信息感知和信息处理是物联网的基础。通过传感器、RFID、多媒体信息采集、二维码等多种传感和编码技术,物联网能够实现对物理世界数据或事件的信息采集,实现对物理世界的认知。
信息感知层的主要功能目标是实现企业现场数据的全面采集,针对工业企业生产工艺复杂、数据类型和设备种类多的特点,使用合适的感知技术和感知设备,建立不同的感知系统,将采集到的数据和信息通过标准数据接口存入管理数据库、实时数据库和视频数据库等多种数据库中,支持上层各业务功能模块的应用。
信息感知层涉及的感知设备包括仪表、传感器、定位终端、智能巡检终端、RFID标签、RFID标签读写器、摄像机和振动光纤等。
信息传输层以企业现有的有线网络为依托,建设覆盖企业现场的无线网络,并接入有线局域网,为自动化采集数据、巡检数据、人员安全数据、视频监控信息等提供网络传输通道。一般包括企业有线网络、企业无线网络及网络管理三个子模块。
信息传输层的主要功能目标是为现场各类数据的传输提供稳定的通道,以工业企业已建的有线局域网为依托和核心,在传输现场自动化仪表、视频、空间信息等数据的基础上,通过搭建企业现场无线网络进行适度补充和拓展,用于传输现场巡检、化工品信息和无线仪表等数据,并实现人员定位的功能和定位数据的传输。通过有线网络和无线网络的结合应用,满足工业企业现场各类数据实时传输及上层物联应用的需求。
另外,通过网络管理子模块加强无线网的接入、认证和数据加密管理,实现传输网络与生产现场的隔离和安全防护。
系统平台是推动物联网不断发展的驱动力,它强调如何更好加工、处理和利用信息,如何更高效的提供应用服务,需要海量信息多粒度分布式储存、海量数据挖掘与知识发现、海量数据并行处理、云计算等多种技术的支撑。
系统平台用以横向贯穿各业务系统,提供对感知层数据信息的高可扩展性接入能力,整合企业物联网相关核心服务,对上层应用系统提供高灵活性业务服务组合能力,如下图所示:
IIoT系统平台
系统平台包括应用开发接口、服务整合和设备通信接口三个部分,系统平台将覆盖组态开发、服务接口、基础数据管理、物联网标准规范管理、物联设备管理、数据处理、大数据分析、平台服务、系统管理、数据访问和协议适配。
物联网应用系统应对的大多是应用场景的实时数据,包括生产、生活等多个领域,以及国家重要行业的敏感数据,因此安全管理是保证物联网健康发展的重要前提。
业务应用层主要功能目标是对底层传输的感知的数据进行存储与管理、应用与分析,基于系统平台的各种服务构建从生产、设备、操作、动土作业、厂区、周界到人员等现场各操作环节、安全各要素的精细管理。