Файл: Автоматизация на базе компьютерной технологии Промышленный интернет.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 08.11.2023
Просмотров: 21
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
МИНОБРНАУКИ РОССИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ТУРИЗМА И СЕРВИСА»
Высшая школа сервиса
САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА
НА ТЕМУ:
«Автоматизация на базе компьютерной технологии:
Промышленный интернет»
ПО ДИСЦИПЛИНЕ
«Компьютерное моделирование и проектирование»
Выполнила студентка 2 курса:
группы ССЗ-21-4
Бровкина София Рустамовна
Проверил доцент ВШС, к.т.н:
Деменев А.В
| Критерии | Знание и понимание теоретического материала | Анализ и оценка информации | Построение суждений | Оформление работы | Итого: |
| баллы | | | | | |
Москва 2023
Оглавление
Введение
Основная часть
Раздел 1.
-
Развитие промышленного интернета 1.2 Факторы, сдерживающие рост технологии -
Реальные приложения промышленного интернета и М2М -
Особенности технологий промышленного интернета
Раздел 2.
2.1. Прогнозы и проблемы развития и промышленного интернета
Раздел 3 Применение технологии Промышленный интернет
Заключение
Список используемой литературы
Введение
«В будущем радио будет преобразовано в «большой мозг», все вещи станут частью единого целого, а инструменты, благодаря которым это станет возможным, будут легко помещаться в кармане».
Никола Тесла. В интервью для журнала «Collier’s». 1926г.
Когда-нибудь любая вещь, с которой нельзя связаться по сети, будет казаться морально устаревшей в той же степени, что и деревянное колесо с железным ободом по сравнению с колесом современного автомобиля. Конечно, и то и другое — круглое, но функциональность и сложность — качественно иные. Вещи нового поколения (smart things) будут не только «умными», но и объединенными в сеть — Промышленный интернет (Internet of Things, Промышленного интернета). Как повлияет изменение мира вещей на нашу жизнь и как вообще под действием предстоящей метаморфозы окружающих нас вещей будет выглядеть мир через 15–20 лет, никто точно не скажет, но с определенностью можно утверждать — потрясения будут не меньше тех, что вызвал нынешний Интернет или сотовая связь. Поэтому уже сейчас, загодя, Промышленного интернета становится предметом широкого, в том числе и спекулятивного, обсуждения.
Предложив в 1999 году термин Internet of Things, основатель исследовательского центра Auto-ID Center в Массачусетском технологическом институте Кевин Эштон явно не предполагал нынешнего разворота событий. За прошедшие годы представление об Промышленного интернета заметно расширилось и углубилось — тринадцать лет назад масштаб грядущих изменений казался намного скромнеее.
Развитие Интернета и мобильных платформ – процессы взаимосвязанные, что теперь почти ни у кого не вызывает сомнения. Благодаря глобальной автоматизации и техническому прогрессу рутинные процессы можно делегировать не только наемным сотрудникам или передать на аутсорс. Сегодня многие задачи могут решать роботы, искусственный интеллект и прочие решения, управляемые программно-аппаратными комплексами.
Цели самостоятельной работы:
-
Ознакомиться с общими сведения о промышленных сетях; -
Получить новые знания в области применения промышленного интернета; -
Овладеть знаниями о автоматизации на базе компьютерной технологии: Индустриальный интернет. -
Параметры работы:
Основная часть
Раздел 1.
-
Развитие промышленного интернета
В 2003 году на нашей планете проживало около 6,3 млрд человек, а к Интернету было подключено 500 млн устройств. Разделив количество подключенных устройств на величину населения земного шара, мы увидим, что на каждого человека тогда приходилось по 0,08 такого устройства. Таким образом, в соответствии с определением Cisco IBSG, в 2003 году Промышленного интернета еще не было. Смартфоны в то время только появились на рынке. Напомним, что главный исполнительный директор компании Apple Стив Джобс анонсировал iPhone лишь четыре года спустя — 9 января 2007 года.
В 2010 году в результате стремительного распространения смартфонов и планшетных компьютеров количество подключенных устройств выросло до 12,5 млрд, тогда как население Земли составило 6,8 млрд человек. Таким образом, впервые в истории на каждого человека стало приходиться более одного подключенного устройства (1,84 устройства на душу населения).
В январе 2009 года группа исследователей замерила объемы маршрутизируемых данных в Китае за период с декабря 2001 года по декабрь 2006 года с 6-месячными интервалами.
Исследование показало, что, подобно закону Мура, объем трафика в Интернете удваивается каждые 5,32 года. На основе этого показателя
, а также количества устройств, подключенных к Интернету в 2003 году (500 млн., по данным аналитической компании Forrester Research), и данных о населении земного шара (по информации Бюро переписи населения США), специалисты Cisco IBSG рассчитали количество подключенных устройств на душу населения. Промышленный интернет приложение прибыль
Уточнив затем эти цифры, исследователи Cisco IBSG сделали заключение о том, что Промышленный интернет «появился на свет» в промежутке между 2008 и 2009 годами.
Сегодня Промышленный интернет живет и здравствует, чему в немалой степени способствуют такие инициативы как Cisco Planetary Skin, Smart Grid и появление "умных" автомобилей.
Теперь же Промышленного интернета не ограничен связью с вещами, снабженными метками RFID, а рассматривается в контексте объединения таких современных концепций, как всепроникающие компьютерные системы и интеллектуальная окружающая среда (Pervasive Computing, Ubiquitous Computing, Ambient Intelligence). Конвергенция создает условия для нового явления — Интернета будущего, включающего в себя помимо нынешнего Интернета людей (Internet of People, IoP) еще и Интернет медиаконтента (Internet of Media, IoM), Интернет сервисов (Internet of Services, IoS) и Промышленный интернет (Internet of Things, Промышленного интернета).
Попробуем c трех точек зрения разобраться, что такое Промышленного интернета (рис. 1).
Рис. 1. Промышленный интернет с трех точек зрения
Многим великим изобретениям человечества требуются десятки и даже сотни лет на переход от простых по форме представлений до сложных систем. Около ста лет потребовалось авиационному сообщению на путь от простейших бипланов, садившихся на травяное поле, до современных авиатранспортных комплексов. От создания предпосылок до массового внедрения Интернета людей ушло почти четверть века, однако похоже, что для Промышленного интернета на то же самое потребуется существенно меньше времени. Понимание того, что такое Промышленный интернет, вызревает быстро — еще недавно традиционным примером потенциала Промышленного интернета был холодильник, подключенный к сети, но уже сегодня ясно: Промышленного интернета станет принципиально новой формой организации пространства, окружающего человека, с последствиями, сравнимыми с изобретением электричества или атомной энергии.
Национальный разведывательный совет США, осуществляющий координацию усилий разведки в определенных географических регионах и промышленных отраслях, в 2008 году опубликовал документ “Disruptive Civil Technologies”, в котором среди шести гражданских технологий с наибольшей «взрывной силой» назван Промышленного интернета. По мнению авторов отчета, к 2025 году узлами Промышленного интернета смогут стать все окружающие нас предметы.
Понятие «вещь» не так банально и очевидно, как кажется: определение вещи интересовало философов, начиная с Аристотеля и продолжателя его дела Филопона вплоть до современности, есть еще юридическая трактовка «вещи» и бытовая, которая и доминирует. Вещь может быть материальной и нематериальной, одушевленной и неодушевленной, а в контексте Промышленного интернета вещью можно считать нечто реальное или виртуальное, но обязательно так или иначе связанное с цифровым миром посредством беспроводных коммуникаций, и это нечто должно обладать способностью быть так или иначе идентифицированным во времени и пространстве.
Промышленный интернет позволит создать динамические сети, состоящие из миллиардов и триллионов таких вещей, коммуницирующих между собой. Таким образом, обеспечится сплав цифрового и физического миров, для которого приложения, сервисы, компоненты связующего ПО и оконечные устройства — это вещи. У каждой из вещей реального физического мира в Промышленного интернета будет цифровой двойник, ее виртуальное представление (рис. 2). Эти цифровые аналоги смогут воспринимать информацию из окружающего мира, вступать во взаимодействие, обмениваться данными. В результате сложится совершенно новая среда, где интеллект, заложенный в приложения, позволит оценивать происходящее в физическом мире, учитывать накопленные ранее сведения и опыт для поддержки принятия решений. В такой среде создаются качественно иные, чем сегодня, условия для бизнеса, для охраны здоровья, для обеспечения экологической безопасности и всего остального, что нас окружает. Разумеется, вся эта автоматизация не исключает человека, и в доказательство стоит привести неутешительный вывод, к которому пришли создатели самоуправляемого автомобиля Google после серии экспериментов, закончившихся в марте, — они считают результат отрицательным, и в обозримом будущем без водителя обойтись не удастся, более того, уровень автоматизации уже сегодня пора ограничить, не доводя его до той черты, когда человек теряет чувство ответственности за происходящее.
Рис. 2. Промышленный интернет и интеграция в трех мирах
Не предполагается, что Промышленного интернета полностью автономизирует вещи, — по существу, он ориентирован на человека и предоставляет ему возможность доступа к вещам, хотя многие вещи смогут вести себя иначе, чем мы представляем себе сегодня. В Промышленного интернета каждая вещь будет иметь свой уникальный идентификатор (Unique Identifier) или виртуальный идентификатор (Virtual Identifier), которые совместно образуют континуум вещей, способных адресоваться друг другу, создавая временные или постоянные сети. Вещи смогут соучаствовать в процессе их перемещения, сообщая о себе сведения, они позволят полностью автоматизировать процесс логистики, а имея встроенный интеллект, они смогут менять свои свойства и адаптироваться к окружающей среде в том числе для уменьшения энергопотребления. Обладая «органами чувств», они смогут обнаруживать другие, так или иначе связанные с ними вещи, и налаживать с ними взаимодействие. Типичный пример такого рода, так называемый атакующий рой, — стая небольших беспилотных самолетов, способная выполнять поставленную перед ней задачу. Более того, Промышленного интернета позволяет создавать комбинацию из интеллектуальных устройств (например, различного рода средства дистанционного сбора данных и роботы), объединенных мультипротокольными сетями связи, и людей-операторов. Совместно они могут создавать системы для работы в средах, неудобных или недоступных для человека: космос, большие глубины, ядерные установки, трубопроводы и т. п. Синергия различных вещей в сочетании с творческими возможностями может принести качественно новые результаты.
1.2. Реальные приложения промышленного интернета и M2M
Фантазия в части применения умных вещей ничем не ограничена, но это в будущем, а уже сегодня просматриваются приложения, где Промышленного интернета даст очевидный эффект.
Авиационная и аэрокосмическая промышленность.
Традиционные методы контроля не исключают вероятности использования контрафактных узлов, это болезнь всеобщая, ею страдают и другие отрасли, но здесь она особенно опасна и является причиной до трети авиационных происшествий. При наличии неотделимой от изделия метки RFID и распределенной базы данных выпущенных разными производителями запасных частей проблема контроля происхождения той или иной детали снимается. Следующий шаг — контроль состояния изделия в процессе эксплуатации, при этом ответственные узлы и механизмы могут быть снабжены беспроводными системами диагностики и сбора данных для анализа и принятия решений с использованием современных аналитических технологий.