浅析物联网在现代机械电子工程中的应用
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【摘 要】计算机、互联网以及物联网的快速发展,为人们现实生活当中各个方面都奠定了发展的基础与前提。机械电子工程中应用物联网实现发展就是一个最为突出的事例。现代科技在现实生活中的应用,大到对太空中的微型进行遥感控制,小到路边的贩卖机,实际上应用的都是机械自动化,简单来讲,就是机械自动化的实现,引领整个人类走向科技发展的又一个领域当中,实现人类文明的进步与发展。本文针对物联网在现代机械电子工程中的应用开展分析。
【关键词】物联网;互联网工程;机械电子工程
中图分类号:TP391 文献标志码:A
引言
現代互联网科技的飞速发展,物联网让机械电子工程的实际生产变得更加便利。现代物联网技术的使用,让精准智能化得以实现,整个生产过程实现了自动化控制。
1、计算机网络
1946年,世界上第一台计算机诞生后,由于计算机价格昂贵,并且不大容量生产,因此早期计算机设计为将一台计算机连接到多台终端,以便共享一台计算机并节约资源。最初的计算机网络是为了降低成本而创建的。后来电脑普及得多,大家都渴望从别人那里获得资源,这增加了互相连接的欲望,使电脑连接在一起。随着我们现在使用的互联网逐渐形成,我们坐在办公室里,世界上所有的连接都可以从互联网上收到计算机发出的信息。
2、物联网的理论简介
物联网这一名词首先被美国教授于1999年提出,并从初期的射频技术、传感设备等发展到如今的嵌入式系统、云计算等更具科技含量的智能技术。现今的物联网主要依靠互联网与通讯网络、无线传感器网络等相互搭接,从而实现对各生产领域的智能控制。物联网是基于一定的互联网协议,将物体、项目等对象设立输入输出等硬件,再利用软件系统与硬件的信号实现信息交互达到智能控制的目的。物联网涉及的需求和涵盖的内容越来越多,执行的功能也不尽相同,但是大体上依然是物与物、人与人、人与物的智能化信息沟通。随着科学技术的进步与成熟,越来越多的“物”将会被连接到物联网当中。
3、机械电子工程
机械电子工程的另一个名称叫做机电一体化,就是把机械工程同电子工程自动化进行有机结合的系统。人类现实生活当中有很多类似机械电子工程的事物。例如在大街小巷随处可见的自动贩卖机,火车站中自动售卖机,无人驾驶的磁悬浮机等。比较突出的机电一体化国家是日本,在日本街头随处可见自动贩卖机,人们能够在自动贩卖机中购买到大多数物品。可是这个系统属于是跨越学科界限的科学技术,其对机械、电子工程以及自动化、计算机互联网、物联网等都提出了严格的要求,要求以上学科实现有机整合才能够完成具体的工程项目。
4、物联网的组织架构
4.1公认的三层架构
为了了解和学习物联网技术的工作形式和发展趋势,可以从其自身的结构特点入手,目前世界上大多采用感知层、传输层和应用层的三层技术架构来划分物联网具体工作中的不同工作部分。感知层主要是帮助物联网技术架构进行数据的收取、采集以及初步分析。首先要为物联网中的各种物体附加信息传递技术,针对不同需求可以利用传感器、二维码、射频装置等实现对物体信息输出的检测与感知,并利用近距离传输技术、协同处理技术等筛选出有价值的信息,完成数据的采集和精度的提升是感知层的主要功能。传输层的主要功能是将感知层收取的数据接入到网络,并实现广泛的处理和传输,进而帮助人们对物体实现应用与控制。感知数据首先要接入到以太网、无线网络或卫星集群等接入网络当中,再通过移动通信网络、互联网或专用网等传输网络进行远距离的数据运送,最终为应用层提供必要的数据参考。对于应用层结合网络层的数据,需要实施科学的处理以完成物体或项目的正确决策,作为物联网技术的最终落实手段,可以极大程度上满足各行各业的需求,并为各行业提供强大便捷的信息管理功能,使物联网信息在行业技术范围内得到良好的应用与融合,为行业提供信息化和智能化的管理与指导。
4.2拓展的五层架构
在三层架构的基础上,一些研究人员为了进一步划分物联网组成的不同功效,加入了接入层和支撑层两层技术架构,形成了物联网五层架构技术体系,以下按照技术流程分别叙述。其一,在五层架构当中感知层的功能发生了变化,不再需要进行数据的筛选,只需要读取物体信息传递的硬件数据,做好数据采集工作即可。其二,接入层的主要目的是为了向广大用户提供便捷的网络访问入口,便于人们从网络中选择有用的数据信息,人们可以用终端设备直接通过接入层与网络进行互动,而接入层则需尽可能满足广大用户的不同需求,尽可能多的为人们提供高密度端口,降低接入网关的门槛,实现低成本操作。其三,网络层的功效与三层架构基本相同,也是需要通过蜂窝数据、无线网络等互联网技术实现信息的接入与传输。另外,为了提升物联网数据信息的使用价值,网络层还需要实现信息的储存和管理功能。其四,支撑层的存在分担了三层架构中网络层的数据处理工作,要将整理好的数据信息通过服务接口传递给应用层。按照工作流程将支撑层分为下级的中间件层和上级的公共服务层,数据信息首先通过中间件层的处理,以供上级公共服务层的实时调用,公共服务层通过调用中间件层的接口,将处理后的数据直接传递给应用层。其五,应用层是实现物体、行业等物联网功能的直接展现平台,通过之前的数据信息处理流程将会帮助各行业的用户实现智能化的管理与控制,充分发挥物联网信息集成的重要功能。
5、现代机械电子工程中应用物联网
在现代机械电子工程中应用物联网,在整个工程项目中都获得极为良好的应用效率。例如在贩卖机、电子售票机中的应用等,倘若能够用自动化的方式进行工作,那么就能解放更多的劳动力,让人力从繁重的劳动中得以解放,更加重视在高级脑力劳动中的投入,投入到计算机无法代替的工作种类中去。倘若将物联网应用于大型电子机械的实际生产中,其会比人力的精准程度更高,例如,当前富士康在大多数手机的代工生产工作中投入机械自动化应用,继而最近几年有很多剩余劳动力被富士康解雇,据报道称大约有60%~70%的劳动力从富士康离开,需要人使用脑力进行管控的工作,而不是需要机器进行的程式化工作,这样的情况,不但促进人类工作种类的优化选择,更切实推动人类科技的创新与发展。
结束语
目前,互联网的迅速发展使新事物的互联网技术迅速发展,使人们能够在生活的各个方面应用物联网技术。特别是在自动化和智能化的机械和电子工程生产中。传统机电生产不管是生产过程还是生产过程的监督,都需要人力。现代互联网技术的发展使物联网能够为机械电子工程的生产提供多种便利。特别是在精密的电子设备生产过程中,我们认为由于操作或限制,错误或失误是不可避免的,但物联网技术可以自动化非常精确和智能化的生产过程。机电工程生产过程大大解放了劳动力,使生产过程更快、更可靠。
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