一、物聯網

　　物聯網就是物品的互聯網（the internet of things），通過射頻識別(RFID)、紅外感應器等信息傳感設備，按約定的協議，把任何物體與互聯網相連接，進行信息交換和通信，以實現對物體的智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。物聯網是基于傳統互聯網的延伸和拓展，打破了傳統的思維，結合計算機、互聯網、移動通信網的新一代信息技術的重要組成部分。

　　自物聯網的概念的提出來世界各國對于物聯網非常的重視。美國提出以物聯網為核心的智慧地球的計劃；歐盟公布了涵蓋標準化、研究項目、試點工程、管理機制和國際對話在內的物聯網領域十四點行動計劃；我國提出感知中國戰略后，物聯網熱席卷而來。物聯網更是廣泛應用于各行各業，為人們提供多元化的服務。圖1所示物聯網應用領域圖。

圖1 物聯網應用領域圖

二、物聯網關鍵技術

　　物聯網作為新一代信息網絡是信息現代化先進范疇，優化調整了原始互聯網的結構體系和應用功能，并融合最新的互聯網技術、傳感技術和智能處理技術，通過智能感應裝備，經過網絡傳輸，傳輸到信息處理中心，再傳輸給物體，最終實現物與物、人與物之間的自動化的交互與處理的智能網絡。在這一過程中涉及關鍵物聯網技術：RFID、傳感技術、網絡和通信技術、定位技術。

　　1.RFID

　　RFID(radio frequency identification，射頻識別)射頻識別是一種非接觸式的自動識別技術，利用射頻信號及其空間耦合傳輸特性，實現對靜態或移動待識別物體的自動識別，用于對采集點的信息進行“標準化”標識。RFID有隨時性、無接觸磨損、可同時實現對諸多物品的自動識別特點，應用到物聯網領域，與互聯網、通訊技術結合，可實現全球范圍內物品的跟蹤與信息的共享，在物聯網“識別”信息和近程通訊的層面中，起著至關重要的作用。

　　RFID的技術標準主要由ISO和IEC制定的。基本上是由3部分組成：

　　標簽(Tag)：由耦合元件及芯片組成，每個標簽具有唯一的電子編碼，附著在物體上標識目標對象；

　　閱讀器(Reader)：讀取(有時還可以寫入)標簽信息的設備，可設計為手持式或固定式；

　　天線(Antenna)：在標簽和讀取器間傳遞射頻信號。

圖2 RFID系統組成部分

　　2.傳感技術

　　信號是物聯網的載體，信息采集技術是物聯網的奠基石。信息的采集主要是通過感器、傳感節點和電子標簽等方式。傳感器可以檢測物理的、化學的、生物的等物質的信息參數，按照特定的規律變換電信號，以維持物聯網信號收發的有序性，將不同信息數據收集處理，達到信息交換的要求。傳感器通常用于不同的環境，因此物聯網對傳感技術的要求相應較高：一是檢測信息的能力，二是傳感器的智能化。

圖3 應用于汽車物聯網的傳感技術

　　3.網絡和通信技術

　　網絡通信技術是信息傳輸的通道，在現有的網絡和通訊的基礎上增強技術的專業性和互聯功能，以適應物聯網的便捷性、廣泛性的要求，實現信息安全并可靠傳送。物聯網的網絡通訊技術包含遠程通訊技術和進程通訊技術近程通訊技術涉及RFID，藍牙等，遠程運輸技術涉及互聯網的組網、網關等技術。

　　傳感器網絡通訊技術主要包括廣域網絡通信和近距離通信集成化微型傳感器協作進行信息監測和采集，將信息以網絡或無線方式傳輸。廣域方面主要包括iPv6互聯網、3G移動通信、衛星通信等技術，為物聯網的提供戶高效的傳送通道；在近距離方面，代表是IEEE802.15.4通信技術。

　　M2M技術（Machine-To-Machine）使物聯網更加的智能化，M2M綜合了網絡和通訊技術，將設備連成一個網絡。與M2M可以實現技術結合技術有GSM、GPRS、UMTS、WIFI、藍牙、ZigBee、RFID、UWB等。

圖4 物聯網網絡通信技術

　　4.定位技術

　　隨著物聯網的應用越來越廣泛，跟多的應用需要用到定位技術。在物聯網中主要用到的定位技術有：衛星定位，無線網絡定位，傳感定位。

　　a)衛星定位技術有GPS、GLONASS、北斗等。衛星定位技術在汽車物聯網中應用非常成熟，在工程機械行業，各大品牌工程機械公司將安裝GPS作為標準配置，用戶只需要按規程操作機械，其余所有問題，如保養、維護、修理、更新、再制造等，真正實現了售出的工程機械，終生管理、終生服務。

　　b)無線網絡技術主要是蜂窩基站的定位，ZigBee技術，藍牙技術。

　　c)基于感知層進行定位，如利用RFID傳感、車牌，集裝箱圖像識別等也可感知物體的位置。

三、物聯網與制造業

　　制造業一直在跟隨著科技進步而不斷的變化。制造業趨勢將向全球化、綠色化、個性化、智能化發展，同時會面臨成本加大、產品的要求更高的挑戰，傳統制造業一味追求的大量生產模式，“大而不強”的尷尬窘境將會遭遇更多的挑戰。通過科技應用掌握產品創新、制造技術創新和產業模式創新，是值得參考的策略思維，只有充分認清創新轉型對制造業的重要性，才能適應當前激烈的市場競爭格局。物聯網概念的提出，以及相關技術的引入，對制造業的發展提供新的動力。

　　隨著物聯網的不斷推廣，物聯網在制造業領域應用的程度也不斷加深。物聯網在制造業領域的應用主要是成分融入制造業流程：采購、生產、物流、銷售、售后五大塊，利用RFID、儀器儀表、工業控制等技術實現對工業全流程的“泛在感知”，并對數據進行實時監控優化控制，來達到提高產品質量、節能降耗和優質服務的目標。

圖5 物聯網在制造業中應用

　　1.采購管理智能化

　　傳統的采購模式的信息不精確、管理粗放、控制難度大、從而導致效率低，物料的耗損較大，成本較高，容易造成物料不能及時運送，影響企業的正常生產秩序。從物聯網的角度結合制造業實際情況，利用RFID技術、傳感技術結合物料管理系統創造了新型的采購管理模式。

　　物聯網應用于采購管理有利于制造商及時提供需求信息給供應商。實時、便捷地采集制造商產品銷售信息，從而及時反映制造商的市場需求，將此市場需求信息及時傳遞給供應商，從而促進協作預測、協同計劃、預測與補貨計劃以及準時制生產，使得供應商與制造商問的聯系更加緊密。RFID的技術能有效、快速識別物品，使材料供應及時、準確。同時RFID內標簽的可以寫上生產材料、生產日期、原廠地、檢測時間等詳細信息。使得制造商能夠很容易地追溯其原材料采購的源頭，有利于加強對供應渠道的控制。傳感技術實時采集生產過程中的物料的加工情況，實時采集加工過程中產生的不合格品等信息增加采購計劃。

　　戴爾敏捷智能的采購模式：

　　直銷模式是戴爾取得競爭優勢的一個方面，而支撐戴爾成功實現大規模定制的關鍵之一是其敏捷智能的采購模式。戴爾公司的物料采購運作，涉及到商務計劃和物料采購等環節其目標是在保證物料供應的基礎上庫存最小。雖然戴爾沒有在零部件的采購和生產上花費更多的精力，這些工作交由Intel等硬件生產廠家完成。但是物料采購運作迅速性直接影響戴爾的后續乃至整體生產運營。戴爾采用第三方采購模式，利用供應商管理庫存(VMI)和信息共享，戴爾和供應商簽訂合同，要求每個供應商都必須按照它的生產計劃，按照 8—10天的用量將物料放在由第三方物流企業管理的VMI倉庫里。戴爾確認客戶訂單后，系統會自動生成一個采購訂單給第三方物流企業，第三方物流企業在90分鐘內迅速將零部件運送到戴爾的裝配廠，系統在傳遞物料采購信息的同時，迅速將顧客訂單安排到具體的生產線上。最后由供應商根據第三方物流企業供的送貨單與戴爾結賬。所有交易數據都在互聯網上不斷往返，實現以信息代替庫存。

　　2.生產過程工藝優化

　　將物聯網技術融入制造過程的各個環節,借助模擬專家的智能活動,取代或延伸制造環境中人的部分手工和腦力勞動，以達到最佳生產狀態。

　　將RFID芯片植入每一個產品的零件上，建立RFID讀寫器，從零件進入第一工序的開始到最終的產品的離開生產加工線中，每一個生產環節零件的加工的流程的信息進行實時掌握，并配備相應的中間件系統，聯入互聯網。這樣，在半成品的裝配、加工、轉運以及成品裝配和再加工、轉運和包裝過程中，當產品流轉到某個生產環節的RFID讀寫器時，RFID讀寫器在有效的讀取范圍內就會檢測到編碼的存在。EPC代碼將成為產品的唯一標識，以此編碼為索引就能實時地在RFID系統網絡中查詢和更新產品的數據信息。

　　通過應用整合信息系統、人機界面設備PLC觸摸屏、數控機床、機器人、PDA、條碼采集器、傳感器、I/O、DCS、RFID、LED生產看板等多類軟硬件的綜合智能化系統，實現布置在生產現場的專用設備對從原材料上線到成品入庫的生產過程進行實時數據采集、控制和監控。同時，智能制造系統實時接受來自ERP系統的工單、BOM、制程、供貨方、庫存、制造指令等信息，同時把生產方法、人員指令、制造指令等下達給人員、設備等控制層，再實時把生產結果、人員反饋、設備操作狀態與結果、庫存狀況、質量狀況等動態地反饋給決策層。

　　設備監控。RFID技術可對設備的生命周期進行管理，傳感器和監控設備實時監測設備的生產使用情況，通過以太網或現場總線采集設備運行狀態數據，實施生產控制和設備維護。

　　上海通用汽車AVI系統：

　　上海通用汽車的涂裝車間、 BDC(車體分配中心)和部分總裝車間，通過 AVI自動車體識別系統在高復雜的生產線上來識別車體。實現同一條生產線上生產四種不同平臺的車型，通過AVI系統完成不同工藝段車體的自動識別跟蹤和生產過程的控制。

　　AVI系統解決方案：AVI自動車身識別系統控制焊裝、車體分配中心、涂裝的車體直到車體運送到總裝。每個AVI系統通過以太網連接到工廠信息系統FLEX/SFE。AVI系統從FLEX/SFE系統請求生產數據，或把車身的信息送到FLEX/SFE系統。通過FLEX/SFE 系統可了解某輛特殊的車體的位置，并且處于什么生產階段。通過安排從車體分配中心過來的相同顏色的車體一起噴涂來提高生產效率。

　　從焊裝車間過來的白車身通過車體分配中心BDC進入涂裝車間進行電泳、密封和噴涂。處理完后，車身通過車體分配中心送往總裝車間作進一步裝配。通過由SIEMENS Moby I系統組成的AVI系統實現了對整個過程的全程跟蹤。利用AVI系統，首先可以很好的了解現場中車體所處的位置，其次可以與IT部門很好的進行信息交換，決定在涂裝車間對此車進行的工藝處理。AVI站點任務分工各不相同，有些站點在車體行進開始前向FLEX/SFE請求數據，并將其寫入滑橇或吊具上的載碼體中；有些站點從滑橇或吊具上的載碼體中讀出數據并發送到FLEX/SFE系統；有些站點可以對載碼體進行初始化處理或者在流程結束時將載碼體上的內容清除。

圖6生產過程工藝優化

　　3.制造業物聯網的物流管理

　　物聯網的應用提高了倉庫的工作效率。大批量出入庫數據通過RFID系統實時采集、傳遞、核對、更新，提高了工作效率和準確度。并將讀取信息傳輸到供應鏈管理系統中，然后更新RFID標簽內商品的存放地點和狀態信息。在存儲時，由于RFID標簽包含了豐富的生產日期、保質期、儲存方法以及與其不能共存的商品等信息，可以最大限度減少倉儲過程中的耗損，溫度、濕度等等傳感器對倉庫的情況實時監控，保證物品在處于正常的環境中。

　　在配送過程中，采用物聯網技術能大大提高配送速度和提高揀選過程的效率與準確率，并能減少人工、降低配送成本。通過傳感器讀取物品的信息，并將采集的信息存入數據庫，系統將這些信息與發貨記錄進行核對，以檢測出可能的錯誤，然后將電子標簽更新為最新的商品存放地點和狀態。同時可以實時掌握物品的物品的地理信息，可確切了解目前有多少貨箱處于轉運途中、轉運的始發地和目的地，以及預期的到達時間等。實現了智能化調度和多式聯運的高效管理。

　　TCL開放性的專業物流管理平臺：

　　隨著TCL集團內部物流流程變革和模式變革，帶來了管理上的很大變化。需要建立一個新的物流平臺來來支持其復雜的業務（分銷物流業務、連鎖物流業務、外部零擔物流業務、B2C物流業務）和管理好眾多的物流供應商，讓網絡內所有的信息和數據都能實時的被速必達所用。 TCL建立了開放性的專業物流管理平臺，實現商流和物流運作分離，通過統一接口平臺標準實現速必達物流系統和多客戶業務系統數據和訂單同步，實現信息協同； 通過一體化協同物流平臺，實現共同配送管理（區域內多貨主零擔集拼配送），整合社會化多客戶小批量多批次區域配送訂單，逐步實現MILKRUN（班車配送）運作模式及建立反向物流運作能力，提高配送效率，降低運作成本；通過條碼管理、庫位管理、集拼作業、路線規劃等作業控制，實現較精細化的物流運作管理；為配送公司提供增值的第三方信息管理模塊，實現其業務和管理信息化，幫助其成長； 通過事前維護的標準運輸時間等規則，對超過規定配送時間提供預警和多層級投訴功能； 通過事前合同及規則維護，實現費用結算、考核自動化及實時化。

圖7 制造業物聯網的物流管理

　　4.基于物聯網的銷售管理

　　產品在銷售的流程中的信息始終是動態的，在傳統的銷售管理系統下，產品在各個銷售環節的數據的輸入采用手工和計算機結合的形式，準確率得不到更高的保障。對于許多連鎖經營或在各地有分支機構的企業，銷售數據信息量較大，通過對產品標簽進行掃描，可以更加迅速采集終端的銷售數據，后把采集的數據上載到計算機系統集中批量處理。 對于終端的信息掌握，就可以實時了解銷售情況，為經銷商、渠道商、銷售人員提供更多產品信息作為銷售計劃、銷售決策的依據。銷售信息反饋到物流管理系統中，就可以掌握發貨量和發貨的次序以及速度，保證銷售正常進行，這樣銷售管理系統和物流形管理就成一個大的智能化的系統。

　　每個產品都有唯一的標簽，智能標簽被讀取后，顯示有關產品產地、生產日期、廠家、性能介紹等詳細信息，為銷售人員和消費者鑒定產品的“真實身份”，對某些食品、藥品等時效性強的商品進行監控，一旦它們過了保質期，標簽就會發出警告，還可以設置一個觸發器，以便當有效期將要結束時，降低產品價格。對在銷售中產品監控和控制，提高銷售管理水平，降低和規避風險。

　　中國重汽銷售信息管理系統：

　　中國重汽自主研發了銷售信息管理系統，這套系統結合了全球定位技術、移動通訊技術、RFID、互聯網網絡技術，提升了銷售管理水平，節約大量的人力物力，顯著提高了中國重汽市場營銷的管理水平和企業運營能力，分布在全國各地的分公司、4S店、經銷商和改裝廠則使用“物流管理手持機”來完成接車、盤庫、交付等操作，然后掃描車輛上的智能標簽，車輛所在的經緯度信息、時間信息、經銷商信息、車輛信息等，通過移動通信的方式直接傳輸到集團管理中心，無需計算機和因特網的支持，操作簡單，方便使用。系統不僅實現了對個分公司和經銷商的銷售情況進行管理，同時也能以電子地圖的形式直觀查詢，及時準確完成對車輛的監控。整車銷售的各個環節一目了然，結合回款管理功能模塊，很容易對沒有完成全部回款的車輛進行有效監控。

四、制造業物聯網發展趨勢

　　物聯網應用越來越廣泛，應用的程度也越來越深，更多新興科技應用到各行各業中，物聯網將會快速發展，物聯網將會成為信息網絡產業成為新興戰略性產業，成為推動產業升級、邁向信息社會的“發動機”。

　　全球化，在全球化的網絡大環境下，物品連入網絡實現信息化的經營模式和管理模式，打破了制造業的區域的限制，融入了全球化的產業鏈中，擴展了企業的經營區域，使生產有序，在全球范圍內優化配置資源。

　　智能化，充分利用先進的物聯網關鍵技術，對生產過程的每一個步驟監控，實現制造過程的智能化，對產品使用過程中反饋的信息分析處理，實現產品服務的智能化。物聯網智能化成全球趨勢，3D打印技術、神經網絡和模糊控制等高科技技術都在不斷探索使物聯網更加智能。

　　精益化，每一件物品，每一臺設備，每一個工作環境都處在龐大的物聯網的網絡之中，對生產模式、工藝配置和系統平臺，進行有效的管控，優化業務流程和資源配置，強化了細節管理和過程管理，進而提高企業精益運作。

　　綠色化，物聯網技術逐步改造制造業中各個環節，提高產品的利用率，通過有效的監控實現低碳的生產模式，同時信息的收集和反饋為綠色設計提供依據。在產品回收處理可以更加有效的對每個零件進行處理，減少污染。

　　5.優質的售后服務

　　售后服務涉及退換貨、維修、維護和召回等環節。對于出售的產品都會有標簽的記錄，有利于簡化退還手續，并可使管理者根據擬退換商品已被消費者使用的時間和剩余的使用壽命來扣除相應款項，從而減少退換貨損失。

　　在維修、維護環節，配件上貼著的RFID標簽可幫助維修師迅速找到合適的配件，從而加快維修速度；還可將維修情況實時準確記錄在RFID標簽內。如豐田公司在一些車輛上植入RFID標簽后，可以記錄顧客和車輛保修方面的信息，每次顧客駕車去購買配件或進行車輛保養時，店里安裝的讀碼系統會自動讀取標簽中的數據，服務人員能立刻了解有關顧客和車輛的服務紀錄，省去了顧客攜帶有關證明和記錄的麻煩，還可以提供一系列個性化的服務。同時通過標簽記錄的維修、維護信息為制造者掌握產品質量水平、產品質量分析、技術改進提供依據。

　　在召回環節。因為產品實現了物聯網可以快速定位，減少對產品的搜索成本。在召回的產品內的標簽記載看產品在使用過程中“修換退”的狀態，對召回產品的處理方式提供信息。在廢舊物資回收方面，也可利用RFID技術獲得廢舊物資的歷史信息以便做出合適的回收處理，還可進行自動分揀。

　　福田汽車車聯網售后服務：

　　福田汽車歷時一年多自主研發的車聯網產品金融服務和物流管理系統已投入使用這一管理系統實現了對金融服務車輛的有效監控為金融服務產品的資產安全提供了有效監管平臺福田物流車聯網系統能夠實現物流配送運輸過程的實時監控和終端實物庫存的實時監控與管理，福田還提供售后服務的車聯網管理服務通過汽車物聯網技術實現車輛的故障遠程診斷結合配件管理系統智能調度配件庫存從而實現故障快速維修提升售后服務質量

　　針對不同客戶群體福田開發了客車卡車工程機械和新能源汽車物聯網管理系統能夠實現遠程故障診斷車輛維修記錄定期保養提醒和零部件管理等服務通過用信息記錄解決維修糾紛同時提供車輛實時定位狀態電子圍欄故障報警司機行為分析和道路救援等服務福田汽車物聯網管理系統整合物流信息和施工信息等增值服務提升了服務質量此外福田汽車物聯網管理系統可以以車輛行駛數據為基礎制定二手車殘值評估模型利用商業智能技術科學計算二手車回收價格從而開拓新的 銷售模式刺激產品銷售。