工業數據采集類型

互聯網的數據主要來自於互聯網用戶和服務器等網絡設備，主要是大量的文本數據、社交數據以及多媒體數據等
，而工業數據主要來源於機器設備數據
、工業信息化數據和產業鏈相關數據。

從(cong)數(shu)據(ju)采(cai)集(ji)的(de)類(lei)型(xing)上(shang)看(kan)，不(bu)僅(jin)要(yao)涵(han)蓋(gai)基(ji)礎(chu)的(de)數(shu)據(ju)，還(hai)將(jiang)逐(zhu)步(bu)包(bao)括(kuo)半(ban)結(jie)構(gou)化(hua)的(de)用(yong)戶(hu)行(xing)為(wei)數(shu)據(ju)，網(wang)狀(zhuang)的(de)社(she)交(jiao)關(guan)係(xi)數(shu)據(ju)，文(wen)本(ben)或(huo)音(yin)頻(pin)類(lei)型(xing)的(de)用(yong)戶(hu)意(yi)見(jian)和(he)反(fan)饋(kui)數(shu)據(ju)，設(she)備(bei)和(he)傳(chuan)感(gan)器(qi)采(cai)集(ji)的(de)周(zhou)期(qi)性(xing)數(shu)據(ju)，網(wang)絡(luo)爬(pa)蟲(chong)獲(huo)取(qu)的(de)互(hu)聯(lian)網(wang)數(shu)據(ju)，以(yi)及(ji)未(wei)來(lai)越(yue)來(lai)越(yue)多(duo)有(you)潛(qian)在(zai)意(yi)義(yi)的(de)各(ge)類(lei)數(shu)據(ju)。主(zhu)要(yao)包(bao)括(kuo)以(yi)下(xia)幾(ji)種(zhong)：

• 海量的Key-Value數據

在傳感器技術飛速發展的今天，包括光電、熱敏、氣敏、力敏、磁敏、聲敏、濕敏等不同類別的工業傳感器在現場得到了大量應用，而且很多時候機器設備的數據大概要到ms的精度才能分析海量的工業數據，因此
，這部分數據的特點是每條數據內容很少，但是頻率極高。

• 文檔數據

包括工程圖紙、仿真數據
、設計的CAD圖紙等

，還有大量的傳統工程文檔。

• 信息化數據

由工業信息係統產生的數據，一般是通過數據庫形式存儲的
，這部分數據是最好采集的。

• 接口數據

由已經建成的工業自動化或信息係統提供的接口類型的數據，包括txt格式、JSON格式
、XML格式等。

• 視頻數據

工業現場會有大量的視頻監控設備，這些設備會產生大量的視頻數據。

• 圖像數據

包括工業現場各類圖像設備拍攝的圖片（例如，巡檢人員用手持設備拍攝的設備、環境信息圖片）。

• 音頻數據

包括語音及聲音信息（例如
，操作人員的通話
、設備運轉的音量等）。

• 其他數據

例如遙感遙測信息、三維高程信息等等。

數據采集的方法

傳統的數據采集方法包括人工錄入
、調查問卷
、電(dian)話(hua)隨(sui)訪(fang)等(deng)方(fang)式(shi)，大(da)數(shu)據(ju)時(shi)代(dai)到(dao)來(lai)後(hou)，一(yi)個(ge)突(tu)出(chu)的(de)變(bian)化(hua)是(shi)數(shu)據(ju)采(cai)集(ji)的(de)方(fang)法(fa)有(you)了(le)質(zhi)的(de)飛(fei)躍(yue)，下(xia)麵(mian)所(suo)介(jie)紹(shao)的(de)數(shu)據(ju)采(cai)集(ji)方(fang)式(shi)的(de)突(tu)破(po)直(zhi)接(jie)改(gai)變(bian)著(zhe)大(da)數(shu)據(ju)應(ying)用(yong)的(de)場(chang)景(jing)。

1
、傳感器

傳(chuan)感(gan)器(qi)是(shi)一(yi)種(zhong)檢(jian)測(ce)裝(zhuang)置(zhi)，能(neng)感(gan)受(shou)到(dao)被(bei)測(ce)量(liang)的(de)信(xin)息(xi)，並(bing)能(neng)將(jiang)檢(jian)測(ce)感(gan)受(shou)到(dao)的(de)信(xin)息(xi)，按(an)一(yi)定(ding)規(gui)律(lv)變(bian)換(huan)成(cheng)為(wei)電(dian)信(xin)號(hao)或(huo)其(qi)他(ta)所(suo)需(xu)形(xing)式(shi)的(de)信(xin)息(xi)輸(shu)出(chu)，以(yi)滿(man)足(zu)信(xin)息(xi)的(de)傳(chuan)輸(shu)
、處理

、存儲、顯示、記錄和控製等要求。在生產車間中一般存在許多的傳感節點，24小時監控著整個生產過程
，當發現異常時可迅速反饋至上位機，可以算得上是數據采集的感官接受係統，屬於數據采集的底層環節。

傳感器在采集數據的過程中主要特性是其輸入與輸出的關係。

qijingtaitexingfanyinglechuanganqizaibeicelianggegezhichuyuwendingzhuangtaishideshuruheshuchuguanxi，zheyiweizhedangshuruweichangliang，huobianhuajimanshi
，zheyiguanxijiuchengweijingtaitexing。womenzongshixiwangchuanganqideshuruyushuchuchengweiyideduizhaoguanxi
，zuihaoshixianxingguanxi。

一般情況下
，輸入與輸出不會符合所要求的線性關係，同時由於存在這遲滯
、蠕ru變bian等deng因yin素su的de影ying響xiang，使shi輸shu入ru輸shu出chu關guan係xi的de唯wei一yi性xing也ye不bu能neng實shi現xian。因yin此ci我wo們men不bu能neng忽hu視shi工gong廠chang中zhong的de外wai界jie影ying響xiang，其qi影ying響xiang程cheng度du取qu決jue於yu傳chuan感gan器qi本ben身shen，可ke通tong過guo傳chuan感gan器qi本ben身shen的de改gai善shan加jia以yi抑yi製zhi

，有you時shi也ye可ke以yi加jia對dui外wai界jie條tiao件jian加jia以yi限xian製zhi。

2

、RFID技術

RFID（Radio Frequency Identification
，射頻識別）jishushiyizhongfeijiechushidezidongshibiejishu
，tongguoshepinxinhaozidongshibiemubiaoduixiangbinghuoquxiangguandeshujuxinxi。liyongshepinfangshijinxingfeijiechushuangxiangtongxin，dadaoshibiemudebingjiaohuanshuju。RFID技術可識別高速運動物體並可同時識別多個標簽，操作快捷方便。

在工作時
，RFID讀寫器通過天線發送出一定頻率的脈衝信號，當RFID標簽進入磁場時，憑借感應電流所獲得的能量發送出存儲在芯片中的產品信息（Passive Tag，無源標簽或被動標簽），或者主動發送某一頻率的信號（Active Tag

，有源標簽或主動標簽）。

閱讀器對接收的信號進行解調和解碼然後送到後台主係統進行相關處理；主係統根據邏輯運算判斷該卡的合法性

，針對不同的設定做出相應的處理和控製，發出指令信號控製執行機構動作。

RFID技術解決了物品信息與互聯網實現自動連接的問題
，結合後續的大數據挖掘工作，能發揮其強大的威力。

數據采集技術難點

在(zai)當(dang)今(jin)的(de)製(zhi)造(zao)業(ye)領(ling)域(yu)，數(shu)據(ju)采(cai)集(ji)是(shi)一(yi)個(ge)難(nan)點(dian)。很(hen)多(duo)企(qi)業(ye)的(de)生(sheng)產(chan)數(shu)據(ju)采(cai)集(ji)主(zhu)要(yao)依(yi)靠(kao)傳(chuan)統(tong)的(de)手(shou)工(gong)作(zuo)業(ye)方(fang)式(shi)，采(cai)集(ji)過(guo)程(cheng)中(zhong)容(rong)易(yi)出(chu)現(xian)人(ren)為(wei)的(de)記(ji)錄(lu)錯(cuo)誤(wu)且(qie)效(xiao)率(lv)低(di)下(xia)。

youxieqiyesuiranyinjinlexiangguanjishushouduan，bingqieyingyongleshujucaijixitong，danshiyouyuxitongbenshendeyuanyinyijiqiyemeiyouxuanzezuishihezijideshujucaijixitong，yinciyewufashixianxinxicaijideshishixing、精確性和延伸性管理，各單元出現了信息斷層的現象。

技術難點主要包括以下幾方麵：

1、數據量巨大

任何係統，在不同的數據量麵前
，需要的技術難度都是完全不同的。

如果單純是將數據采到，可能還比較好完成
，但采集之後還需要處理，因為必須考慮數據的規範與清洗
，因為大量的工業數據是“髒”數據，直接存儲無法用於分析，在存儲之前，必須進行處理，對海量的數據進行處理，從技術上又提高了難度。

2、工業數據的協議不標準

互聯網數據采集一般都是我們常見的HTTP等協議，但在工業領域，會出現ModBus、OPC、CAN、ControlNet
、DeviceNet、Profibus、Zigbeedengdenggeleixingdegongyexieyi，erqiegegezidonghuashebeishengchanjijichengshanghaihuizijikaifagezhongsiyoudegongyexieyi，daozhizaigongyexieyidehulianhutongshang，chuxianlejidadinandu。

很多開發人員在工業現場實施綜合自動化等項目時，遇到的最大問題及時麵對眾多的工業協議
，無法有效的進行解析和采集。

3、視頻傳輸所需帶寬巨大

傳統工業信息化由於都是在現場進行數據采集，視頻數據傳輸主要在局域網中進行
，因此，帶寬不是主要的問題。

但(dan)隨(sui)著(zhe)雲(yun)計(ji)算(suan)技(ji)術(shu)的(de)普(pu)及(ji)及(ji)公(gong)有(you)雲(yun)的(de)興(xing)起(qi)，大(da)數(shu)據(ju)需(xu)要(yao)大(da)量(liang)的(de)計(ji)算(suan)資(zi)源(yuan)和(he)存(cun)儲(chu)資(zi)源(yuan)，因(yin)此(ci)工(gong)業(ye)數(shu)據(ju)逐(zhu)步(bu)遷(qian)移(yi)到(dao)公(gong)有(you)雲(yun)已(yi)經(jing)是(shi)大(da)勢(shi)所(suo)趨(qu)了(le)。但(dan)是(shi)，一(yi)個(ge)工(gong)業(ye)企(qi)業(ye)可(ke)能(neng)會(hui)有(you)幾(ji)十(shi)路(lu)視(shi)頻(pin)，成(cheng)規(gui)模(mo)的(de)企(qi)業(ye)會(hui)有(you)上(shang)百(bai)路(lu)視(shi)頻(pin)，這(zhe)麼(me)大(da)量(liang)的(de)視(shi)頻(pin)文(wen)件(jian)如(ru)何(he)通(tong)過(guo)互(hu)聯(lian)網(wang)順(shun)暢(chang)到(dao)傳(chuan)輸(shu)到(dao)雲(yun)端(duan)
，是(shi)開(kai)發(fa)人(ren)員(yuan)需(xu)要(yao)麵(mian)臨(lin)的(de)巨(ju)大(da)挑(tiao)戰(zhan)。

4

、對原有係統的采集難度大

在工業企業實施大數據項目時
，數據采集往往不是針對傳感器或者PLC
，而是采集已經完成布署的自動化係統上位機數據。

zhexiezidonghuaxitongzaibushushichangshangshuipingcanchabuqi，dabufenxitongshimeiyoushujujiekoude
，wendangyedaliangqueshi
，daliangdexianchangxitongmeiyoudianbiaodengjichushezhishuju，shideduiyuzhebufenshujucaijidenandujida。

5、安全性考慮不足

原先的工業係統都是運行在局域網中，安全問題不是突出考慮的重點。

一旦需要通過雲端調度工業之中最為核心的生產能力，又沒有對安全的充分考慮
，造成損失，是難以彌補的。