控制學(xué)科前沿講座學(xué)習(xí)小結(jié)學(xué)院：物聯(lián)網(wǎng)工程學(xué)院專業(yè)班級：自動化0901班姓名： 學(xué)號： 日期：2012年4月2日本學(xué)期，學(xué)院開設(shè)控制學(xué)科前沿講座，其目的在于讓我對自動化這個專業(yè)的一些問題有了更深的認(rèn)識，讓我對專業(yè)的學(xué)習(xí)有了明確的方向和目標(biāo)。以下本人選取兩個方面進行學(xué)習(xí)小結(jié)。其中第一個題目是老師給定的題目之一，第二個題目是本人自選。本人選取以下兩個題目是從自身出發(fā)的，首先本人的專業(yè)是自動化，所以選取了老師所給出的第二個題目：自動化和信息化的關(guān)系及其對推動工業(yè)化的作用；其次本人隸屬于物聯(lián)網(wǎng)工程學(xué)院，而本人自身也對物聯(lián)網(wǎng)很感興趣，所以本人又自擬一個題目：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢。1、自動化和信息化的關(guān)系及其對推動工業(yè)化的作用自動化的英文定義如下：Automation(ancientGreek:=selfdictated)orindustrialautomationistheuseofcomputerstocontrolindustrialmachineryandprocesses,replacinghumanoperators.Itisastepbeyondmechanization,wherehumanoperatorsareprovidedwithmachinerytohelpthemwithmanualwork.Themostvisiblepartofautomationcanbesaidtobeindustrialrobotics.Someadvantagesarerepeatability,tighterqualitycontrol,wastereduction,integrationwithbusinesssystems,increasedproductivityandreductionoflabour.Somedisadvantagesarehighinitialcostsandincreaseddependenceonmaintenance.自動化的概念是一個動態(tài)發(fā)展過程。過去，人們對自動化的理解或者說自動化的功能目標(biāo)是以機械的動作代替人力操作，自動地完成特定的作業(yè)。這實質(zhì)上是自動化代替人的體力勞動的觀點。后來隨著電子和信息技術(shù)的發(fā)展，特別是隨著計算機的出現(xiàn)和廣泛應(yīng)用，自動化的概念已擴展為用機器(包括計算機)不僅代替人的體力勞動而且還代替或輔助腦力勞動，以自動地完成特定的作業(yè)。今天看來自動化的上述概念也還不完善。把自動化的功能目標(biāo)看成是用機器代替人的體力勞動或腦力勞動是比較狹窄的理解。這種理解甚至在某種程度上阻礙了自動化技術(shù)的發(fā)展，例如，有人就認(rèn)為，中國人多，搞自動化沒有很大的必要。今天，自動化已遠遠突破了上述傳統(tǒng)的概念，具有更加寬廣和深刻的內(nèi)涵。自動化的廣義內(nèi)涵至少包括以下幾點：在形式方面，制造自動化有三個方面的含義：代替人的體力勞動，代替或輔助人的腦力勞動，制造系統(tǒng)中人機及整個系統(tǒng)的協(xié)調(diào)、管理、控制和優(yōu)化。在功能方面，自動化代替人的體力勞動或腦力勞動僅僅是自動化功能目標(biāo)體系的一部分。自動化的功能目標(biāo)是多方面的，已形成一個有機體系。在范圍方面，制造自動化不僅涉及到具體生產(chǎn)制造過程，而是涉及產(chǎn)品生命周期所有過程。自動化是一個動態(tài)概念，有著十分廣泛和深刻的內(nèi)涵。目前制造自動化技術(shù)的研究非常活躍。“信息化”是指培養(yǎng)、發(fā)展以計算機為主，智能化工具為代表的新生產(chǎn)力，并使之造福于社會的歷史過程。（智能化工具又稱信息化的生產(chǎn)工具。它一般必須具備信息獲取、信息傳遞、信息處理、信息再生、信息利用的功能。）與智能化工具相適應(yīng)的生產(chǎn)力，稱為信息化生產(chǎn)力。智能化生產(chǎn)工具與過去生產(chǎn)力中的生產(chǎn)工具不一樣的是，它不是一件孤立分散的東西，而是一個具有龐大規(guī)模的、自上而下的、有組織的信息網(wǎng)絡(luò)體系。這種網(wǎng)絡(luò)性生產(chǎn)工具將改變?nèi)藗兊纳a(chǎn)方式、工作方式、學(xué)習(xí)方式、交往方式、生活方式、思維方式等，將使人類社會發(fā)生極其深刻的變化。“自動化”與“信息化”并不是同一回事，但是，兩者既有聯(lián)系，也有區(qū)別?！白詣踊迸c“信息化”兩者的聯(lián)系是：研究工作的時代相同，研究工作的理論基礎(chǔ)相似，研究工作的基本工具相同，研究問題的領(lǐng)域交融。兩者的區(qū)別是:首先，研究的對象明顯不同。其次，研究“自動化”與“信息化”兩者的科學(xué)技術(shù)界的出發(fā)點不同，角度不同。再次，內(nèi)涵與特點不同?！白詣踊迸c“信息化”雙方既互為依托，同時也相互促進。在信息時代里，自動化自然而然從機械自動化發(fā)展到了更高層次的信息自動化。在計算機用于自動化之前，自動化的功能目標(biāo)是以省力為目的，代替人的體力勞動。隨著計算機和信息技術(shù)的發(fā)展，計算機和信息技術(shù)作為自動化技術(shù)的重要手段，自動化的視野大大擴展，自動化的功能目標(biāo)不再僅僅是代替人的體力，而且可以代替人的部分腦力勞動。目前，國際上艮多著名的工業(yè)自動化企業(yè)（廠商）紛至沓來，將他們信息技術(shù)用于企業(yè)產(chǎn)品設(shè)計、制造、管理和銷售的全過程，以提高企業(yè)在“全球化”的形勢之下的市場應(yīng)變能力和競爭能力。工業(yè)控制自動化技術(shù)正在向智能化、網(wǎng)絡(luò)化和集成化方向發(fā)展。因此，從提高企業(yè)自動化系統(tǒng)工作層次的角度看，信息化的確是促進了自動化的提高，而且可以說，信息化是更高層次的自動化。2、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢物聯(lián)網(wǎng)這個概念，在中國早在1999年就提出來了。當(dāng)時叫傳感網(wǎng)。其定義是：通過射頻識別（RFID）、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進行信息交換和通信，以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)概念?！拔锫?lián)網(wǎng)概念”是在“互聯(lián)網(wǎng)概念”的基礎(chǔ)上，將其用戶端延伸和擴展到任何物品與物品之間，進行信息交換和通信的一種網(wǎng)絡(luò)概念。以上是專業(yè)性的定義，我自己的歸納更為通俗：InternetofThing即為物聯(lián)網(wǎng)，所以物聯(lián)網(wǎng)就是將物體聯(lián)系起來，形成一個統(tǒng)一的，可實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。這里的物體，不僅僅指物體，包括人和物體；所以這個網(wǎng)絡(luò)就是人和人之間，人和物體之間以及物體和物體之間形成的網(wǎng)絡(luò)。實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的技術(shù)包括射頻識別（RFID）、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等等。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀，當(dāng)然，我國國內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展還處于初級階段，所以以下主要描述的是物聯(lián)網(wǎng)在美國的發(fā)展?fàn)顩r。當(dāng)然，我沒去過美國，這種描述來自于網(wǎng)絡(luò)：物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)：隨著人們生活水平的提高，人們的追求已經(jīng)超出了物質(zhì)方面，越來越看重精神享受。所以這時候，人們設(shè)想，可不可設(shè)計一種東西，感知人的情緒，當(dāng)人的心情不好時，放一些安慰性的音樂，使人的不越快心情緩解；當(dāng)人興奮的時候放點振奮的音樂等等。還有，假如你去華盛頓出差，而你家在紐約，在剛下飛機的時候你突然想到家里的煤氣沒有關(guān)上，可不可以通過手機來控制家里的煤氣自動關(guān)閉；再假如你去華盛頓出差，而你家在紐約，天氣突變，想起家里窗戶沒關(guān)好，可不可以通過手機控制窗戶關(guān)上；再比如，家里小孩走失了，可不可通過全球定位系統(tǒng)對世界的各個角落進行掃描搜索，找到他（她）。就這樣，出現(xiàn)了物聯(lián)網(wǎng)。關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展史，這里不便贅述，主要描述物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀。而對于物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀，我主舉幾個例子，例子中通過對（我國）傳統(tǒng)方式和（美國）物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對比，說明物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀：1）美國車輛過境費收費系統(tǒng)。在現(xiàn)在的中國，過境費收費系統(tǒng)主要還是人工收費，就像我們學(xué)校大門口一樣，停車、取卡、交錢、重新啟動。但在美國，不是這樣，而是將車牌號、司機信息、司機賬戶綁定，在過境時只需要掃描車牌號，就可以自動從司機賬戶里扣除過境費。這個操作過程所用的時間是0,因為整個過程不需要停車，甚至不需要減速。2） 美國十字路口交通燈控制系統(tǒng)。在中國，還是原始的交通等控制，先是南北方向通行1分鐘，然后換東西方向（可能大部分十字路口不是南北方向和東西方向走向，這里只以此為例。下同），依次循環(huán)。但在美國，交通燈的時間是不固定的，具體來說，在美國，可自動檢測南北方向和東西方向的車輛，當(dāng)南北方向等待的車輛走光，自動切換到東西方向。假如你晚上兩點開車出門，就會遇到一路綠燈的情況。3） 美國車間操作系統(tǒng)一零失誤操作。先假設(shè)美國有一家公司的存貨倉庫，分貨架，貨架又分層，倉庫里由叉車運送和裝卸貨物，下面就來說一下怎么實現(xiàn)零失誤操作。開叉車的司機帶上耳機，耳機由電腦系統(tǒng)控制，接受命令。司機收到命令后按命令提示去取第幾個貨架，第幾層的第幾個箱子，把它運到門口的第幾輛車；假如過程中操作出錯，整個車間的監(jiān)測系統(tǒng)馬上報錯，放回重新操作。這樣的操作既節(jié)省時間，又避免出錯（當(dāng)然是在監(jiān)測系統(tǒng)和電腦控制系統(tǒng)不出問題的前提下）。當(dāng)然這只是幾個彳艮簡單的，也是在美國已經(jīng)可以說是達到普及例子，美國物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展絕對不是這幾個例子所能反映的，這幾個例子真的可以說是九牛一毛。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展趨勢：1）電子與建筑行業(yè)是切入點，產(chǎn)業(yè)鏈合力做多得益于之前的積累，無論是獨立程序化操作的自動化洗衣機、空調(diào)、電視機，還是各種智能化建筑，電子行業(yè)及建筑行業(yè)都將是未來物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展應(yīng)該切入的起點和重點。對電信運營商來說是產(chǎn)業(yè)融合帶來的信息化應(yīng)用；對科技界來說，是第三次信息革命；對企業(yè)來說是上千億元的“蛋糕”；對商家來說是無所不在的電子商務(wù)；社會各界對物聯(lián)網(wǎng)“理解”不一，說明其應(yīng)用范圍之廣，要挖掘物聯(lián)網(wǎng)的價值，產(chǎn)業(yè)鏈合力做多是未來的發(fā)展趨勢。2） 應(yīng)用將由分散走向統(tǒng)一雖然物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展仍處于各自為戰(zhàn)的狀態(tài)，但技術(shù)的成熟度，為物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。目前電子元器件技術(shù)作為傳感網(wǎng)發(fā)展的基礎(chǔ)，工藝已經(jīng)成熟，且價格便宜，已經(jīng)普及開來。另外，物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)分工也非常明確，有專門做電子標(biāo)簽和射頻識別的企業(yè)，也有專門做各種傳感元器件的企業(yè)等。隨著物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的推動，諸多產(chǎn)業(yè)鏈上的企業(yè)，其生產(chǎn)的產(chǎn)品將越來越多的被凝聚在一起，應(yīng)用將由分散走向統(tǒng)一。電信運營商作為產(chǎn)業(yè)鏈中的重要參與者，將為應(yīng)用的推廣和整合起到關(guān)鍵作用。3） 物聯(lián)網(wǎng)的終極目標(biāo)物聯(lián)網(wǎng)的終極目標(biāo)是形成覆蓋全球物互聯(lián)的理想狀態(tài)，在這個目標(biāo)實現(xiàn)的過程中，物聯(lián)網(wǎng)的各個局部網(wǎng)應(yīng)用可先各自發(fā)展，最后形成一個事實的標(biāo)準(zhǔn)，從小網(wǎng)聯(lián)成中網(wǎng)，再由中網(wǎng)聯(lián)成大網(wǎng)，在此過程中逐漸解決遇到的技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)等各種問題。屆時，物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)鏈幾乎可以包容現(xiàn)在信息技