基于物联网的创建企业信息化智能网络

企业信息化是以企业的管理和运行模式为基础，以计算机网络技术势实现手段，将企业的物料转移、生产过程、事务处理、客户交互等业务数字化。企业信息化是企监发展的覆要支撑，企业信息化能够提高企业管理水平，强化执行系统，提高管理者的经营决策能力。

随着制造企业的迅速发展，制造企业信息化系统在一定程度上制约了企业管理和运行效率，这是由现有制造企业信息化系统大都采用手动管理方式决定的，实现制造企业信息化系统自动、智能管理是进一步提高企业管理和运行效率的有效途径，物联网概念的提出为实现信息化的自动化、智能化提供了解决方案。物联网的概念于1999年由麻省理工学院的Auto一ID实验室提出，将书籍、鞋、汽车部件等物体装上微小的识别装置，就可以时刻知道物体的位置、状态等信息，实现智能管理。物联网以全球统一标识系统和计算机互联网为基础，利用射频识别技术(RFID）、无线数据通讯技术，赋予每个实体对象一个惟一的代码，而构造的一个覆盖全球万事万物的实物互联网。

1 制造企业信息化管理的问题及需求

现有制造企业信息化系统数据录人和管理方式大都采用人工输人和手动管理的方法，该模式管理可能造成如下问题:(1)信息录入的滞后性。(2)因系统使用者疏忽或系统不熟悉造成信息的错误处理。(3)系统使用者须经培训方可熟练使用信息化系统。(4)信息管理消耗工作人员工作时间，降低生产、管理效率。

智能网络设计目的旨在解决信息化发展因非自动、非智能导致的一系列的问题。通过智能网络改变传统信息化系统的数据管理方式，实现制造企业信息管理的自动化、智能化，应实现如下功能:

a.智能网络能够实现制造企业信息化信息的无间歇采集，保证制造企业信息化系统数据管理的实时性。

b.智能网络应具有智能处理算法，自动调用信息化系统特定事件，完成信息化系统数据的自动、智能处理。

c.智能网络中信息化系统应开发系统接口，接口能够被智能网络智能处理算法调用，完成信息化系统数据的特定处理。

2 基于物联网的智能网络设计

2.1智能网络概念模型

针对智能网络功能需求，结合物联网关键技术和信息化处理特征，建立制造企业信息化智能网络概念模型如图1所示，本文所提出的智能网络概念模型以物联网感应网络和定位系统为感知层，进行实体相关信息的获取，如实体编码信息和实体位置信息，通过特性协议将获取的数据传递给智能网络控制层，控制层进行数据分析，并分析决策信息化系统需要进行的操作，调用信息化系统相应的接口进行信息化数据的相应处理，完成信息化系统的自动运行。

基于物联网的制造企业信息化智能网络

图1 制造企业信息化智能网络概念模型

智能网络概念模型主要由感知层、控制层和信息处理层3层组成，感知层主要进行数据感知，控制层主要进行数据处理和制造企业信息化系统接口的调用。为达到智能网络运行效果，本文构建的智能网络是指通过搭建制造企业全局智能网络、配置制造企业智能网络全局参数，使得制造企业信息化智能网络能够自动侦测、分析并完成制造企业各种信息的动态增加、修改、删除和统计查询，进而实现制造企业信息化的智能化，保证企业运行效率。

2.2智能网络结构设计

智能网络主要用于制造企业信息化系统数据的自动、智能处理，数据库作为数据存储的仓库，必然成为智能网络的一个关键部分，结合图1提出的智能网络概念模型，根据物联网关键技术和现有制造企业信息化发展状况，构建了制造企业智能网络框架图，如图2所示。

智能网络主要由感应网络、控制系统、信息化系统和应用数据库4部分组成，各部分的组成和功能如下:

a.感应网络。

感应网络主要负责制造企业实体特征信息和实体位置信息的采集，其主要组成部分为信息传感设备、智能信号处理、智能定位系统和智能交互系统。各部分的功能如下:

(1)信息传感设备主要负责制造企业实体惟一编码或实体特征的获龋

(2)智能信号处理主要负责对制造企业实体惟一编码或实体特征进行处理，从而获取进行该实体信息化操作所需要的特定的信息。

(3)智能定位系统主要负责制造企业实体位置信息的获取，制造企业实体位置信息预存在数据库中。

(4)智能交互系统主要负责将感应网络与控制系统进行交互，如将感应网络感应的数据信息传递给控制系统进行处理，同时也可以接受控制的执行命令。

b.控制系统。

控制系统用于分析决策和制造企业信息化系统接口的调用，主要由分析决策系统和执行系统组成。分析决策系统是支撑系统连接感应网络的核心，分析决策系统主要包括感应数据获取模块、决策数据对比分析模块以及感应网络控制模块。执行系统主要包括制造企业信息化接口调用模块、制造企业信息化执行分析模块。分析决策系统和执行系统各组成部分的功能如下:

(1)感应数据获取模块主要用于获取感应网络接收的感应数据。

(2)决策数据对比分析主要负责将感应到的制造企业实体特征信息和位置信息与数据库中设定好的特征信息和位置信息对比，从而获取执行系统需要调用的制造企业信息化系统接口。

(3)感应网络控制主要负责感应网络的开启、关闭、扫描周期等事件和感应参数的设置、管理。

(4)信息化接口调用模块主要负责调用制造信息化接口并将感应数据保存到信息化系统相应的模块中。

(5)信息化执行分析模块主要负责分析感应数据录入的完整性和准确性，并将信息化系统数据录人结果返回至分析决策系统，进而控制感应网络进行新一轮的数据采集。

c.信息化系统。

信息化系统主要负责分析、处理信息化接口传递的数据，并进行信息化数据的处理，主要包括数据完整性分析和数据增加、删除、修改操作模块，各部分的功能如下:

(1)数据完整性分析主要分析数据存人信息化系统前的数据格式和相应字段是否为李等的判断。

(2)数据增加、删除、修改操作主要负责在数据库中对感应数据进行相应的操作。

d.应用数据库。

应用数据库主要负责数据的存储和提取操作。存储信息主要包括编码库和特征库信息、位置信息、分析决策数据、信息化系统数据以及其他的设置数据。各部分的功能如下:

(1)编码库和特征库用于辅助建立制造企业实体信息，编码库和特征库中通过实体的惟一编码或惟一特征信息可以查询到实体其他信息，如实体名称、材料、体积等系列的参数。

(2)位置信息主要用于保存制造企业位置编码、位置名称或者工序名称，通过制造企业的位置编码信息便可以获取位置名称信息，或者是获取该位置对应的工序的名称，或者是具有特定含义的其他信息。

(3)分析决策数据主要保存由实体编码和实体位置编码决定的信息化接口信息，为分析决策系统提供分析数据。

(4)信息化系统数据主要用于信息化数据的存储。

(5)其他设置参数为智能网络的其他设置参数。

3 基于物联网的智能网络运行原理

制造企业智能网络主要用于信息的自动化、智能化处理，主要由感应网络、控制系统、制造企业信息化系统和应用数据库4部分组成，各个模块之间相互协调、相互衔接，保障智能网络有效、稳定运行，智能网络的运行原理如图3所示。各部分的功能如下:

a.感应网络通过信息传感设备和智能定位系统采集制造企业实体惟一编码信息或者特征信息和位置编码信息，然后进行智能处理，为分析决策系统提供能够识别的数据。智能信号处理完成后，感应网络通过智能交互系统将感应数据传递给分析决策系统。

b.分析决策系统接收感应网络传递来的制造企业实体惟一编码信息或者特征信息和实体位置信息，并将该信息进行数据分析，一方面，通过对比数据库中的分析决策数据，得知预调用的信息化系统接口;另一方面将实体惟一编码信息和位置编码信息从数据库中查询到相应的实体信息和实体位置所具有的特定含义，如代表的工序名称。分析决策系统将分析决策数据传递到执行系统中。

c.执行系统接受分析决策系统传递的数据，调用制造企业信息化系统相应接口，并将感应数据传递到信息化系统中。

d.信息化系统接口被调用，进行信息化相应操作，信息化系统进行数据操作时首先进行数据完整性分析，保证感应数据的准确性，然后进行数据库相应操作，信息化系统完成数据库操作后会进行反馈，输出执行结果，通过控制系统、分析决策系统进而控制感应网络进行进一步的操作，如此循环保证智能网络的有效运行。

智能网络的智能处理过程中，应用数据库中存储的特定数据起着基础性的作用，如根据实体信息和实体位置信息便可从数据库中调出预执行的信息化系统接口，该信息是智能网络构建时保存在数据库中的预定义参数，当智能网络运行时会适时读取，当企业业务有变动时也可以进行修改。

智能网络的有效运行关键在于实体信息和实体位置信息的准确获取，通过分析决策系统决定要调用的信息化接口，执行系统通过接口的调用，保证信息化系统的有效运行。

4 基于物联网的智能网络实现

智能网络采用J2EE技术实现，综合采用了Struts，Spring，Hibernate，Servlet，XML，HTML和Javascript技术，采用Tomcat为智能网络Web服务器，Oracle为智能网络数据库。

a.感应网络的实现。

感应网络采用常见的具有MCU控制器的采集设备进行信息的采集;感应网络通过集成在设备芯片中的处理算法完成采集信息的智能处理;感应网络将每次信息采集惟一标识和信息采集信息存储到数据库临时表中，临时表作为感应网络与分析决策系统采集数据交互的媒介，分析决策系统通过读取临时表中数据完成数据源的获龋

b.分析决策系统实现。

分析决策系统通过Servlet技术和数据库技术实现，分析决策系统定义了与感应网络交互Servlet，所有以.listener为后缀的请求被分析决策系统解析执行。Servlet的配置信息如下:

基于物联网的制造企业信息化智能网络

c.执行系统实现。

执行系统主要定义了信息化系统的扩展接口，并对信息化系统执行结果进行分析，执行系统采用Java类的方式进行定义，关键代码如下:

d.信息化系统。

信息化系统采用Struts+Spring+Hibernate框架进行开发，采用MVC控制模式，按照典型3层架构进行开发，与现有信息化系统开发相似，不再详述。

信息化系统仅为智能网络软件系统子模块之一，分析决策系统、执行系统和信息化系统共同组成了智能网络的软件平台，分析决策系统和执行系统作为信息化系统和感应网络连接的桥梁，也是实现智能网络自动化、智能化的重要保证。

5 结束语

本文建立了一种信息化智能网络的概念模型，构建了智能网络的结构框架，对智能网络的具体实现过程进行了描述。通过实际应用发现，该智能网络能够满足制造企业信息化自动、智能处理需求，大大节省了信息录人和管理时间，提高了企业管理效率，具有一定的实际应用价值。在本文的基础上，可以进一步研究建立通用的信息处理自定义规则，提高智能网络的构建效率，便于智能网络的实际推广应用。