导读:今天首席CTO笔记来给各位分享关于物联网怎么打造虚拟世界的相关内容,如果能碰巧解决你现在面临的问题,别忘了关注本站,现在开始吧!
工业物联网怎么做
一、将真实的加工制造连接到工业4.0
如果使用了工业4.0技术,一个新的加工制造生产线可以实现多达25种的产品变化,同时将产量提高10%,库存减少30%。工业4.0架构的应用让制造商在生产过程中可以获得更丰厚的投资回报率。
工业4.0是一场工业的革命,目的是将信息技术(IT)的虚拟世界、机器的物理世界以及互联网合为一体。其中心是将具有IT功能的所有工业领域都整合起来。这些科技提高了灵活度和速度,能够使产品更具有个性化,生产更高效且规模可扩展,以及在生产控制方面具有更高的可变性。机器与机器之间的通讯和先进的机器智能化,提高了工艺的自动化水平,并带来了更多的自我监控以及实时数据。开放的基于Web的平台会增加制造企业的竞争力。
1.分布式智能
这里说的分布式智能是指在智能传动和控制技术网络的机器设备中,加入尽可能多的智能和控制功能、或者单独的传动轴,而不是从一个中央处理单元(CPU)来处理所有的动作。
拥有机器层面的过程数据并决定用它做什么,反映出了人们相信一台机器可以经过装备使用过程数据做一些事情并且独自改善工艺流程,诸如实现调整产量、更加有效率的利用能源等目标,而不是依赖“云”来处理所有这些任务。
联网的机器可以与更高的生产线级别、工厂级别以及企业级别的网络进行通讯,从而能够实现对特定事件或特定产品的实时调节。集成了传动的伺服马达和无机柜传动系统将传动组件和运动逻辑顺序放到了单独的轴向上。
2.快速连接
那些允许数据在整个企业架构中自由流动的系统,往往需要持续的投资和改进。一家工业4.0工厂车间所产生的大数据和信息流,可能会让公司的网络不堪重负。我们该如何改进自动化系统中的硬件和软件的功能,使这种设计流程更简单、花费更少的时间以及更加开放?通讯路径随着其创建和实施而变得更加流畅。在决定应该使用现场总线的什么功能时,应该看一下生产平台是否支持例如OPC
UA(来自于OPC基金会)这样的标准。消除不同供应商系统的障碍,而且对通讯和控制平台采取一种更加开放的方式很重要。
3.开放标准和系统
重点是要思考系统到底“开放”到什么程度,是否支持新兴的通讯协议和软件标准,以及开放的独立组件如何让工业4.0成为现实。
开放标准允许基于软件的解决方案可以更加灵活地集成,并有可能将新的技术移植进现有的自动化架构中。开放的控制和工程软件也沿着这个方向将自动化和IT软件程序之间的间隙弥合。一个开放的控制器核心能够使用常用的高级IT语言(例如Java和C++)来创建自动化应用程序。
一台机器的操作应该支持与智能手机或平板电脑进行简单的连接。软件可以借助控制器与3D模型软件的连接来加快自动化系统的设计和调试。一个运动控制器可以与模型之间发送指令以及接收反馈,使得机器的功能性在机械设计阶段通过运动控制就得到优化。这也让机器测试和编程可以在调试之前进行。在部件订货、组装机器之前,虚拟机器可以用来进行测试并完善设计。
4.实时数据整合
在工业4.0的工厂里,可能利用实时的机器和工厂性能数据来改变自动化系统和生产工艺的管理方式。不用捕捉并分析数月以来有价值的关于生产率、机器停机时间或者能源消耗的数据,支持工业4.0的平台能够将数据整合到常规的工厂管理报告之中。这会让制造商和机器具备详细的信息来执行快速的工艺和生产变更,以实现产品满足特定客户需求的愿景。
5.自适应性
现实世界中的主动性可以让生产更加连贯并以需求为导向。科技帮助生产线变得主动。目标就是让工作站和模块可以适应个性化的客户或产品需求。
在一个制造液压阀的工厂里,一套新的自适应组装生产线在每一件被加工件上都使用射频识别芯片。生产线上的9个智能站会识别出最终产品是如何被装配的,以及哪些工具设置和操作步骤是必须的。每个相关加工件都带有蓝牙标签,会自动将信息传送给装配站。装配步骤信息会根据不同的产品以及相关加工件的技术水平不同而显示出来。该生产线可以生产一批相同尺寸的液压阀,也可以不需要人工干预就能生产25种不同产品型号。不再需要设定时间或者多余的库存。这使得生产线的产量增加了10%,库存减少了30%。
二、让工业4.0和IIoT在智能工厂里运行
工业4.0和工业物联网(IIoT)能够为设备(从传感器到大规模控制系统)、数据和分析之间提供更好的连接性,Beckhoff自动化的TwinCAT产品专家Daymon
Thompson这样认为。传感器和系统需要网络连接来共享数据,分析有助于做出更明智的决策。
物联网主要包括4个基本元素:实体的设备、与设备之间的双向连接、数据以及分析。设备可以是小到一个传感器大到一个大规模控制系统中的任何一种。传感器和系统需要与更大的网络进行连接,以共享由传感器或系统产生的数据。对此数据进行的分析会产生可执行的信息,其结果是让人们做出精明的决策。
在IIoT的实际应用中,
企业通过将设备或资产连接到云或者本地信息技术(IT)设施上来进行数据的采集和传送。然后对采集到的数据进行分析,可以发现设备或资产更多的潜在信息,防患于未然。
例如
,监控机械组件运行温度的传感器可以追踪任何异常状况或者偏离底线的情况。这使公司可以主动地处理不希望发生的行为,从而在可能造成有害危险的系统故障加剧之前进行预测性维护,否则这些系统故障可能会导致工厂停机以及生产收益损失。这种类型的信息有助于企业新产品的设计、系统性能效率的提高以及实现利润的最大化。
工业4.0让加工制造更灵活
在一个生产制造流程,甚至是整个供应链中,通过连接性推动更多的新发现和系统优化,这是工业4.0的核心概念之一,这种科技进步也被称为第四次工业革命。
工业4.0工作组成员、德国国家科学与工程院Acatech,将18世纪蒸汽机的发明和广泛使用定义为第一次工业革命。第二次革命是20世纪早期在装配线上使用传送带。第三次革命是在20世纪中叶开发出来的微电子学、PC和可编程逻辑控制器(PLC)。第四次革命是将PC和机器连接到互联网,并启用信息物理系统(CPS)。
工业4.0要求传统的生产制造工业实现计算机化。使用物联网和信息物理系统的概念会帮助实现“智能工厂”的目标,使生产制造具有前所未有的灵活性和非常高的精益生产效率。在生产制造中,一个显着的特点是重点关注的领域从产品本身扩展到了生产这些产品的工艺上。
制造商需要灵活的生产线来适应快速变化的客户需求。灵活的机器运行能够生产很多类型的产品,通过调整批量大小来获得更高的生产利润,这使得同一个生产线可以运行更复杂的混合产品以适应客户不断变化的需求。
浅谈亦来云如何建立一个虚拟世界
引用三体作家刘慈欣的一段话作为开头:
“我理解的区快链,是一个比较应用型、比较现实的技术,它好像并不涉及到宇宙运行的法则,它主要涉及的一些经济学方面的东西。 坦率地说,到目前为止,我没有见过科幻中有区块链这种东西。现在科学技术很多地方已经走到科幻的前面了。 区块链最让人惊叹的一点,就是它用一个数字技术来建立起了一个稳固信任体系,而以前这种信任体系是由于某些外部的政治力量,像国家这些建立起来的。
人类所有的事情都要重复三遍。第一遍在现实世界中,我们重复了一遍;第二遍可能就要在虚拟世界中重复。 你看看虚拟世界中发生的东西,其实在现实中都似曾相识,比如挖比特币,挖矿,那不就是当年旧金山淘金么,现在区块链就是它的数字版,就是它的网络版。第三次可能是发生在太空中。
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因为独立的一个国家或是殖民地,它很重要的一个特点就是自己能发行货币。这个发行货币以前它的权力只是在政府,只有政府才有这样的信任体系,而现在这种信任体系在这个虚拟世界中也出现了。 这样的话,虚拟世界代替现实世界就又向前迈了一大步,这就很像一个虚拟世界相对于现实世界的一个独立。虚拟世界正在逐渐变的离开现实世界而独立,或者是它取代现实世界,现实世界中的许多重要的因素,逐渐的在虚拟世界都出现了。”
其实在作者眼里看来,亦来云要建立的正是这样一个新的虚拟世界!
从接触到的亦来云的关注者来看,大多还不理解亦来云要做的是什么,技术结构怎样。所以,本文尝试用现实世界的实例类比,让更多的人能深入浅出的理解亦来云的技术结构,和其如何设计这个虚拟世界的。
以下内容是作为社区成员的个人看法,不尽全对,还请大家不吝赐教,多多包涵。
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亦来云的技术机构包涵以下几大块
1.区块链(包含主链,系统侧链ID链,生态侧链,友链,智能合约)
2.Elastos Carrier (P2P网络)
3.Elastos Runtime,Elastos OS (可信的运行环境)
4.Elastos SDK (开发工具包)
5.Elastos Storage (分布式存储)
6.Elastos Dapp (分布式应用)
7.cyber republic (共治委员会)
构成虚拟世界的也就这几大块,下面我们一步步解析。
构建虚拟世界之一,建立货币流通体系 (主链)
货币作为交易媒介、价值尺度、支付手段、价值储藏的物品。它加强了各地的经济联系,促进了物品交换流通的发展。
亦来云通过主链产生的ELA就属于这个虚拟世界的货币。ELA与比特币实行联合挖矿,与比特币共享庞大的算力,在不浪费额外资源情况下,最大限度的保障了数据安全。而比特币一直被人诟病的缺陷,就是其POW(工作量证明机制)每年消耗几十亿美元的电力,造成巨大的浪费。而比特币已诞生10年,它强大的算力至今还没有得到任何大规模应用。 如果大家去观察比特币,会发现其基本上被视为是数字黄金(一种价值储存手段),而不是其他的。但是转变一下思路,如果能利用比特币的算力,不仅可以为整个虚拟世界的代币赋能,还能继承算力为成千上万的dapp安全赋能。
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构建虚拟世界之二,权益所属的ID认证(ID链)
现实中个人的身份证,就是保障公民的合法权益,身份特征的管理为公民进行社会活动,维护社会秩序提供便利,而身份证本就是一种ID认证。进出多数场合都需要提供身份证。社会还存在为资产所属权益,为服务做认证的,比如房产证,结婚证,产权证等。
而亦来云是利用ID侧链进行用户ID确认,ID链是属于整个系统侧链(无币的区块链)。每个用户可以生成自己DID,未来APP登陆入口可能也需要用户提供DID,才能进入正常进入。但这个DID是通用的,无数APP应用可以使用同一DID登录,不再像现在的网络一样,每换一个服务公司,都要重新注册登记。ID链不仅仅只面向用户,也能对数字内容资产及物联网设备服务进行确权。包括:数字资产的ID,或者是网络节点的身份,我们都可以通过这个DID确认ID数据的可信。
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构建虚拟世界之三,建设基础设施 (carrier,IPFS)
建设基础设施三部曲
1.交通(carrier)
交通是实体世界经济发展的动脉。交通网络的建设对促进经济发展,提高生活水平,改善消费有着十分重要的战略意义。"要想富,先修路",没有便利的交通,就难以形成大的市场。
而carrier是个P2P网络,便利的通讯需要一个强大的P2P网络支持,P2P网络是亦来云建设基础设施的基石,亦来云的生态合作商IOEX也在布局,IOEX未来也将不断壮大亦来云整个的通讯网络。
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2.物流体系(carrier)
交通网络的完成,也就促进了物流体系的发展,实体世界中物流的门店越多,运输的范围也就越广,速度越快,此外物流还负责打包,运输物品,保障物品安全。
P2P网络的完善,虚拟世界中carrier也是传输数据流的体系,运行carrier的中继节点越多,传输数据的范围也就越广,速度越快,此外carrier还负责加解密数据,传输数据,保障数据不被泄露。
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3.仓库存储(IPFS)
仓库存储是商家,家庭都需要的,也是物流体系的一个重要组成部分,在物流系统中起着至关重要的作用,高效合理的仓储可以帮助运营商加快物资流动的速度,降低成本,保障生产的顺利进行,并可以实现对资源有效控制和管理。
数据存储也是每个用户都需要的,如果能把所有用户的闲置存储空间利用起来就能大大降低成本,IPFS协议刚好能解决这个问题,非常适合作为虚拟世界的数据存储仓库,能加快数据的流动,实现对闲置资源的利用和管理。亦来云的生态合作商也在做类似的工作,例如快牙,为了满足了区块链所需的去中心化存储,他们设计了DPFS,增强的IPFS,弥补了IPFS缺失的功能,例如NAT穿透。
补充一点,亦来云落地第一枪,发布的电视盒子其实就正在走这三部曲,首先是组建网络利用carry网络实现P2P直连控制电视,后续电视盒子也能作为中继节点,完善亦来云的网络,未来也可以接硬盘,支持数据存储,作为个人的私有云,也可以利用闲置空间获取收益。所有这些都是在完善这个虚拟世界的基础设施。所以电视盒子的落地是很有必要也是重要的一环。
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构建虚拟世界之四,让每个公民拥有自己的房子 (runtime)
现实中的房子会与外界隔离开来,房子的作用也就是提供一个安全的环境,能防风避雨,御寒保温,供人们在其中工作、生活、学习等社会活动,还有储藏物资,保障个人资产的安全。
Runtime就类似于虚拟世界的房子,它是通过沙箱隔离机制与原生操作系统隔离,提供可信用的运行环境,”上网不计算,计算不上网”, Elastos Runtime不允许应用直接访问网络,由系统自动创建和查找部署于本地、周边、云的微服务,自动生成远程调用及事件回调。不必担心Ddos攻击、中间人攻击、身份冒用。runtime就能给DAPP提供安全保障,防止个人数据,隐私泄露,存储虚拟资产,保障虚拟资产的安全。
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构建虚拟世界之五,让每个公民资产私有化(dapp)
首先要明白什么能称之为资产。作为资产,至少需要可转让性与稀缺性。当资产物品产生后,伴随着物品在特定位置集中交易,市场便随之产生。私有资产需求与交易活动促生了市场。而私有资产物质层的保障就是房子,把私有资产与外界隔离开来。而另一方面就是精神层面的保障,这需要人民的共识与国家的信用担保。
那什么才能是虚拟资产,同样一定要具备可转让性与稀缺性。虚拟资产生成后(比如电影,游戏,个人数据,各种软件等等,虚拟资产的呈现形式可以是亦来云的Dapp,也可以是Dapp里面的某个服务)可以像比特币一样是限量的,具有所有权,同时可以交易转让。而亦来云的去中心化虚拟市场生态,简称DMA(Decentralized Digital Marketing),就是基于亦来云架构的去中心化的营销平台。一方面Runtime提供的可信的运行环境(沙箱隔离),保障虚拟资产拥有不可复制的产权价值。另一方面利用亦来云系统侧链ID链为每个虚拟资产确权,并且依托比特币的算力,让整个网络的价值交互像比特币网络一样安全。
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构建虚拟世界之六,共治政府(cyber republic)
政府是包括一切依法享有制订法律、执行和贯彻法律,以及解释和应用法律的公共权力机构。
政府是维护安全与主权、加强国防建设、消除社会隐患和内部腐败、保护生态环境、提高国民生产能力、优化社会结构的特殊机构。而税收就是政府公共财政最主要的收入形式和来源。税收的本质是国家为满足社会公共需要,国家的良性发展与合理的税收是互相促进的。
cyber republic相当于一个共治政府,未来亦来云虚拟世界的新的规则的制定,生成的提案,提案的执行等都会在cyber republic上运行和公布。每个拥有ELA的公民都将拥有投票权, cyber republic的所有规则和消费都将像透明,向所有公民开放,受所有人的监管,cyber republic 保护用户的安全,扶植ELA生态,保护生态建设环境这些需要大量的资金去支持。未来支撑它运行的应该是整个亦来云世界的产生的GDP值(生态用户产生的价值),相当于所有用户为cyber republic纳税,每年增发4%的ELA币当中的30%作为纳税额。
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构建虚拟世界之七,社区共识,生态养成(侧链 dapp)
现实世界中的社会不同层次不同身份都存在不同的共识,例如人力劳动工作者,对他们来说POW模式(比特币工作量证明机制)才是最能提高生产效率,最公平的方式。那企业员工,就是用POS模式(权益证明机制),由拥有股权的人决定企业的发展方向,用股权绑定激励员工,POS模式与企业环境匹配,会带来更快的效率。所以说没有一种共识能解决所有问题,每个社区将拥有社区自己的共识,多种共识的碰撞与结合,将不断促进社区发展。
亦来云提供的运行环境,让每个社区都可以生成的自己的侧链,那侧链的共识应该就由社区来决定,可以是任何共识机制,但是侧链也可以获取到主链算力的保障。就好比国家也会给内部社会一个稳定安全的环境。生态侧链的社区不再以距离划分,而是一种集体想象,这种“集体想象”便是共识,因项目制宜,发展侧链,支持任何共识机制这才是大链应有的态度。侧链可以支持智能合约,智能合约相当于契约与合同等文件。
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Elastos SDK
Elastos SDK比较特殊,可以把它认为是联通虚拟世界和现实世界的桥梁,传统意义的APP,可以通过包含亦来云的SDK来扩展能力,获得身份鉴权、可信记录等区块链典型能力,现实世界的交易支付也可以使用ELA。 同理亦来云调用Elastos的carrier网络接口也不一定只服务亦来云网络,也可以独立运行,调用Carrier的接口进行数据传输。
区块链技术只是亦来云的一部分,因为区块链还面临很多问题,区块链解决了币双花的问题,而亦来云解决是虚拟资产的安全与双花问题,目前所有的区块链的项目也只有亦来云正在解决虚拟资产双花问题,区块链让虚拟世界代替现实世界就又向前迈了一大步,而亦来云做的是搭建一个完整的虚拟世界。Elastos是设计框架最大,最富想象力的区块链项目,值得大家期待。
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感悟亦来云一周年,以上是个人对亦来云的部分理解,希望能帮助到大家理解亦来云,后续也会以此文为基础,再写一些亦来云与其他区块链项目的对比,ELA币的使用场景,畅想亦来云未来等主题的文章。
感谢文亦!
未来亦来!
什么是三维物联网可视化应用?麻烦说的详细一点,最好举些例子。
三维物联网概念
三维物联网是运用虚拟现实技术构建的全三维数字化物联网管理平台,结合互联网技术、射频识别传感器、视频监控系统、视频分析系统,以及数据仓库技术和数据挖掘技术,突破以人工管理为主的常规园区管理模式,解决常规管理模式中各系统各自独立,支离破碎的问题,同时解决传统模式中信息量少、流通不畅、缺乏综合分析、难以共享、应对突发事件反应迟缓、安全隐患较大等问题,实现物联网时代全面感知各种信息,让常规园区管理更加智能便捷。
三维物联网关键技术
RFID射频识别技术——物联网的“嘴巴”
RFID射频识别技术作为一种通信技术,通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据,而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。
传感器技术——物联网的“耳朵”
作为接收器,它能感受规定的被测量,例如温湿度、电压、电流,并按照一定的规律转换成可用输出信号。
AI及云计算技术——物联网的“大脑”
云计算是把一些相关网络技术和计算机发展融合在一起的产物。它提供动态的可伸缩的虚拟化的资源的计算模式,具有十分强大的计算能力,高达每秒10万亿次的运算能力,可以模拟核爆炸、预测气候变化和市场发展趋势。同时它也具有超强的存储能力,具有计算和存储能力。
而相比云计算,AI技术就是真正意义上模仿人类大脑学习与思考,研究领域有智能机器人、虚拟现实技术与应用、工业过程建模与机器学习等。
无线网络技术——物联网传输中的“高速公路”
当物体与物体“交流”的时候,就需要高速、可进行大批量数据传输的无线网络,无线网络的速度决定了设备连接的速度和稳定性。若无线网络的速率太低,就会出现设备反应滞后或者连接失败等问题。
目前,我们使用的大部分网络属于4G,4G给通信市场带来的变革是十分巨大的,但是在我们即将面世的5G面前都不算什么,据悉,5G的峰值理论传输速度可达每秒数10Gb,举例而言就是一部超高清画质电影可在1秒之内下载完成,作为第五代移动通信技术,加上国内5G近两年的政策推动,也将把移动市场推到一个全新的高度,而物联网相关领域的发展也因其得到很大的突破。
三维物联网应用领域有哪些?
智慧城市
智慧城市以最大化优化城市功能为目标,促进经济增长,同时利用智能科技与数据分析来提高城市居民的生活质量。智慧城市基于物联网、云计算等新一代信息技术以及维基、社交网络、综合集成法等工具和方法的应用,营造了有利于创新涌现的生态。更为重要的是,智慧城市利用信息和通信技术让城市生活更加智能,通过高效利用资源,节约成本、能源,提升生活质量,减少对环境的负面影响,推动了低碳经济的发展。
智慧园区
园区应用物联网的理件技术可以实现各照明设备电气参数的集中采集,能耗计量和统计、故障声光报警、设备防盗,快速地图定位故障点等。园区中的各种需要获得的有用信息包持温度、湿度,照度等,都可用传感得技术获得,传感器技术获得这些信息后把它们转换成与之对应的输出信号,这样就可以使人们能更好地控制自己的生活和工作环境,最终可以使园区实现智能化。
工业物联网
物联网不仅是智能制造的关键技术之一,也是制造业企业实现数字化转型的重要途径;借助物联网技术,企业可以对多种类型的数据进行高效采集和整合分析,为客户提供远程故障诊断、预测性运维等增值服务,并通过数据价值深度发掘实现数据变现新的收入增长,变产品制造商为综合服务提供商。制造领域应用于物联网技术,主要体现在数字化以及智能化的工厂改造上,包括工厂机械设备监控和工厂的环境监控。未来应提高工业设备的数字化水平,挖掘原有设备数据的价值,提高设备间的协同能力。
建筑施工管理
随着建筑业的高速发展,施工事故也频繁发生,不仅夺去了无数建设者的生命,也为国家和企业造成了重大的经济损失。安全问题始终贯穿于工程建设始终,但是影响施工安全的因素错综复杂,管理的不规范和技术的不成熟都有可能导致施工的安全问题。物联网在施工管理中的应用,可以一定程度上避免安全事故的发生,保证施工安全。
结语:以上就是首席CTO笔记为大家整理的关于物联网怎么打造虚拟世界的全部内容了,感谢您花时间阅读本站内容,希望对您有所帮助,更多关于物联网怎么打造虚拟世界的相关内容别忘了在本站进行查找喔。