如何利用自動(dòng)化理論學(xué)物聯(lián)網(wǎng)

在2018年底，曾經(jīng)構(gòu)思了系列文章從自動(dòng)化理論看工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，原計(jì)劃寫(xiě)三部分內(nèi)容：介紹自動(dòng)化理論在日常生活中的應(yīng)用（以第五項(xiàng)修煉介紹）、自動(dòng)化理論在供應(yīng)鏈管理中的應(yīng)用、自動(dòng)化理論在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用。

但于2019年初加入SAP后，一直忙于學(xué)習(xí)SAP豐富的知識(shí)，這系列的文章就中斷了，但一直還是想寫(xiě)一寫(xiě)我是如何利用自動(dòng)化理論學(xué)物聯(lián)網(wǎng)的。

物聯(lián)網(wǎng)中的閉環(huán)原理

自動(dòng)化理論中，最重要的就是閉環(huán)控制，大部分內(nèi)容討論的是通過(guò)閉環(huán)控制，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性?？匆幌麻]環(huán)控制原理：

在這個(gè)圖中，被控對(duì)象是控制目標(biāo)。而控制器、執(zhí)行器和傳感器都是為了實(shí)現(xiàn)被控對(duì)象能夠達(dá)到控制目標(biāo)。因而自動(dòng)化原理中最核心的是控制器、執(zhí)行器和傳感器。

在哪一張物聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)圖，我學(xué)習(xí)物聯(lián)網(wǎng)的時(shí)候，最早用的是IBM的一張?jiān)韴D：

這張圖中，物聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)中，包括感知與識(shí)別， 控制與管理，模型與分析。

其中感知與識(shí)別對(duì)應(yīng)著傳感器，控制與管理對(duì)應(yīng)著執(zhí)行器，模型與分析對(duì)應(yīng)著控制器。

物聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)完全可以對(duì)應(yīng)上控制原理的基本架構(gòu)。

物聯(lián)網(wǎng)的不同之處

物聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)與自動(dòng)控制原理有很多相似之處，但物聯(lián)網(wǎng)相對(duì)于自動(dòng)化設(shè)備要復(fù)雜：

1、早期自動(dòng)化應(yīng)用于設(shè)備處傳感器、控制器、執(zhí)行器都是控制單一設(shè)備，不需要識(shí)別被控設(shè)備。但是物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)管理的設(shè)備多，對(duì)設(shè)備管理時(shí)，需要識(shí)別設(shè)備，因而物聯(lián)網(wǎng)需要有識(shí)別功能，可以是通過(guò)ID識(shí)別，也可以通過(guò)IP識(shí)別。

2、早期自動(dòng)化都是本地執(zhí)行【有了DCS之后，才有集中管理，分散控制的】，所以控制器相對(duì)簡(jiǎn)單。但是物聯(lián)網(wǎng)需要將信息集中處理，大大增加了復(fù)雜度：需要網(wǎng)絡(luò)支持，需要人工智能技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)控制功能，考慮多個(gè)設(shè)備之間的聯(lián)動(dòng)關(guān)系。所以物聯(lián)網(wǎng)相對(duì)于自動(dòng)化原理，復(fù)雜性大部分體現(xiàn)在控制器上?，F(xiàn)在集中討論的大數(shù)據(jù)、智能分析、人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)，通訊協(xié)議、通訊網(wǎng)絡(luò)，所有的目標(biāo)都是為了實(shí)現(xiàn)控制器的功能。

3、物聯(lián)網(wǎng)在控制器【人工智能、大數(shù)據(jù)分析等應(yīng)用】還不完善，可以直接控制設(shè)備非常少，現(xiàn)在物聯(lián)網(wǎng)的執(zhí)行器，還是通過(guò)事件觸發(fā)，交由人來(lái)處理。因而物聯(lián)網(wǎng)通過(guò)事件驅(qū)動(dòng)的模式會(huì)比較普遍：如果未發(fā)生異常，不需要人來(lái)處理，發(fā)生異常會(huì)拋事件來(lái)讓人處理。隨著智能技術(shù)的發(fā)展【控制器完善】，執(zhí)行器將越來(lái)越多的自動(dòng)處理。

物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展需要借鑒自動(dòng)化的原理

以上分享的自動(dòng)化原理，都是早期控制單個(gè)設(shè)備的原理。自動(dòng)化應(yīng)用也在不斷完善。比如發(fā)展出DCS系統(tǒng)：集散控制系統(tǒng)。其原理是集中管理，分散控制。

設(shè)備的控制，還是通過(guò)控制回路實(shí)現(xiàn)；但對(duì)控制設(shè)備的管理則集中到中控室，控制回路中的傳感器信息上傳到中控室，集中監(jiān)控；對(duì)設(shè)備控制參數(shù)，也可以通過(guò)中控室來(lái)控制。

可以簡(jiǎn)單理解為：DCS系統(tǒng)是一個(gè)企業(yè)內(nèi)使用的物聯(lián)網(wǎng)簡(jiǎn)單系統(tǒng)。如果將DCS管理的設(shè)備實(shí)現(xiàn)跨企業(yè)的集中管理，同時(shí)利用數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)智能化，就是物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。

在2013年參觀陜鼓集團(tuán)時(shí)，他們演示的旋轉(zhuǎn)控制設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，是非常典型的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，陜鼓的這套系統(tǒng)，就是借鑒了DCS原理實(shí)現(xiàn)的。