一、物联网
物联网就是物品的互联网（the internet of things），通过射频识别(RFID)、红外感应器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物体与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网是基于传统互联网的延伸和拓展，打破了传统的思维，结合计算机、互联网、移动通信网的新一代信息技术的重要组成部分。
自物联网的概念的提出来世界各国对于物联网非常的重视。美国提出以物联网为核心的智慧地球的计划；欧盟公布了涵盖标准化、研究项目、试点工程、管理机制和国际对话在内的物联网领域十四点行动计划；我国提出感知中国战略后，物联网热席卷而来。物联网更是广泛应用于各行各业，为人们提供多元化的服务。图1所示物联网应用领域图。
图1 物联网应用领域图
二、物联网关键技术
物联网作为新一代信息网络是信息现代化先进范畴，优化调整了原始互联网的结构体系和应用功能，并融合最新的互联网技术、传感技术和智能处理技术，通过智能感应装备，经过网络传输，传输到信息处理中心，再传输给物体，最终实现物与物、人与物之间的自动化的交互与处理的智能网络。在这一过程中涉及关键物联网技术：RFID、传感技术、网络和通信技术、定位技术。
1.RFID
RFID(radio frequency identification，射频识别)射频识别是一种非接触式的自动识别技术，利用射频信号及其空间耦合传输特性，实现对静态或移动待识别物体的自动识别，用于对采集点的信息进行“标准化”标识。RFID有随时性、无接触磨损、可同时实现对诸多物品的自动识别特点，应用到物联网领域，与互联网、通讯技术结合，可实现全球范围内物品的跟踪与信息的共享，在物联网“识别”信息和近程通讯的层面中，起着至关重要的作用。
RFID的技术标准主要由ISO和IEC制定的。基本上是由3部分组成：
标签(Tag)：由耦合元件及芯片组成，每个标签具有唯一的电子编码，附着在物体上标识目标对象；
阅读器(Reader)：读取(有时还可以写入)标签信息的设备，可设计为手持式或固定式；
天线(Antenna)：在标签和读取器间传递射频信号。
图2 RFID系统组成部分
2.传感技术
信号是物联网的载体，信息采集技术是物联网的奠基石。信息的采集主要是通过感器、传感节点和电子标签等方式。传感器可以检测物理的、化学的、生物的等物质的信息参数，按照特定的规律变换电信号，以维持物联网信号收发的有序性，将不同信息数据收集处理，达到信息交换的要求。传感器通常用于不同的环境，因此物联网对传感技术的要求相应较高：一是检测信息的能力，二是传感器的智能化。
图3 应用于汽车物联网的传感技术
3.网络和通信技术
网络通信技术是信息传输的通道，在现有的网络和通讯的基础上增强技术的专业性和互联功能，以适应物联网的便捷性、广泛性的要求，实现信息安全并可靠传送。物联网的网络通讯技术包含远程通讯技术和进程通讯技术近程通讯技术涉及RFID，蓝牙等，远程运输技术涉及互联网的组网、网关等技术。
传感器网络通讯技术主要包括广域网络通信和近距离通信集成化微型传感器协作进行信息监测和采集，将信息以网络或无线方式传输。广域方面主要包括iPv6互联网、3G移动通信、卫星通信等技术，为物联网的提供户高效的传送通道；在近距离方面，代表是IEEE802.15.4通信技术。
M2M技术（Machine-To-Machine）使物联网更加的智能化，M2M综合了网络和通讯技术，将设备连成一个网络。与M2M可以实现技术结合技术有GSM、GPRS、UMTS、WIFI、蓝牙、ZigBee、RFID、UWB等。
图4 物联网网络通信技术
4.定位技术
随着物联网的应用越来越广泛，跟多的应用需要用到定位技术。在物联网中主要用到的定位技术有：卫星定位，无线网络定位，传感定位。
a)卫星定位技术有GPS、GLONASS、北斗等。卫星定位技术在汽车物联网中应用非常成熟，在工程机械行业，各大品牌工程机械公司将安装GPS作为标准配置，用户只需要按规程操作机械，其余所有问题，如保养、维护、修理、更新、再制造等，真正实现了售出的工程机械，终生管理、终生服务。
b)无线网络技术主要是蜂窝基站的定位，ZigBee技术，蓝牙技术。
c)基于感知层进行定位，如利用RFID传感、车牌，集装箱图像识别等也可感知物体的位置。
三、物联网与制造业
制造业一直在跟随着科技进步而不断的变化。制造业趋势将向全球化、绿色化、个性化、智能化发展，同时会面临成本加大、产品的要求更高的挑战，传统制造业一味追求的大量生产模式，“大而不强”的尴尬窘境将会遭遇更多的挑战。通过科技应用掌握产品创新、制造技术创新和产业模式创新，是值得参考的策略思维，只有充分认清创新转型对制造业的重要性，才能适应当前激烈的市场竞争格局。物联网概念的提出，以及相关技术的引入，对制造业的发展提供新的动力。
随着物联网的不断推广，物联网在制造业领域应用的程度也不断加深。物联网在制造业领域的应用主要是成分融入制造业流程：采购、生产、物流、销售、售后五大块，利用RFID、仪器仪表、工业控制等技术实现对工业全流程的“泛在感知”，并对数据进行实时监控优化控制，来达到提高产品质量、节能降耗和优质服务的目标。
图5 物联网在制造业中应用
1.采购管理智能化
传统的采购模式的信息不精确、管理粗放、控制难度大、从而导致效率低，物料的耗损较大，成本较高，容易造成物料不能及时运送，影响企业的正常生产秩序。从物联网的角度结合制造业实际情况，利用RFID技术、传感技术结合物料管理系统创造了新型的采购管理模式。
物联网应用于采购管理有利于制造商及时提供需求信息给供应商。实时、便捷地采集制造商产品销售信息，从而及时反映制造商的市场需求，将此市场需求信息及时传递给供应商，从而促进协作预测、协同计划、预测与补货计划以及准时制生产，使得供应商与制造商问的联系更加紧密。RFID的技术能有效、快速识别物品，使材料供应及时、准确。同时RFID内标签的可以写上生产材料、生产日期、原厂地、检测时间等详细信息。使得制造商能够很容易地追溯其原材料采购的源头，有利于加强对供应渠道的控制。传感技术实时采集生产过程中的物料的加工情况，实时采集加工过程中产生的不合格品等信息增加采购计划。
戴尔敏捷智能的采购模式：
直销模式是戴尔取得竞争优势的一个方面，而支撑戴尔成功实现大规模定制的关键之一是其敏捷智能的采购模式。戴尔公司的物料采购运作，涉及到商务计划和物料采购等环节其目标是在保证物料供应的基础上库存最小。虽然戴尔没有在零部件的采购和生产上花费更多的精力，这些工作交由Intel等硬件生产厂家完成。但是物料采购运作迅速性直接影响戴尔的后续乃至整体生产运营。戴尔采用第三方采购模式，利用供应商管理库存(VMI)和信息共享，戴尔和供应商签订合同，要求每个供应商都必须按照它的生产计划，按照 8—10天的用量将物料放在由第三方物流企业管理的VMI仓库里。戴尔确认客户订单后，系统会自动生成一个采购订单给第三方物流企业，第三方物流企业在90分钟内迅速将零部件运送到戴尔的装配厂，系统在传递物料采购信息的同时，迅速将顾客订单安排到具体的生产线上。最后由供应商根据第三方物流企业供的送货单与戴尔结账。所有交易数据都在互联网上不断往返，实现以信息代替库存。
2.生产过程工艺优化
将物联网技术融入制造过程的各个环节,借助模拟专家的智能活动,取代或延伸制造环境中人的部分手工和脑力劳动，以达到最佳生产状态。
将RFID芯片植入每一个产品的零件上，建立RFID读写器，从零件进入第一工序的开始到最终的产品的离开生产加工线中，每一个生产环节零件的加工的流程的信息进行实时掌握，并配备相应的中间件系统，联入互联网。这样，在半成品的装配、加工、转运以及成品装配和再加工、转运和包装过程中，当产品流转到某个生产环节的RFID读写器时，RFID读写器在有效的读取范围内就会检测到编码的存在。EPC代码将成为产品的唯一标识，以此编码为索引就能实时地在RFID系统网络中查询和更新产品的数据信息。
通过应用整合信息系统、人机界面设备PLC触摸屏、数控机床、机器人、PDA、条码采集器、传感器、I/O、DCS、RFID、LED生产看板等多类软硬件的综合智能化系统，实现布置在生产现场的专用设备对从原材料上线到成品入库的生产过程进行实时数据采集、控制和监控。同时，智能制造系统实时接受来自ERP系统的工单、BOM、制程、供货方、库存、制造指令等信息，同时把生产方法、人员指令、制造指令等下达给人员、设备等控制层，再实时把生产结果、人员反馈、设备操作状态与结果、库存状况、质量状况等动态地反馈给决策层。
设备监控。RFID技术可对设备的生命周期进行管理，传感器和监控设备实时监测设备的生产使用情况，通过以太网或现场总线采集设备运行状态数据，实施生产控制和设备维护。
上海通用汽车AVI系统：
上海通用汽车的涂装车间、 BDC(车体分配中心)和部分总装车间，通过 AVI自动车体识别系统在高复杂的生产线上来识别车体。实现同一条生产线上生产四种不同平台的车型，通过AVI系统完成不同工艺段车体的自动识别跟踪和生产过程的控制。
AVI系统解决方案：AVI自动车身识别系统控制焊装、车体分配中心、涂装的车体直到车体运送到总装。每个AVI系统通过以太网连接到工厂信息系统FLEX/SFE。AVI系统从FLEX/SFE系统请求生产数据，或把车身的信息送到FLEX/SFE系统。通过FLEX/SFE 系统可了解某辆特殊的车体的位置，并且处于什么生产阶段。通过安排从车体分配中心过来的相同颜色的车体一起喷涂来提高生产效率。
从焊装车间过来的白车身通过车体分配中心BDC进入涂装车间进行电泳、密封和喷涂。处理完后，车身通过车体分配中心送往总装车间作进一步装配。通过由SIEMENS Moby I系统组成的AVI系统实现了对整个过程的全程跟踪。利用AVI系统，首先可以很好的了解现场中车体所处的位置，其次可以与IT部门很好的进行信息交换，决定在涂装车间对此车进行的工艺处理。AVI站点任务分工各不相同，有些站点在车体行进开始前向FLEX/SFE请求数据，并将其写入滑橇或吊具上的载码体中；有些站点从滑橇或吊具上的载码体中读出数据并发送到FLEX/SFE系统；有些站点可以对载码体进行初始化处理或者在流程结束时将载码体上的内容清除。
图6生产过程工艺优化
3.制造业物联网的物流管理
物联网的应用提高了仓库的工作效率。大批量出入库数据通过RFID系统实时采集、传递、核对、更新，提高了工作效率和准确度。并将读取信息传输到供应链管理系统中，然后更新RFID标签内商品的存放地点和状态信息。在存储时，由于RFID标签包含了丰富的生产日期、保质期、储存方法以及与其不能共存的商品等信息，可以最大限度减少仓储过程中的耗损，温度、湿度等等传感器对仓库的情况实时监控，保证物品在处于正常的环境中。
在配送过程中，采用物联网技术能大大提高配送速度和提高拣选过程的效率与准确率，并能减少人工、降低配送成本。通过传感器读取物品的信息，并将采集的信息存入数据库，系统将这些信息与发货记录进行核对，以检测出可能的错误，然后将电子标签更新为最新的商品存放地点和状态。同时可以实时掌握物品的物品的地理信息，可确切了解目前有多少货箱处于转运途中、转运的始发地和目的地，以及预期的到达时间等。实现了智能化调度和多式联运的高效管理。
TCL开放性的专业物流管理平台：
随着TCL集团内部物流流程变革和模式变革，带来了管理上的很大变化。需要建立一个新的物流平台来来支持其复杂的业务（分销物流业务、连锁物流业务、外部零担物流业务、B2C物流业务）和管理好众多的物流供应商，让网络内所有的信息和数据都能实时的被速必达所用。 TCL建立了开放性的专业物流管理平台，实现商流和物流运作分离，通过统一接口平台标准实现速必达物流系统和多客户业务系统数据和订单同步，实现信息协同； 通过一体化协同物流平台，实现共同配送管理（区域内多货主零担集拼配送），整合社会化多客户小批量多批次区域配送订单，逐步实现MILKRUN（班车配送）运作模式及建立反向物流运作能力，提高配送效率，降低运作成本；通过条码管理、库位管理、集拼作业、路线规划等作业控制，实现较精细化的物流运作管理；为配送公司提供增值的第三方信息管理模块，实现其业务和管理信息化，帮助其成长； 通过事前维护的标准运输时间等规则，对超过规定配送时间提供预警和多层级投诉功能； 通过事前合同及规则维护，实现费用结算、考核自动化及实时化。
图7 制造业物联网的物流管理
4.基于物联网的销售管理
产品在销售的流程中的信息始终是动态的，在传统的销售管理系统下，产品在各个销售环节的数据的输入采用手工和计算机结合的形式，准确率得不到更高的保障。对于许多连锁经营或在各地有分支机构的企业，销售数据信息量较大，通过对产品标签进行扫描，可以更加迅速采集终端的销售数据，后把采集的数据上载到计算机系统集中批量处理。 对于终端的信息掌握，就可以实时了解销售情况，为经销商、渠道商、销售人员提供更多产品信息作为销售计划、销售决策的依据。销售信息反馈到物流管理系统中，就可以掌握发货量和发货的次序以及速度，保证销售正常进行，这样销售管理系统和物流形管理就成一个大的智能化的系统。
每个产品都有唯一的标签，智能标签被读取后，显示有关产品产地、生产日期、厂家、性能介绍等详细信息，为销售人员和消费者鉴定产品的“真实身份”，对某些食品、药品等时效性强的商品进行监控，一旦它们过了保质期，标签就会发出警告，还可以设置一个触发器，以便当有效期将要结束时，降低产品价格。对在销售中产品监控和控制，提高销售管理水平，降低和规避风险。
中国重汽销售信息管理系统：
中国重汽自主研发了销售信息管理系统，这套系统结合了全球定位技术、移动通讯技术、RFID、互联网网络技术，提升了销售管理水平，节约大量的人力物力，显著提高了中国重汽市场营销的管理水平和企业运营能力，分布在全国各地的分公司、4S店、经销商和改装厂则使用“物流管理手持机”来完成接车、盘库、交付等操作，然后扫描车辆上的智能标签，车辆所在的经纬度信息、时间信息、经销商信息、车辆信息等，通过移动通信的方式直接传输到集团管理中心，无需计算机和因特网的支持，操作简单，方便使用。系统不仅实现了对个分公司和经销商的销售情况进行管理，同时也能以电子地图的形式直观查询，及时准确完成对车辆的监控。整车销售的各个环节一目了然，结合回款管理功能模块，很容易对没有完成全部回款的车辆进行有效监控。
四、制造业物联网发展趋势
物联网应用越来越广泛，应用的程度也越来越深，更多新兴科技应用到各行各业中，物联网将会快速发展，物联网将会成为信息网络产业成为新兴战略性产业，成为推动产业升级、迈向信息社会的“发动机”。
全球化，在全球化的网络大环境下，物品连入网络实现信息化的经营模式和管理模式，打破了制造业的区域的限制，融入了全球化的产业链中，扩展了企业的经营区域，使生产有序，在全球范围内优化配置资源。
智能化，充分利用先进的物联网关键技术，对生产过程的每一个步骤监控，实现制造过程的智能化，对产品使用过程中反馈的信息分析处理，实现产品服务的智能化。物联网智能化成全球趋势，3D打印技术、神经网络和模糊控制等高科技技术都在不断探索使物联网更加智能。
精益化，每一件物品，每一台设备，每一个工作环境都处在庞大的物联网的网络之中，对生产模式、工艺配置和系统平台，进行有效的管控，优化业务流程和资源配置，强化了细节管理和过程管理，进而提高企业精益运作。
绿色化，物联网技术逐步改造制造业中各个环节，提高产品的利用率，通过有效的监控实现低碳的生产模式，同时信息的收集和反馈为绿色设计提供依据。在产品回收处理可以更加有效的对每个零件进行处理，减少污染。
5.优质的售后服务
售后服务涉及退换货、维修、维护和召回等环节。对于出售的产品都会有标签的记录，有利于简化退还手续，并可使管理者根据拟退换商品已被消费者使用的时间和剩余的使用寿命来扣除相应款项，从而减少退换货损失。
在维修、维护环节，配件上贴着的RFID标签可帮助维修师迅速找到合适的配件，从而加快维修速度；还可将维修情况实时准确记录在RFID标签内。如丰田公司在一些车辆上植入RFID标签后，可以记录顾客和车辆保修方面的信息，每次顾客驾车去购买配件或进行车辆保养时，店里安装的读码系统会自动读取标签中的数据，服务人员能立刻了解有关顾客和车辆的服务纪录，省去了顾客携带有关证明和记录的麻烦，还可以提供一系列个性化的服务。同时通过标签记录的维修、维护信息为制造者掌握产品质量水平、产品质量分析、技术改进提供依据。
在召回环节。因为产品实现了物联网可以快速定位，减少对产品的搜索成本。在召回的产品内的标签记载看产品在使用过程中“修换退”的状态，对召回产品的处理方式提供信息。在废旧物资回收方面，也可利用RFID技术获得废旧物资的历史信息以便做出合适的回收处理，还可进行自动分拣。
福田汽车车联网售后服务：
福田汽车历时一年多自主研发的车联网产品金融服务和物流管理系统已投入使用这一管理系统实现了对金融服务车辆的有效监控为金融服务产品的资产安全提供了有效监管平台福田物流车联网系统能够实现物流配送运输过程的实时监控和终端实物库存的实时监控与管理，福田还提供售后服务的车联网管理服务通过汽车物联网技术实现车辆的故障远程诊断结合配件管理系统智能调度配件库存从而实现故障快速维修提升售后服务质量
针对不同客户群体福田开发了客车卡车工程机械和新能源汽车物联网管理系统能够实现远程故障诊断车辆维修记录定期保养提醒和零部件管理等服务通过用信息记录解决维修纠纷同时提供车辆实时定位状态电子围栏故障报警司机行为分析和道路救援等服务福田汽车物联网管理系统整合物流信息和施工信息等增值服务提升了服务质量此外福田汽车物联网管理系统可以以车辆行驶数据为基础制定二手车残值评估模型利用商业智能技术科学计算二手车回收价格从而开拓新的 销售模式刺激产品销售。
(审核编辑: 智汇张瑜)
