物联网技术在航空中的应用是怎样的

在全球范围内，物联网如同20年前的互联网，已经成为当前产业界、学术界和工程界的热点，未来物联网产业将达到超万亿美元的规模。在美国先进制造业、德国工业4.0和中国制造2025等国家战略的带动下，物联网技术连同大数据应用技术、云平台技术、认知计算技术以及虚拟现实/增强现实技术已经作为核心技术融入到智能制造技术体系。

物联的朴素含义是物与物之间的信息通信，信息通信包括有线和无线两种方式，最早的无线通信是从“无线射频识别”技术发展而来。无线射频识别技术发明于二战。

图1 物联网相关领域

图2 设备互联应用开发与运行示范平台

无线射频识别技术在战后得到迅猛发展，1990年，IBM实验室取得了高频RFID专利，为大规模商业推广提供了基础。2000年，麻省理工学院Auto-ID实验室第一次提出“物联网”术语，之后物联网在多个领域得到了广泛共识，但是由于技术与应用的快速演进，一直以来，物联网的定义与内涵在世界范围内没有一致的描述，但其内涵有逐步扩大的趋势。随着各国对智能制造的广泛认同，智能制造赋予了物联网新的内涵，智能制造对物联网技术提出了更高的要求。

物联网的关键技术

世界各国围绕物联网技术及其应用开展了大量的研究工作，如国际组织ITU、OASIS、W3C、IEEE，美国NIST组织，欧洲的ETSI组织等，一些行业联盟相继成立，共同组织开展研究工作。通过对各方研究成果分析，可以总结出物联网的如下关键技术：

· 物联技术：这里的“物”是指除与应用系统之外的一切事物，在制造领域指包括外部供应链以及内部加工生产过程中的全部生产要素。

· 唯一标识技术：确保接入网络的“物”具备唯一标识，典型技术包括EPC技术、IPV6技术。

· 泛连接技术：是指在任何时间、任何地点， “物”都可以保持在线状态。

· 传感/驱动技术：传感器与驱动器是实现双向信息传递的基本条件。

· 嵌入式智能技术：通过内嵌智能芯片与微操作系统，结合基于网络的分布式计算能力，实现设备的嵌入式智能。

· 互操作技术：从机器与机器技术发展而来，是指“物”与“物”之间能够实现互操作。

· 自配置技术：未来连入物联网的节点数量达到百亿级，因此自配置技术将极大提高设备接入效率。

· 可编程技术：是指基于内嵌的编程与运行环境，实现基于网络的动态编程与升级能力。

· 安保与隐私防护：是指物联网各个层面的安全保障及隐私防护。

·互联网接入：互联网接入也作为物联网的基本技术，正如公有云和私有云的区分，物联网也可仅作为局域网络或广域专有网络。

物联网与智能制造的关系

物联网涉及领域广泛，从应用视角看，物联网是一种基础设施，物联网适用于所有业务领域；从技术视角看，物联网相关技术是一种使能技术，基于物联网相关技术组合构建的系统规模没有严格要求，可以小到智能家居系统，也可以大到智慧城市平台。根据IEEE总结的物联网主要应用领域几乎涵盖了所有领域（见图1）。在各国的智能制造架构中，一致认为赛博物理系统（Cyber-Physical System，CPS）是智能制造的核心。赛博物理系统大量应用物联网技术与其他相关技术，实现信息空间与物理空间的深入融合，打通横向供应链、纵向企业各层级、实现端到端价值链的集成。

针对航空智能制造的物联技术验证

中航工业已经发布《中国航空工业集团公司智能制造架构（V1.0）》，明确需求导向、顶层规划、示范带动和整体推进的总体发展思路，成立智能制造创新中心，未来将突破三大关键技术、落实七项重点任务。智能制造创新中心将在集团公司统一领导下统筹开展智能制造发展规划、架构设计、技术体系建设、关键共性技术研究和验证、试点示范项目的筛选和推荐、解决方案开发、技术交流、国际合作和培训、服务实施以及最佳实践模式的总结、提炼与推广。

当前，智能制造创新中心围绕物联网关键技术，以连接、连续、测量和优化为递进层级，面向航空行业典型装备，基于工控网与办公网络，搭建设备互联应用开发与运行示范平台，实现互联、透视与优化的应用构建（见图2）。

随着新技术、新应用的不断引入，物联网的概念将持续演进，也会将大量的新技术纳入物联网技术体系，智能制造创新中心将持续跟踪前沿技术，推进物联网技术在航空智能制造的深入应用。