信网络的连接、家庭网络的功能参考模型等,着重强调了基于电信网络的家庭网络物理位置是在家庭内部,同时突出了家庭网关在基于电信网络的家庭网络中的重要作用,即将电信网络提供的业务和应用延伸到家庭范围内。电信行业对于较高带宽需求的信息类业务,如语音、信息、数据、多媒体、高质量音视频点播业务,技术相当成熟。对于较低带宽需求的控制类业务,即家庭内部终端的互联,并没有给予太多的关注。
智能家居要实现与公众网/Internet的连接必然要融入电信网络,成为公众网的一个端接点。目前国内居民可选择的上网方式主要有:ADSL、Cable Modem、GPRS/CDMA、56KModem。而国内IPv4地址匮乏,居民上网多采用动态地址分配的方法,这也给智能家居产品的开发带来不小的困难,因此一些智能家居产品只选择采用电话拨号和短信的方式使用户对家庭内部设备进行简单的控制。
2.家电和IT行业提出的观点及其发展状况。家电行业竞争激烈,为了提高产品竞争力,较早提出了由传统家电向网络家电进军的概念,将3C:计算机(Computer)、通讯(Communication)和消费类电子产品(Consumer Electrics)进行融合。但在一种设备上进行所有功能的融合显然太过复杂,新的思路是通过预置统一的标准协议实现家电以及设备终端的自动发现、连接和资源共享。
这方面国内具有较大影响的标准化组织有2个:一个是以联想、TCL、康佳、海信、长城5家企业发起的“信息设备资源共享协同服务”标准工作组(简称闪联),强调以PC为核心组建家庭娱乐中心与办公环境下不同设备的有效互联。另一个是以海尔、春兰、中国网通等为代表的“家庭网络标准产业联盟一ITOPHOME(e家佳)”,主要是针对家庭环境,强调智能家电、家庭网络与以TV为核心的家庭娱乐中心的建设。
家电和IT行业推出的智能家居方案到目前为止并没有得到普及,分析其原因主要有三点:第一,这些方案主要位于家庭网络内部,对公众网接入实体和家庭控制子网的考虑较少,主要实现家庭内部的计算机和大型家电的联网控制。第二,各家电和PC厂商提出的整套数字家庭生活虽然很美好,但相互之间的产品基本不兼容,往往要求消费者淘汰原有的家电产品(部分可加装联网设备)。第三,产品价格过高和产品选择有限。含智能家居功能的家电产品可供选择的产品种类比较少而且单个产品的知名度、性能和质量上和国际知名品牌比缺乏竞争力,很难得到高端消费者的青睐而低端消费者则更关注产品的价格。
3.安防、装修行业的观点及其发展状况。国外在智能建筑方面的技术发展较为成熟,其中主流的技术包括X10,EIB、CeBUS,LonWorks等。这些低速的通讯链路主要用于大型建筑、智能楼宇以及高档住宅,虽然也可以用于普通住宅,实现照明、水电气暖计量表和简单家用电器的联网,但通常成本较高,针对国内家庭用户的支持比较有限,对公众网接入以及高速家电产品的支持较差。目前还普遍流行智能化小区的概念,这类小区往往以家庭网络为依托,在小区内实现多种信息服务,主要有:小区的水电气暖计量表集中抄表;家庭安防系统直接与小区保安室或公安局联网;与小区服务和社区医疗服务机构的联网。如何将这些服务融入现有的技术范畴也是智能家居应该考虑的问题。
四、智能家居的发展契机
确立统一有效的技术标准是智能家居行业当前最迫切的需求。家庭网络研发及产业化工作要重点掌握家庭网络的关键技术,形成一批专利,实现技术专利向技术标准的转化,在家庭网络国际标准中占据重要地位。建立一套能被各厂商普遍采用并真正取得成功的标准并非易事,必须由政府指令、各产业联盟、国际标准机构、重要厂商等多方面力量的综合作用,采用普遍深入而节约成本的推广方式,才有可能被广泛认同和推广,最终实现规模化生产,进一步降低产品的价格,促进智能家居产品得到进一步的推广,也使整个产业的发展进入良性循环。对标准是否取得成功必须通过市场而不是政府认定来检验,通常都是先有产业制造和市场应用,后有标准的确立。目前已有的几个技术标准各有侧重点,互不兼容,在内容上、规模上和数量上都没有达到被广泛接受这个目标。同时长期多个标准并存,很可能会对产业造成一定的损伤,导致不必要的重复投资。
智能家居接入公用网是智能家居产品的最基本功能。智能家居产品生产厂商处于产业的核心地位,因此有必要与通信行业保持紧密的关系,使用户不仅仅通过电话拨号和语音提示或者是手机短信息的方式控制智能家居设备,更可以通过互联网访问和控制智能家居设备。随着移动上网、3G业务的迅猛发展,用手机控制家居设备甚至进行视频监控已经成为发展的趋势。由于IPv4资源的短缺形势越来越严峻,IPv4地址数的增长速度已经连续两年落后于中国网民的增长速度,普通用户难以申请到固定IPv4地址。在IPv6还未得到普及的情况下,智能家居生产厂商有必要为用户提供免费的动态域名解析服务(DDNS),使智能家居产品支持普通电话线、ISDN、xDSL、有线电视网络、双绞线到户的宽带网和其它任何能够提供互联网真实IP的接入服务线路,而无论连接获得的IP属于动态还是静态。最终,用户只需要输入互联网的URL地址就可以打开自己家的家庭网关的主页面,实现对智能家居设备的远程访问和控制。由于IPv6技术是大势所趋,所以基于IPv6技术的智能家居网络的研究也将成为未来研究的热点。
各智能家居产品生产厂商在产业联盟的协调下,应进行深入沟通,尽可能地开放自己的技术标准,并对产品的相互兼容进行技术交流与合作。同时加强与IT厂商的合作,在PC产品的价格较为低廉的情况下,采用x86架构的通用处理器作为智能家居的核心――家庭网关的硬件平台,安装主流的操作系统,并在此之上开发智能家居的软件和硬件设备,甚至可以在安装接口设备和智能家居软件的基础上直接利用家中已有的PC作为家庭网关。这样可以大大提高产品的通用性,降低软件开发的难度和厂商在硬件设计上的投入,最终降低产品的售价。
关键词：智能数字化变电站；过程总线；总线通信技术；保护结构
中图分类号：TM76 文献标识码：A
随着电力电子技术、计算机技术、电力通信技术等在电力系统中应用的不断完善，加上电力系统不断向大参数、高电压等级、复杂电网结构等方向快速发展，传统的变电站自动化系统在实时性、可靠性、精确性等方面均很难满足现代智能数字化远程调度电力系统需求。为了实现变电站中所有智能IED电子设备间数据信息资源的实时共享和互操作，如何确保过程通信网络中所有测控、保护、监视等数据信息在采集、远程传输、以及运算分析等过程中具有非常强大的实时性、安全性、可靠性等，就成为智能数字化变电站自动化过程层应用技术研究难点和热点，具有非常重要的工程实践意义[1]。
1 智能数字化变电站过程层总线通信技术实现背景
1.1 变电站IEC61850国际标准
变电站IEC61850国际标准是新一代智能数字化变电站自动化系统通信网络和系统通信协议的技术标准，通过对变电站内部所有IED设备数据对象的统一信息集成建模，并按照面向对象服务技术和抽象通信服务规范接口的统一语言描述定义，从而实现变电站内所有分层分布式智能IED电子设备间数据信息资源的无缝通信实时共享。应用IEC61850标准中的通信协议可以实现智能数字化变电站自动化系统中所有智能IED设备间的互操作性、以及系统自动化功能的扩展兼容性和运行长期精确稳定性，是实现变电站自动化系统中数据信息资源实时共享的基础前提，为智能数字化变电站自动化系统的过程层智能IED电子设备实现信息集成建模的基础数字化的重要保证，是变电站自动化系统过程总线通信技术的研究发展重要方向。
1.2 电子式互感器与智能化断路器
电子式电流/电压互感器为变电站系统运行中，特征电参量数据信息的实时采集、监视、保护、控制等智能IED电子设备提供重要的数据信息。由于不同智能IED设备通常来自不同厂家或同厂家不同型号的产品，因此，利用电子式电流/电压互感器为不同智能IED电子设备间提供标准化、系统化的数据信息，也是变电站自动化系统过程层实现不同智能IED电子设备间数据信息资源实时共享和互操作的重要技术支撑。断路器智能化的二次系统可以实现断路器监测系统信息量的最大化、准确化、故障事故逻辑判定程序多样化、以及断路器监控保护技术手段智能自动化等多种功能，可以有效提高智能数字化变电站系统在实际运行中对系统故障和事故定位的实时精确化。
1.3 网络通信集成网络化技术
数据信息的实时通信是实现变电站自动化系统智能数字化的关键技术。光纤通信技术、交换式以太网、以及虚拟局域网（VLAN）等网络通信技术在变电站自动化系统中应用的不断完善深入，使得变电站自动化系统的二次信号回路和控制回路逐步向集成网络化等方向快速发展。用数字通信技术手段代替传统的电量信号传输模式；用光纤作为传输介质代替传统控制、信号电缆的硬接线模式，为变电站自动化系统从集中式向分散分布式信息集成等方向发展提供了重要技术支撑。过程层中二次设备不再出现常规功能装置重复的I/O输入输出接线端口，通过过程层网络真正实现不同智能IED电子设备间数据信息资源的实时共享和互操作。
2 智能数字化变电站过程总线应用结构体系
智能数字化变电站自动化系统汇中过程层和过程总线通信的提出，是基于IEC61850国际系统规范标准对传统变电站自动化系统的通信协议体系(如UCA2.0)进行信息集成通信的重大技术变革，也是智能数字化变电站区别传统变电站自动化系统的重要指标特征之一。按照智能数字化变电站IEC61850标准要求，过程总线应用结构应采用集成网络化通信结构代替传统变电站的二次控制、信号电缆硬接线模式。智能数字化变电站过程总线应用结构应以工业以太网为通信核心，按照不同的组网方式构筑满足不同数据信息流需求的合理灵活的逻辑拓扑结构。目前，智能数字化变电站自动化系统建设和改造工程中常用的过程总线应用结构体系主要包括星形拓扑、总线拓扑、环形拓扑、以及网状拓扑四种模式。但是从大量工程应用效果来看，星形结构从信息流通信实时可靠性、逻辑拓扑结构清晰性、以及使用成熟完善性等方面均较其它三种应用结构体系较为完善合理。加上变电站智能IED电子设备制造成本的不断下降，采用冗余设计模式的星形网络拓扑结构，已成为智能数字化变电站过程总线首先的通信应用保护结构。
在大量工程应用实践经验的基础上，很多电力研究学者又在过程层总线中通过将保护IED设备和合并单元两者相互组合，并利用时钟源进行在线分析的改进过程层总线保护结构模式，其具体结构如图1所示：
图1 经功能整合后的变电站过程总线保护结构
从图1中可知，电力研究学者在标准冗余星形结构的基础上，引入了考虑间隔层与过程层设备单元间的可用性因素，利用合理的合并单元与断路器控制组合体与保护IED电子设备间的运行可靠性判断，通过功能整合有效提高智能数字化变电站中过程通信总线运行可靠性、精确性、以及实时可靠性。
3 智能数字化变电站过程层总线应用功能的实现
按照图1中所述的功能整合过程总线冗余保护结构，推出了实际变电站自动化系统工程应用中的过程层功能合并单元（合并单元/断路器控制器）的整合设计方案。此处以ABB制造厂家的智能数字化变电站过程总线保护结构体系为例，其具体过程总线保护实现方案如图2所示：
图2 ABB过程总线保护实现方案
从图2可知，ABB推出基于ELK-CP3组合采集分析处理装置（组合式电压/电流互感器）的过程总线保护结构。
Abstract： The concepts of Made in China 2025， German Industry 4.0 have been proposed resulting in the questions of how to improve efficiency of China's manufacturing， reduce costs， improve quality， and how to achieve the transformation of the production mode. The author combined with many years of experience， analyzed the current status of the mechanical processing industry in-depth， and put forward that Industry 4.0 can not be accomplished overnight， and we need to combine the actual situation of China's manufacturing industry， and gradually implement it.
关键词：自动化；工业4.0；智能化；无人化工厂
Key words： automation；Industry4.0；intelligent；unmanned plant
中图分类号：TP242.6 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）10-0102-02
0 引言
2015年的春节前夕，日本知名钟表企业西铁城在广州生产基地宣布清算解散，千余名员工被解除劳动合同。与此同时，微软、松下、大金、TDK等正逐步关闭在华工厂；富士康、船井电机、歌乐、三星等世界知名企业则纷纷在东南亚和印度开设新厂，加快了撤离中国的步伐。近年来，新闻中不断出现的某知名制造工厂又发生员工跳楼自杀事件；长三角、珠三角经济发达地区又出现用工荒，现场操作技工难求等现象，都把矛头直接指向了中国制造业中人的问题。
30年来，凭借廉价的劳动力资源，中国迅速成长为世界超级制造大国，世界各地的制造业巨头纷纷在中国设厂，他们不但带来了资金、技术，同时也带来了市场，推动了中国经济的迅速增长。
然而曾经的优势已经逐步演变为劣势。随着中国经济的发展，中国人民的生活水平迅速提高，S之而来的是中国的劳动力成本也迅速上升；中国几十年来的计划生育政策，致使愿意在车间里从事工作的劳动力大幅减少；另外由于制造过程中过多的人的参与，使中国制造很难达到更高的质量水平……这些已经成为中国制造企业主们的共识。
随着第四次工业革命的兴起，制造业数字化，自动化，智能化技术的开发和利用，以劳动力资源为关键生产要素的传统制造模式已经悄然发生转变。美国的再制造，德国的工业4.0，日本的无人化已经彻底颠覆了制造业的生产方式，海外制造已不再是最佳选择，这将使中国制造业逐步陷入困境。
如果不尽快转变”以人为本”的传统制造模式，曾经辉煌的中国制造工厂都将举步维艰。无人化、智能化制造模式将是当前制造业发展的方向。在工业4.0的各种解读铺天盖地席卷的情况下，中国制造是否具备了升级为工业4.0的条件？如何实现工业4.0？这个问题需要中国的制造业主沉下心来，结合自身企业的实际情况，从确实能够降低成本、提高质量的角度来考虑制造模式的升级改造。笔者就在制造业从业近二十年的经验，通过观察、思考和实践，对中国制造业的模式升级提出以下一些观点，以期能给读者提供一些参考和借鉴。
1 实现无人化工厂，首先要从做好自动化开始
结合日美欧发达国家机器人产业发展经验，我们将机器人行业发展划分为五个阶段：技术准备期、产业孕育期、产业形成期、产业发展期和智能化时期五个阶段。日欧机器人产业已完成前四个阶段，目前处于智能化时期，而中国机器人产业还处于孕育期。
现阶段，经济型本体也是国内机器人产业发展的一个重要方向，包括低成本的六轴通用关节机器人，三、四轴专用关节机器人，还有直线轴桁架机器人等。在“伺服系统”、“控制器”、“核心算法”、“精密减速器”以及“应用和集成技术”这五大领域至少要有2-3个是擅长的。
近年来，我国工业机器人每年新增装机量以30%的速度迅猛增长。中国机器人产业联盟的工业机器人市场统计数据显示：2013年中国市场销售工业机器人近3.7万台，超过日本，位居全球第一。但根据相关统计机构的数据，2014年，我国每万名产业工人所拥有的工业机器人数量仅为30台，远低于日本的323台、韩国的437台、德国的282台，差不多国际平均水平55台的二分之一，如图1所示。我国制造业自动化程度还处于较低水平，距制造业强国尚有巨大的增长空间。
国内自动化还存在着以下问题：
①进口自动化成本太高，用户不敢投入。欧日韩在自动化产业上起步较早，自动化集成经验比较丰富，自动化改造成功率相对较高，产品稳定性较好。但是由于高昂的工程成本，其价格居高不下，一般同类项目价格是国产自动线价格的2-3倍，自动化投入与节省人工成本相比的投资回收期在5年左右。除了汽车零部件制造行业的一些大型企业外，其他制造企业很少敢轻易进行自动化改造投入。
②国内自动化经验有限，可靠性、稳定性不高，有能力承接大型自动化项目的提供商不多。国内自动化集成厂家大多都是近3-5年起步的中小企业，他们虽然具有工程本地化成本优势，但由于起步晚，经验有限，承接大型自动化项目的能力更欠缺。致使客户在投入时顾虑重重，制约了国内制造业装配自动化升级的快速推进。同时自动化的过程是一个非标定制的过程，对于自动化提供厂家的人员技能要求非常高，而这些高技能人才必须在实践中不断去积累经验，成长速度慢。这些也制约了自动化厂家的快速成长。
③很多用户对于自动化的理解尚不到位，存在贪大求高的问题。在全国一片实现智能化制造的热潮中，许多用户内心躁动，打算一次性从现有的数控设备升级到智能化工厂，工厂改造规划高大上，但执行推进起来却困难重重，跌跌撞撞实现的所谓智能化工厂，却是中看不中用，投入了巨大的成本，最终却没有达到降本增效的最终目标。
2 在做好自动化的基础上，向智能化、无人化工厂发展
做好自动化，在减少简单工作的劳动用工，降低产品成本，提高产品质量的前提下，才具备了向智能化、无人化工厂发展的基本条件。如果工厂改造的结果不是降低成本、提高质量，那么就是失败的投资。
实现智能化的过程，是打通车间所有智能设备和工厂上层管理软件之间连接的过程。让智能设备能够“开始说话”，将指令执行的过程和结果实时汇报给上层管理软件，同时这个汇报还要让上层管理软件能够“听”的懂。也就是说从各种不同的智能设备处采集的数据要使用统一的格式，保证其能够被上层软件所使用，如图2所示。
目前由美国AMT牵头引导的MTConect协议标准和西门子牵头的OPC协议标准，就是专门解决这些问题的技术标准，当然解决这些问题的技术标准不止有这些，国内也有相关企业联合在研究这样的标准，如图3所示。
3 结论
实现无人化工厂的关键是做好自动化，在自动化改造过程中，企业必须从自身实际情况出发，以降低生产成本、提高产品质量为终极目标，做好工厂自动化改造工作。在做好自动化的基础上，再加上打通车间新老设备、不同设备控制器之间信息互联互通的标准协议和工厂管理的软件解决方案，就具备了实现无人化、智能化工厂的条件。
参考文献：
[1]裴L洪，于燕.德国“工业4.0”与中德制造业合作新发展[J].财经问题研究，2014（10）.
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