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在商品市场动荡、矿石品位下降、能源成本上升和极端运营条件等挑战加剧的推动下，利用可靠灵活的通信系统的能力变得越来越重要。

 

在商品市场动荡、矿石品位下降、能源成本上升和极端运营条件等挑战加剧的推动下，利用可靠灵活的通信系统的能力变得越来越重要。领先的矿山运营商已经开始进行数字化转型，因为他们希望创建“互联矿山”。基于矿山日常工作所需的必要通信，以及利用大规模物联网传感器网络的应用程序和系统层，采矿业的未来肯定会更安全、更智能、更高效。事实上，世界经济论坛预测，通过数字化，未来五年该行业将增加 4250 亿美元的价值。

以下是采矿业物联网可以提高安全性、确保有效负载、减少运营延迟并为智能决策提供实时数据的 5 种方式。

1、 资产跟踪、远程诊断和预测性维护

作为资产密集型行业，采矿需要各种各样的设备，从钻机、挖掘机和输送机到泵、电机和风扇，这些设备广泛分布在地面和地下。监测和跟踪关键资产参数（如压力、振动、流量和温度）以及发动机性能的无线物联网传感器，可在整个矿区实现实时远程诊断、故障排除和资产跟踪。结合分析模型，可以有效地计划纠正性维护和备件采购，以防止设备停机，并帮助公司避免代价高昂的生产损失。

2、 排放和地下水位监测

地下挖掘设备和钻孔机排放的柴油废气含有有毒气体和微粒，对健康构成严重威胁。通过采用固定式和移动式气体探测器以及粒子传感器，可以有效控制排放水平和阈值限值，以维持符合安全标准的安全工作环境。

采矿作业产生的化学残留物有可能污染地下水，并引发严重的环境问题。利用来自液位传感器的数据，采矿经营者可以跟踪矿井地下水位的实时变化，尤其是在降雨期间。 可以及时有效地抽水，防止过度流入，从而避免污染和地下洪水。

3、 爆破后监测

在矿井内进行爆破后，该地区经常充满有毒烟雾和碎片。等待数小时以确保烟雾完全消散可能会导致代价高昂的停机时间。有了无线环境监测系统，操作员和矿工可以随时了解某个区域是否足够安全以恢复工作。这可以减少不必要的等待时间，从而在爆破后更快地开展工作并提高生产效率。

4、 基于可穿戴设备的事件报告和岩石螺栓监测

众所周知，矿山是最危险的工作环境之一，爆炸、设备事故和有毒物质暴露的风险很高，确保矿工的健康和安全一直是一个巨大的挑战。借助物联网可穿戴设备，现在可以实时跟踪矿工的健康状况和工作环境（即温度、湿度、辐射、噪音和气体水平）。管理人员会立即收到通知，告知其工人发生疲劳、疲惫和“超负荷”事件，而矿工会在发生潜在危险时收到及时警告。类似地，监测地下矿山地震活动的传感器可以安装在岩石锚杆上，以有效地评估其完整性并减少坍塌的致命风险。

5、 按需通风

通风可占地下矿山能源消耗的 30-40%。通过支持按需通风系统，物联网传感器可用于持续监测矿井不同区域的空气质量和气流，以远程调节风扇速度。传输来自占用传感器的数据或来自 NFC 标签的矿工登记数据还可以确保矿工所在工作区的通风被激活。这将显著节约能源，从而显著降低运营成本和环境足迹。

互联矿山的无线连接

虽然连接性是互联矿山收集数据的关键，但偏远位置、极深、密闭空间和非对称矿山拓扑结构为数据通信带来了最不利的条件。有线网络的覆盖范围有限、价格昂贵且极易受到采矿设备井下作业造成的物理影响。此外，Wi-Fi 等蜂窝和短距离解决方案无法在地下和难以到达的庞大矿井中提供足够的覆盖范围和可靠信号。

第三代低功耗广域网(LPWAN)面向低带宽、低计算端节点，在复杂的远程工业环境中提供高能效且经济实惠的物联网连接。在电池寿命、设备和连接成本以及易于实施方面，目前还没有任何无线类别能够胜过LPWAN。顾名思义，LPWAN 节点旨在依靠独立电池运行数年，而不是像其他无线解决方案那样仅运行几天。它们还可以传输数公里，同时提供深度穿透能力，以连接难以到达的室内和地下位置的设备，使其成为支持采矿业物联网的理想技术。

分析人士预测，到2030年，全球物联网设备的数量将增加两倍，达到241亿。虽然该领域的一些专家可能会争辩说这种预测过于乐观，但市场增长的迹象已经很明显。

这种说法适用于亚太地区，该地区的快速市场发展在医疗保健行业尤为明显，这也许并不令人意外。 然而，新连接设备的不断出现并不完全与COVID-19的预防和控制有关。大量亚太地区制造商也开始拥抱工业4.0，其中流程和运营的数字化将有助于使智能制造公司对外部因素更具弹性，从而确保业务连续性。

与此同时，在非洲和拉丁美洲等新兴市场，人们对物联网的兴趣日益浓厚，例如，物流行业的公司希望将车队和资产跟踪设备纳入其业务模式。

灵活性和面向未来

移动虚拟网络运营商(MVNOs)曾经是基本连接的经销商，近年来已经发展到与移动网络运营商(MNOs)更加集成，现在，一种新的连接服务提供商(CSP)正在发展，让企业拥有自己的物联网网络:企业网络运营商(ENO)。

除了增强的物联网安全性和基于订阅的计费和自定义发票之外，企业现在比以往任何时候都可以更好地控制其物联网SIM库，这要归功于增值管理平台，这些平台有助于远程SIM激活、数据限制配置和SIM诊断。然而，让企业而非网络运营商处于主导地位的不仅仅是实时连接管理。

如今，企业、制造商和系统集成商掌握的先进技术使他们比以往任何时候都能够更好地控制物联网连接。eSIM和eUICC技术尤其如此，它使设备用户能够灵活地立即响应网络覆盖范围和价格变化。通过无线(OTA)配置，只需按一下按钮，即可远程换入和换出网络服务提供商，并且可以通过将 eUICC与多IMSI配置文件相结合来实现额外的网络弹性。

eUICC只是提供长期网络可靠性和灵活性的新连接技术的一个例子。该行业的创新正在见证一些服务提供商开发越来越面向未来的物联网解决方案，这些解决方案将越来越多的控制权置于企业手中。

企业所有权和控制权

向4G蜂窝技术的迁移和越来越多的基于IP的网络使企业能够将越来越多的网络架构置于其控制之下。

虽然5G最终将促进需要高带宽和低延迟的新物联网应用，但要让这种新的蜂窝标准完全满足企业的需求，还有一段路要走。与此同时，共享和许可频段的可用性催生了高度灵活、安全和可扩展的无线连接解决方??案：集中管理的私有LTE网络解决方案，可在私有和公共网络之间无缝漫游。使用私有LTE，控制权掌握在企业手中，企业可以“切片”网络并动态部署具有不同带宽和服务质量 (QoS) 要求的额外数据包网关，以针对特定物联网应用优化网络。

让企业更好地控制其物联网连接，从SIM卡到完全私有的网络，企业将在未来几年从物联网应用的全部价值中受益。eSIM和专用蜂窝网络的推出都证明，对网络运营商的依赖已经比以前减少了，创新的连接服务提供商现在通过提供网络即服务等托管服务，使企业能够拥有和管理他们的物联网网络(NaaS)通过集中平台访问。

无论大小，企业都有越来越多的机会获得对其物联网连接的更多控制权。这种力量平衡的转变注定会永远扰乱物联网市场。

随着云计算和边缘计算的持续发展，数据中心正在迅速发展。云基础设施较大地影响了现代数据中心的需求，基础设施即服务(IaaS)业务模型和提供商允许企业方便地访问远程服务器。

边缘计算使计算过程和数据更接近终端用户，而终端用户通常位于网络的边缘。物联网(IoT)等技术的影响和对实时交互的依赖正迫使数据中心向终端用户靠拢。

企业正从本地数据中心向云数据中心转移，以部署关键的业务应用程序，利用本地数据中心和云数据中心的优势，形成混合云系统。然而，传统的数据中心如今面临着许多挑战。

数据中心的局限性

数据中心容量。COVID-19大流行扰乱了传统的工作方式。挑战在于数据中心需要扩大其容量以满足不可预测性和不断增长的需求。

不断发展的市场。世界各国现在都认识到数据的价值。因此，政府、行业和消费者都希望在他们的国家拥有安全的数据中心。这使得希望扩展到国外市场并获得市场份额的有名数据中心参与者更加困难。

对气候变化的影响。根据2018年进行的一项研究，数据中心使用了当年总用电量的1%。数据中心的碳足迹不断增长。消费者不仅注意，而且还大量参与环境问题。能源管理成为竞争对手之间竞争的一个附加维度。因此，数据中心必须采用高能耗的替代方案。

 

微数据中心的时代到了吗？

边缘计算正在许多行业中站稳脚跟。随着越来越多的企业拥抱云，数据中心变得越来越不集中。这种去中心化带来了让云服务更靠近网络边缘的机会。还需要克服超大规模数据中心的缺点。微型数据中心旨在成为数据中心演进的下一步。

微型数据中心是小型模块化数据中心，为企业提供服务或提供大型模块化数据中心难以提供的资源。微型数据中心还可以解决传统数据中心无法解决的问题。

数据中心与微型数据中心

一个基于容器的数据中心可能代表一个40英尺的集装箱中的数十台服务器。后者可能在一个大约20英寸的盒子中拥有少于10个服务器。典型数据中心的外形尺寸显着缩小。此外，微型数据中心的网络基础设施集中在边缘，因为计算是在本地处理的。这与围绕集中式远程数据中心开发网络基础设施不同，旨在从最终用户接收工作负载。

微型数据中心的一个很好的用例是支持未来的IT基础设施。微型数据中心将推动需要在源附近聚合的机器生成数据的持续增加。它们还将在实现端到端5G连接方面发挥关键作用，因为5G的短波长要求基站与数据中心之间的距离非常近，以实时支持关键应用。

微型数据中心的好处

降低成本。使用微型数据中心，企业不必将前期资本支出集中在传统服务器硬件上。与企业数据中心相比，微型数据中心的运营支出要低得多。此外，客户端和服务器计算机之间的距离降低了与将计算传输到集中式数据中心相关的更高的电力成本。

本地计算。微型数据中心减少了客户端和服务器计算机之间的地理距离。减少的接近度大大减少了延迟。

占地面积小。与大型数据中心相比，微型数据中心的碳排放量要低得多。

更大的弹性。如果优先线路损坏，传统数据中心往往面临服务中断的风险。即使网络冗余措施到位，传统数据中心仍难以与微型数据中心在发生故障时的选择竞争。微型数据中心可能有数十种故障转移策略。

灵活的基础设施方法。根据需求，企业可以选择向上或向下扩展其数据需求。微型数据中心的可扩展性使其易于与企业目标保持一致。

这对企业IT意味着什么？

IT经理知道运营成本降低了，整体效率提高了，就可以少些忧虑了。微型数据中心也与企业的碳减排目标保持一致。

与传统数据中心相比，微型数据中心可能不需要员工的监督。知道人为停机的可能性要小得多，IT 经理可能会安心。

它促进了企业之间的创新，因为它们可以基于无法在大型或远程数据中心运行的应用程序提供和改进服务。

微型数据中心还允许企业选择在异地处理哪些工作负载以及不处理哪些工作负载。最好在本地处理的关键工作负载可以在本地完成。例如，需要本地计算的远程位置的企业可以轻松地由微型数据中心提供服务。企业也可以在云数据中心和微型数据中心之间进行涉足，灵活适应自己的需求。

近年来，世界制造强国纷纷推进制造业向智能化、自动化转型。2016年，工业和信息化部发布了《智能制造工程实施指南（2016-2020）》，希望企业通过实施智能制造带来“两提升、三降低”，即：生产效率大幅度提升，资源综合利用率大幅度提升、研制周期大幅度缩短、运营成本大幅度下降、产品不良品率大幅度下降。

“十三五”时期，大力发展智能制造已成为我国企业界的广泛共识，大量企业初步解决了传统制造生产效率低下的问题，实现从劳动力为主的重复生产制造逐步向自动化设备普遍参与的数字化生产制造转变。一是有效缓解了制造业劳动力不足的问题；二是解决了企业在生产经营过程中的“盲点”；三是打通了企业研发、生产、物流之间的信息孤岛；四是为产业数字化和数字产业化奠定了坚实基础。尤其是疫情期间，智能制造赋予了广大企业强大的生命力，率先实现复工复产，部分企业通过业务转型拓展，及时调整生产线加工口罩、防护服等医疗用品，解决了现实迫切需求。

在智能制造的实施过程中也存在一些问题，企业实施智能制造容易“虚化”，过于超前网络化建设和部署，对于制造过程的数字化重视不够；广大中小微企业的数字化转型步伐仍然较慢，资金不足、技术缺失影响了中小微企业的积极性；智能制造人才供给水平无法满足下一步全国大规模数字化转型的需求。

“十四五”规划纲要明确提出，推进产业基础高级化、产业链现代化，提高经济质量效益和核心竞争力。“十四五”期间，实现制造业质量效益提升、保持制造业比重基本稳定、提高产业链现代化水平，仍然离不开智能制造这一关键手段。

一是要统一认识，强化智能制造作为制造强国主攻方向。

智能制造是我国制造业转型升级、实施高质量发展的重要途径，一方面通过数字化、网络化转型实现了企业数据采集、数据互联互通，提高了企业生产制造效率，并拓展了远程运维、定制化生产等新业态新模式，提升了企业核心竞争力，同时企业积累了大量数据，对于数字经济发展具有重要意义；另一方面随着人工智能技术的不断融合与深入推进，智能制造能够解决由于经验缺失导致的产品加工精度不高等传统问题，通过数据的积累，实现了产品加工精度的提升，同时，一批智能产品得以生产、面世，促进产品更加满足居民日益增长的生活需求。在“十四五”期间要更加重视智能制造的作用，要注意工业互联网、人工智能等新一代信息技术与制造技术相融合，将工业互联网、人工智能作为提升制造业企业效率、实现价值链跃升的技术手段，持续推动智能制造发展。

二是要坚持制造业企业为主体实施智能制造。

制造业是立国之本、兴国之器，制造业企业税率13%，是金融业的2倍，是名副其实的利税大户，只有切实提高制造业的营业收入和利润水平，才能推动社会经济的健康发展。同时，智能制造的核心在于新一代信息技术在制造业的深入应用，激发新的价值、新的增长点。在“十四五”期间，实施智能制造要避免“虚化”，避免互联网代表一切，避免脱离制造的“新一代信息技术”，要通过制造业为新一代信息技术提供广阔的应用场景，要推广解决制造业实际问题的新一代信息技术。

三是要关注广大中小微企业的智能制造。

中小微企业贡献50%以上的税收、60%以上的GDP、70%左右的专利发明权、80%以上的城镇劳动就业，但是中小微企业在固定资产投资、技术改造往往处于不利地位，缺少资金支持、缺少技术支持，往往使中小微企业在智能制造面前望而却步。在“十四五”期间，实施智能制造要重点解决中小微企业数字化网络化转型难题，开发低成本简易化的智能装备、工业软件，只有广大中小微企业走向了数字化，才代表我国迈向智能社会。

四是要提升产业链供应链整体智能制造水平。

从智能制造的历程来看，“十三五”期间大多数企业开展了单机数字化、生产线数字化、工厂数字化和企业数字化，智能制造在企业中逐步得以推广。在“十四五”期间，实施智能制造要围绕产业链现代化，重点推动若干条重点产业链供应链实现整体智能化，提升产业链协同制造效率，要鼓励产业链中的龙头企业加大产业链供应链体系的技术渗透、网络渗透、数据渗透，龙头企业应协助产业链上中下游企业按照统一标准实施智能制造，并推动智能制造人才在产业链中有序流动。

五是高等院校要发挥更大的作用。

当前，机器人和数控机床的应用基本解决了技能人才供给不足的问题，广大企业可以通过“无人工厂”摆脱对劳动用工的依赖。但是“无人工厂”不等于“零人工厂”，企业需要的熟练机器人和数控机床操作、维修人员，以及掌握信息技术的人员大幅度增加，也就是需要更多的技术人员，这些技术人员既要懂得制造技术，也要懂得信息技术，培养这些人才必须要依赖高等院校培养的本科生研究生。“十四五”期间，实施智能制造要抓紧智能制造专业技术人才培养，鼓励高校开设智能制造相关专业，鼓励企业和高校联合制定培养方案、联合设置课程，解决未来技术人才紧缺的问题。

随着科技的不断前进,“人工智能+制造”模式应用越来越广泛。但制造业的智能化过程与过去制造业的自动化有实际的差异,智能化并不等于自动化,更不等于无人化,而如何走向智能化,关系到求解现阶段的AI制造困境,以及加工制造业转型升级的真正落地。而现阶段,人,依然是智能制造的核心。

自动化追求的是机器自动生产,本质是“机器换人”,强调大规模的机器生产;而“智能化”追求的是机器的柔性生产,本质是“人机协同”,强调机器能够自主配合要素变化和人的工作。

可见,智能化一定不等于无人化。在推动大量智能制造过程中,只有通过机器和人的共融,推动这种决策思考的变化,才能让人的工作能力和方向得以拓展,让机器的的赋能实现最大化。

因此,人工智能+制造所追求的,不是简单的“机器换人”,而是将工业革命以来极度细化甚至异化的工人流水线工作,重新拉回“以人为本”的组织模式,让机器承担更多简单重复甚至危险的工作,而人承担更多管理和创造工作。

显然,想要实现人机共融的加工制造智能化,必然要经历从人到机器的过程。只有当机器融合了更多智能可能,才有可能拓展更多能力。

工业机器人的应用是这一阶段的重要标志,工业机器人作为工业化和信息化的完美结合,以其天然的数字化特性,打通了单个生产设备到整个生产网络的连接,进而支撑起第四次工业革命的应用场景。

如果说,过去二十年互联网的发展联通了智能时代下的每一个人,那么未来二十年工业智能化发展将会联通每一台工业机器人,从而带来生产效率乃至生产方式的全面革新。

但在实现从人到机器的过程中,工业机器人还需要具有能够在复杂和非典型的环境里与人进行互动的属性,只有灵活和便捷,才能满足人机共融的发展条件,对制造业智能化作全面的部署。此外,对于机器的部署还应具有可拓展性,即需要搭载更多智能化的平台来拓展工业制造的应用场景。

当前,人工智能与制造业融合应用已具备一定的基础,但是仅仅依靠单点的人工智能将企业升级到另外一个管理水平显然不可取,想要在制造的人工智能之路上加速,更应该从产业的整条价值链来优化提升。所以,现阶段的人工智能制造业还有待更新。

物联网（IoT）可以帮助自助式仓储运营商更智能地工作，同时获得对其业务的洞察力。了解哪些领域最有可能得到物联网的帮助，以及物联网如何增强您的运营。

物联网帮助自助仓储运营商更智能地工作，同时更好地控制其业务。物联网指的是任何连接互联网的“东西”网络，这些网络能够独立于人类进行交互。这些“东西”可以是任何事物，从Alexa驱动的虚拟助手到患者的心脏监测器植入物。

在自助仓储领域，物联网技术的应用似乎永无止境，并迅速为原本停滞不前的运营技术注入新的活力。让我们看看最有可能得到帮助的业务领域。 关注重点 物联网的主要卖点是数据的集中化和访问数据的灵活性。警报和通知可以自动发送给管理层，并可以通过系统的仪表板随时获取。通过主动识别需要维护或关注的区域，并将员工的整体意识提升到一个新的水平，有助于最大限度地降低运营成本。 关键受益者之一是现场安全。确保租户的财物安全是自助仓储的基本要求，而技术的进步已使该行业远远超出了这一要求。改进措施加强了租户和运营商的安全。以下是4个被物联网改进的关键方面： 门锁。通常，当客户租用一个单元时，他会用自己的物理锁将其锁住。如果该客户拖欠租金，管理人员会在其门上再加一把锁，拒绝其进入，直到付完租金为止。这一流程已经持续了几十年，如今，它是自助仓储应用物联网的完美例子。 自2018年以来，仓储运营商已经能够在设备上安装支持蓝牙的智能锁。它们可以轻松授予新租户访问权限，并为员工提供快速、方便的锁定选项。 这些装置获得了压倒性的好评，促使多家供应商向市场推出智能锁以及物联网服务和平台。这些综合系统提供各种解决方案和集成，包括蓝牙和无线锁、门禁报警、暖通空调控制、移动平台、警报、视频监控等。 视频监控。就其本身而言，这不是物联网技术的一部分，因为它涉及人们主动检查视频源或将内容记录到某种存储设备的系统。传统视频高度依赖于人机交互，这使得它在实践中容易失去应有的作用或在审查过程中容易丢失事件。 有了物联网，一些视频监控服务可以通过结合人工智能和机器学习来检测、拦截和提醒工作人员现场入侵，从而将设施安全提升到新的有效水平。 大门。几十年来，自动门一直是自助仓储的主要装置，这是有充分理由的。尽管出现了各种变化和改进，但仅向付费租户授予访问权限的基本原则是所有仓储运营的基础。然而，当犯罪分子试图利用此类系统的漏洞时，实施一个具有更高智能水平平台的需求变得显而易见。 可以使用物联网传感器，以在大门没有按预期运行时自动提醒管理人员。自动生成的警报可能是针对一些无关紧要的情况，如租户输入正确的密码时门没有及时打开，这表明硬件出现故障，或者是一些可疑的情况，例如门在没有输入有效密码的情况下被强行打开。无论如何，多一层安全保护从来都不是坏事。 环境控制装置。能够提供一个温度或湿度可控的环境来存放物品，这在自助仓储中已经变得非常流行。这对那些希望保存敏感物品的租户来说很有吸引力，而且仓储运营商通常可以以高价出租空间。 物联网解决方案可以监测环境条件，以帮助企业节省能源成本并在问题升级之前识别问题。例如，平台可以与暖通空调系统集成，以自动检测损坏的设备。这种改变游戏规则的技术使用嵌入式传感器在需要维修时发送警报，这可以主动防止仓储资产的潜在破坏。此外，市场上还有其他技术集成，可以监测空气质量和恒温器参数。 其他 以下是物联网可以对自助仓储产生积极影响的三个值得注意的领域。 资产管理。人们总是丢失东西，这使得通过蓝牙进行自主资产跟踪的想法成为物联网环境中的一个有趣补充。通过在仓储梯子、手推车和其他设备上放置小型传感器，可以减少寻找错放物品所花费的时间，并消除潜在的盗窃行为。 漏水检测传感器。几乎每位自助仓储经营者都经历过水损害所带来的麻烦。物联网可以与水传感器集成，以监测设施的泄漏，如果不迅速解决，泄漏可能会演变成代价高昂的灾难。 无人应用。物联网是运营效率的代名词，因此很容易看出无人自助仓储设施如何从进一步增强的自动化环境中受益。与早期及时监测出问题相比，被动维护通常成本更高，而且修复时间通常更长。物联网监测是一种主动的维护方法，可提供有价值的洞察力，同时降低人员成本。 总结 物联网在自助仓储行业的采用仍处于起步阶段，但随着连网设备出现更多创新和更多实用用途，并加入先进的物联网系统行列，采用率肯定会大幅上升。 看到我们前进的方向无疑是令人耳目一新的：一个更高效、更有利可图的未来！

什么是工控机

工控机全称工业控制计算机，英文简称IPC，简单来说，就是与商业计算机相对立的应用于特殊场合的电脑，无非是I/O口数量，规格、环境适应能力等综合能力相较商业电脑都有大幅提升，能满足商业计算机所不能完成的任务。

工控机的特点有大体上有着下列几种，首先是可靠性，其具有在粉尘、烟雾、高/低温、潮湿、震动、腐蚀和快速诊断和可维护性，其MTTR（MeanTimetoRepair）一般为5min，MTTF10万小时以上，而普通PC的MTTF仅为10000～15000小时。接下来是实时性的特点，工业PC能够对工业生产过程进行实时在线监测与控制，对工作状况的变化给予快速响应，及时进行采集和输出调节，遇险自复位，保证系统的正常运行。然后是扩充性的特点，工业PC由于采用底板+CPU卡结构，因而具有很强的输入输出功能，最多可扩充20个板卡，能与工业现场的各种外设、板卡如与道控制器、视频监控系统、车辆检测仪等相连，以完成各种任务。最后是兼容性的特点，工控机能同时利用ISA与PCI及PICMG资源，并支持各种操作系统，多种语言汇编，多任务操作系统。

工控机在新零售行业中的应用

在零售行业当中，工控机便是新时代智能化的体现，我们不妨把他看做新零售智能硬件的功能，例如扫码开柜，刷脸付款等功能，便是通过工控机在幕后进行操控的，它通过和取货柜，电子结算等进行有机结合，从而在零售行业的具体销售当中完成联网，销售，结算等指令，且工控机的功能不止如此，它在零售行业的各个方面都有着详细的体现。

智能货架的建立

越来越多的零售运营商正在考虑智能货架，智能货架的作用是为了更好地了解客户的需求和行为，也就是，在工控机的作用下，当客户查看屏幕，进行销售交易之后，可以将消费者的有关信息加以记录，也就是说，通过工控机的作用，商店老板不必要像传统模式下那样，对顾客进行询问，而是直接可以确定顾客的性别，年龄，喜好，注意力时间和顾客的满意度，并且在顾客购买商品的过程当中，简化了流程，帮助零售者创建了交互式的购物体验，从而可以了解到广大顾客的需求是什么，进而采取相应的措施，提高客户的满意程度。

传统模式下，零售行业在应对顾客有一个最大的问题便是，面对繁多的商品，即便是销售者，也难以将所有的商品所处的位置以及库存加以一个详细的把握，但是通过智能货架，可以将所有商品的信息录入到计算机当中，通过工控机进行调控，想要购买商品的顾客直接通过智能货架，便可以获得自己想要的商品，大大地节省了所需的时间。

可以说，智能货架的建立，一改传统环境下的销售模式，而是建立起一个很难出现差错，且提供了服务质量和效率，使得顾客在购买商品的过程当中，体验更加的良好。

物流监测

工控机还有着对物流安全进行监测的作用，一般来说，利用工控机结合物联网当中的RFID技术，便可以通过RFID电子标签、读写器、EPC编码标，Savant网络等，对零售行业的应用环节有着极为重要的作用，可以进一步用于信息化跟踪与检测服务，并且能够对于物品进行实时地显示，以保证零售物流管理的透明程度，增加零售产品物流处理的效率与应用，实现零售行业在生产、运输、销售当中的全程监控，使得整个零售过程更加智能化、效率化。

通过工控机对零售行业的物流进行监测，零售商可以直接掌握商品的信息，其中有多少质量不符的，过期的，都能够加以一个详细的掌握，这一点尤其体现在生鲜零售食品领域当中，因为其质量不够导致的食物中毒案例一直以来也不在少数，商家传统模式下在收货之前难以对其进行第一时间的发觉，这就造成了很大的经济损失，而通过工控机之下，结合我们提到的RFID技术，工控机可以更好地使得这一环节透明直白，实行一个全程的监控，保证人们能够吃到健康的食品。

自动销售

工控机在零售行业的应用之中，可以进一步对于零售行业的环节进行控制，例如：扫码开柜、刷脸付款等应用，这些均是零售新智能的硬件功能的提升，这些新的应用已经被广泛的应用在无人货架、无人超市之中，并且在物流行业里也被应用在无人物流之中，这些功能的实现，是自动销售的实现。工控机的应用，为用户带来了新的体验，但是在这新的体验的同时，也为用户带来了陌生的感觉，这些新应用改变了人们的日常生活方式，例如一台普通的冰柜，通过系统的实现也可以完成联网、自动结算等各种智能化的应用，所以，对于工控机而言，用户们在使用的过程之中，更加在乎它的操作程度流畅度，性能稳定性，以及数据的传输和功能的延展。

自动销售可以说是新时代发展的必然趋势，零售行业在这个大潮流当中必然是首当其冲，自动销售的实现能够大大的节省人力物力的需求，作为一种新式的销售模式，自动销售在工控机的管控下，可以保证顺利且不容易出现差错的进行，且在一定程度上，提升了用户的购买体验，交易资金往来也是难以出现差错，杜绝了因找钱假钱造成的纠纷现象的存在。

结束语

通过上面的分析我们可以得知，在当今时代中，工控机在新零售行业当中，在多方面发挥了重要的作用，可以说，有着工控机的存在，零售行业在物流、运营、对用户的需求等多个方面都发挥着十分重要的作用，提升了运营的效率和零售产品的质量，使得零售行业逐渐智能化，由此可见，在未来的一段发展过程当中，工控机都可以在零售行业当中发挥着重要的作用，但是存在不足的是，由于笔者的自身学识尚浅，对于研究的内容和研究的方法存在一定误差，对于探讨工控机在新零售行业中的应用研究方面没有一定的深入研究，在方法与措施中，没有办法对于相关问题和相关措施提出一定方法，而研究的工控机在新零售行业中的应用研究也仅仅是根据自身的研究作为基础，在领域上不能够广义地包含每一种情况和设计，在文章当中，可能存在着纰漏的地方，学者在后续的研究当中，应该了解自身的研究内容，谨慎参考意见，但是笔者相信工控机在新零售行业当中可以有着更大的发展，拥有更好的发展前景。

近期，工信部发布了首批“5G+工业互联网”重点行业和应用场景，首批重点行业和应用场景涵盖电子设备生产、装备制造、钢铁、采矿、电力等5大行业，以及协同研发设计、远程设备操控、柔性生产制造等10大应用场景。

 

特别是5G网络的发展，自2019年实现商用以来，包括中国移动、中国联通、中国电信等在内的运营商加紧了5G网络建设步伐，在全国各地部署5G网络，建设5G基站。尤其是2020年新冠疫情期间，5G表现尤为突出，近一年时间，5G网络覆盖从十几个城市扩展至300多个城市。

据统计，从三大运营商发布的2020年财报中可以看出，2021年三大运营商资本开支预算合计为3706亿元，同比增长10.69%，5G相关的资本开支预算合计达1847亿元，同比增长2.44%。

截至目前，全国建成5G基站81.9万个，占全球的70%以上，覆盖了全国所有地级以上城市，5G终端连接数超过了3.1亿，5G在工业领域和经济社会各领域的应用示范项目已经超过了1万个。全国工业企业建设“5G+工业互联网”项目超过1500个。

显然，“5G+工业互联网”已成为工业互联网和5G发展进程中产业热情最高、创新最活跃、成效最显著的领域之一。

十大典型应用场景

工业互联网涉及的主体包括机器、车间、企业、人等，端到端的产业链包括设计、研发、生产、营销、管理、服务等环节，在工厂内需要实现信息采集设备、生产设备、生产管理系统及主体之间的关联，在工厂外需要实现生产企业、协作企业、产品、用户、金融机构、供应链、物流等企业的互联。

而5G超大带宽、超低延时，具备感知泛在、连接泛在、智能泛在等优势，可以确保工业互联网全要素资源的顺畅连接和快速精准控制的高要求。因此，在5G商用强大辅助下，工业互联网涉及的应用场景愈渐丰富。

■ 协同研发设计

远程研发实验：科研人员结合现场画面和数据，远程在线协同完成实验；

异地协同设计：设计人员利用各类虚拟现实终端接入沉浸式虚拟环境，异地协同修改设计图纸。

■ 远程设备操控

设备操控员根据生产现场视频画面及各类数据，远程实时对现场工业设备进行精准操控。

■ 设备协同作业

生产现场的多台设备按需灵活组成一个协同工作体系，实现多个设备的协同调度及分工合作。

■ 柔性生产制造

数控机床等设备通过无线化改造可以实现快速重构，按照市场需求进行灵活配置。

■ 现场辅助装配

现场人员通过AR\VR眼镜等智能终端获取增强图像叠加，装配可视化呈现，辅助完成复杂精细的设备装配。

■ 机器视觉质检

质检终端根据边端、云端算法对高清图像的识别与分析，实现产品缺陷实时监测，自动分拣与质量溯源。

■ 设备故障诊断

系统利用设备全生命周期监测数据与数据挖掘等技术，实现对设备故障的诊断、定位，报警或动态预测。

■ 厂区智能物流

智能物流调度系统对厂区内的物流终端进行调度管理，实现全流程自动化，智能化的物流作业。

■ 无人智能巡检

采用智能的巡检机器人或无人机等移动巡检设备替换传统人工巡检，实现高效灵活，更大范围的安防巡检。

■ 生产现场监测

智能监测系统通过实现数据采集、图像识别、自定义报警等技术，实现生产现场全方位智能化安全监测和管理。

五大重点行业

■ 电子生产设备

电子设备制造行业自动化水平高、数字化基础好，产品迭代速度快，发展智能制造、个性化定制、精益化管理等模式潜力大。如华为、海尔、格力、中兴等利用5G技术实践柔性生产制造、现场辅助装配、机器视觉质检、厂区智能物流等典型应用场景，显著达到降本增效的作用。

 

■ 装备制造

装备制造业涉及航空制造、船舶制造、汽车制造与工程机械制造等重要领域，其产品结构高度复杂、产品体型偏大，具有技术要求高、生产安全标准严格、资本投入大等行业特点，因此，需要更加精密的装配加工能力及质检手段来支撑企业长期发展。如中国商飞、三一重工、福田汽车等应用5G技术积极探索协同研发设计、协同设备作业、现场辅助装配、机器视觉质检等典型应用。

 

■ 钢铁

钢铁行业主要包括炼钢、铸钢、轧钢、仓储物流等环节，该行业面临设备维护效率低、生产过程不透明、下游需求碎片化等痛点，对智能制造需求迫切。如鞍钢、马钢、宝钢等均应用5G技术的典型应用场景，覆盖钢铁生产全流程，取得提质增效、绿色发展的成效。

 

■ 采矿

安全生产是采矿行业的红线，采矿行业存在着矿石坠落、塌方、滑坡、瓦斯爆炸等一系列事故风险，对工人健康造成较大威胁。如新元煤矿、千叶水泥、庞庞塔煤矿等利用5G技术积极实践远程设备操控、设备协同作业、无人智能巡检、生产现场监测等典型应用场景，成效显著。

 

■ 电力

电力行业主要涉及发电、输电、变电、配电、用电五个环节，存在安全监控不到位、环保要求高、信息孤岛、设备实时监管难、精细化管理难等痛点，对向清洁、低碳、高效、安全的转型需求迫切。如国家电网、中核集团、南方电网均利用5G技术，在发电环节的现场辅助装配、输电环节的无人智能巡检、配电环节的设备故障诊断、用电环节的生产现场监测等典型应用，取得明显成效。

 

可见，经过两年多的摸索应用，5G与工业互联网都取得了阶段性的进展，两者的融合应用的范围正在向生产制造核心环节不断延伸和深入，覆盖行业和领域也日趋广泛。

融合现状：聚焦痛点+持续发力

尽管5G+工业互联网的应用成效已经非常明显，也取得了诸多喜人的成绩，但总的来看，5G+工业互联网方面的应用现处于标杆打造阶段。一方面，5G+工业互联网与现存制造厂商自有网络融合难度较高；另一方面，5G+工业互联网产业尚未成熟，相关产品及解决方案仍需要完善，现有5G+工业互联网网络部署成本相对较高，工厂客户建设负担大。此外，5G与工业互联网融合发展过程中安全问题也引起关注。

安全风险

安全无疑是5G+工业互联网应用的基础。现有的工厂控制系统是一个相对封闭的独立网络，与企业信息系统之间通常单项隔离，甚至是完全物理隔离，现场采集终端也处于相对封闭的环境，但随着5G、物联网、工业互联网的发展与应用，IT与OT实现跨界融合，这种泛在的连接致使生产安全管理和网络安全管理的界限模糊，工厂控制安全容易受到威胁，网络攻击才有机可乘，从IT层渗透到OT层，造成工业系统中断等风险。

根据国家信息安全漏洞共享平台统计数据显示，截止到2020年12月，CNVD收录的与工业控制系统相关的漏洞高达2955个，其中，2020年新增593个。

安全漏洞数量快速增长，整体形势严峻，特别是能源、化工等事关国家经济命脉的关键基础领域，对安全问题尤为看重。近年频发的工业互联网安全风险事件足以引发全行业的共同关注，如今年5月份，美国最大的成品油管道运营商Colonial Pipeline遭受到疑似勒索软件DarkSide攻击，为了控制安全漏洞，该运营商被迫关闭其位于美国东部沿海各州供油的关键燃油网络。

投资回报率

众所周知，在未来，工业互联网将是5G最大的应用场景，就目前来看，我国制造业中目前有90%以上的企业属于中小企业，这其中的大部分企业现有设备，尚不具备智能化及数字化采集能力，因此，数据连接就无从谈起，工业互联网的价值还没有被工业企业普遍认同。

对于很多尚未达到自动化、信息化、智能化水平的工厂，其升级改造的资金与成本压力很大。而5G推广初期的建网和运维成本都很高，企业利润空间非常有限，由于资金回报周期拉长，在一定程度上也会影响各方参与的积极性。

面对不同应用场景、不同业务对通信网络能力的差异化需求，需要构建更多的5G解决方案，以最大限度的提高运营商、用户企业的投资回报率。

产业成熟度

当下，5G与工业互联网融合发展的知识难度、生产环节的专业性要求都很高，现有技术、产品和解决方案大多针对工业制造流程的某一环节，尚未形成完整的产业生态。面对很多行业和技术壁垒，虽涌现出一批典型应用，但可持续的商业模式、市场造血能力均亟待加强。

因此，5G+工业互联网要与各领域的生产实践、行业特性、知识经验紧密结合，拓展应用场景的广度与深度，进一步加强运营商与工业互联网企业的沟通融合与跨界合作，积极建立供需对接渠道，推动运营商、设备商与工业互联网企业开展“5G+工业互联网”终端关键技术、性能、形态等方面的测试验证，加速推动产业应用能力的成熟，共同培育壮大“5G＋工业互联网”产业生态圈。

当然这些痛点与问题都是5G与工业互联网在初期融合与探索过程中不可避免的共性问题，当前，这二者究竟融合到什么程度，业界对其认知也不统一。一方面，5G是管道，加速工业互联网在工厂应用，催生工业专网，这是其基本应用方向；另一方面，5G渗入工业制造业场景中，在无人操作、协同作业、柔性制造、无人工厂等方向发挥不可替代的作用，所以5G+工业互联网是有边界的，并非包罗万象。

可以肯定的一点是，5G+工业互联网已经从概念走向现实，这其中虽有诸多应用场景有待挖掘，诸多应用困难亟待突破，诸多技术瓶颈需要解决，但总体来看，未来，随着信息技术与运维经验的不断成熟，5G+工业互联网创造的价值将颠覆传统行业想象力，为行业提质增效释放乘数效应。

 

在5G的加持下，借助低时延、高带宽、大连接传输特性，激光导航AGV将迎来全新的应用模式。

在原有技术体系下，受传输时延、带宽瓶颈制约，为确保应用的灵活性，激光导航AGV的功能更多地被内置于本地端，以单机的形式独立运作。

激光导航AGV将不再受到传输限制，而是作为执行终端与控制中心实时联网，支持任意时间对AGV下达任务，后台可以通过音视频等感知端对AGV进行全程跟踪，实时掌控物流搬运轨迹及状态，并可对执行的任务进行任意中断、 恢复、调整等操作，实现前所未有的柔性与灵活。

其次是提升智能化水平。激光导航AGV通过联网，实现了前端与中心的实时交互，在5G高带宽支持下，许多原本需要本地运行的AI算法得以移植到后台云端，大大降低前端AGV运算负荷量；不仅如此，在减负的同时，激光导航AGV还可以增加更多的传感器，提升多维感知能力。

另外，在5G的加持下，AGV感知的庞大数据得以实时回传到运算中心，借助后台的庞大算力，可提供更迅速、更精准、更全面的AI分析，进而将准确指令下达到激光导航AGV，提升柔性物流搬运能力。第三是提升场景适应能力。智能化水平的提高，激光导航AGV在环境感知、行为感知、障碍应对、系统协调等方面的能力将得以全面提升，能适应多障碍、跨楼层、杂乱仓库等复杂工作场景，保证物流搬运过程的安全、稳定、可靠以及条理性。

第四是降低人为干预。由5G构建的通讯网络将贯穿于智慧工厂的每一个节点设备，实现智能制造的智慧化联网与管理，能大大降低工厂人员需求数量以及人为干预的频率，提升工厂自动化水平。而激光导航 AGV作为其中的物流搬运中坚力量，将实现全程物料自动对接与搬运，提高搬运效率，降低人力成本。

第五是打通业务隔阂。物流搬运系统只是智慧工厂的有机组成部分之一，在5G赋能下，各个关联系统的孤立状态将被打通，并高效融合为一个有机整体，AGV调度系统已实现与WMS、MES、ERP等生产管理系统无缝对接，当有订单时，智慧工厂将在中控中心的统一调度下智能运转，激光导航AGV也将根据系统分配的指令智能进行物料搬运，从而达成系统全自动下单、工厂智能调度的智慧化生产目标。

未来的智能工厂是人与机器和谐共处所缔造的，这就要求机器人能够与人一同协作，并与人类共同完成不同的任务。这既包括完成传统的“人干不了的、人不想干的、人干不好的”任务，又包括能够减轻人类劳动强度、提高人类生存质量的复杂任务。正因如此，人机协作可被看作新型工业机器人的必有属性。

什么是协作机器人？

协作机器人，顾名思义，就是在机器人与人可以在生产线上协同作战，充分发挥机器人的效率及人类的智能。这种机器人不仅性价比高，而且安全方便，能够较好地促进制造企业的发展。

协作型机器人作为一种新型的工业机器人，扫除了人机协作的障碍，让机器人彻底摆脱护栏或围笼的束缚，其开创性的产品性能和广泛的应用领域，为工业机器人的发展开启了新时代。

协作机器人有哪些特点？

1.轻量化：使机器人更易于控制，提高安全性。

2.友好性：保证机器人的表面和关节是光滑且平整的，无尖锐的转角或者易夹伤操作人员的缝隙。

3.感知能力：感知周围的环境，并根据环境的变化改变自身的动作行为。

4.人机协作：具有敏感的力反馈特性，当达到已设定的力时会立即停止，在风险评估后可不需要安装保护栏，使人和机器人能协同工作 。

5.编程方便：对于一些普通操作者和非技术背景的人员来说，都非常容易进行编程与调试。

协作机器人有哪些优势？

人机协作给未来工厂的工业生产和制造带来了根本性的变革，协作机器人具有决定性的重要优势：

1.生产过程中的灵活性较大。

2.承接以前无法实现自动化且不符合人体工学的手动工序，减轻员工负担。

3.降低受伤和感染危险，例如使用人机协作型夹持器。

4.高质量完成可重复的流程，而无需根据类型或工件进行投资。

5.采用内置的传感系统，提高生产率和设备复杂程度。

基于人机协作的优点，顺应市场需求，更加灵活的协作型机器人成为一种承担组装和提取工作的可行性方案。它可以把人和机器人各自的优势发挥到最好，让机器人更好地和工人配合，能够适应更广泛的工作挑战 。