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。

其qi靜jing態tai特te性xing反fan映ying了le傳chuan感gan器qi在zai被bei測ce量liang各ge個ge值zhi處chu於yu穩wen定ding狀zhuang態tai時shi的de輸shu入ru和he輸shu出chu關guan係xi，這zhe意yi味wei著zhe當dang輸shu入ru為wei常chang量liang，或huo變bian化hua極ji慢man時shi，這zhe一yi關guan係xi就jiu稱cheng為wei靜jing態tai特te性xing。我wo們men總zong是shi希xi望wang傳chuan感gan器qi的de輸shu入ru與yu輸shu出chu成cheng唯wei一yi的de對dui照zhao關guan係xi

，最zui好hao是shi線xian性xing關guan係xi。

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）技(ji)術(shu)是(shi)一(yi)種(zhong)非(fei)接(jie)觸(chu)式(shi)的(de)自(zi)動(dong)識(shi)別(bie)技(ji)術(shu)，通(tong)過(guo)射(she)頻(pin)信(xin)號(hao)自(zi)動(dong)識(shi)別(bie)目(mu)標(biao)對(dui)象(xiang)並(bing)獲(huo)取(qu)相(xiang)關(guan)的(de)數(shu)據(ju)信(xin)息(xi)。利(li)用(yong)射(she)頻(pin)方(fang)式(shi)進(jin)行(xing)非(fei)接(jie)觸(chu)雙(shuang)向(xiang)通(tong)信(xin)
，達(da)到(dao)識(shi)別(bie)目(mu)的(de)並(bing)交(jiao)換(huan)數(shu)據(ju)。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)。

有you些xie企qi業ye雖sui然ran引yin進jin了le相xiang關guan技ji術shu手shou段duan，並bing且qie應ying用yong了le數shu據ju采cai集ji係xi統tong，但dan是shi由you於yu係xi統tong本ben身shen的de原yuan因yin以yi及ji企qi業ye沒mei有you選xuan擇ze最zui適shi合he自zi己ji的de數shu據ju采cai集ji係xi統tong，因yin此ci也ye無wu法fa實shi現xian信xin息xi采cai集ji的de實shi時shi性xing、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、Zigbee等deng等deng各ge類lei型xing的de工gong業ye協xie議yi，而er且qie各ge個ge自zi動dong化hua設she備bei生sheng產chan及ji集ji成cheng商shang還hai會hui自zi己ji開kai發fa各ge種zhong私si有you的de工gong業ye協xie議yi
，導dao致zhi在zai工gong業ye協xie議yi的de互hu聯lian互hu通tong上shang，出chu現xian了le極ji大da地di難nan度du。

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。

這(zhe)些(xie)自(zi)動(dong)化(hua)係(xi)統(tong)在(zai)部(bu)署(shu)時(shi)廠(chang)商(shang)水(shui)平(ping)參(can)差(cha)不(bu)齊(qi)，大(da)部(bu)分(fen)係(xi)統(tong)是(shi)沒(mei)有(you)數(shu)據(ju)接(jie)口(kou)的(de)，文(wen)檔(dang)也(ye)大(da)量(liang)缺(que)失(shi)，大(da)量(liang)的(de)現(xian)場(chang)係(xi)統(tong)沒(mei)有(you)點(dian)表(biao)等(deng)基(ji)礎(chu)設(she)置(zhi)數(shu)據(ju)，使(shi)得(de)對(dui)於(yu)這(zhe)部(bu)分(fen)數(shu)據(ju)采(cai)集(ji)的(de)難(nan)度(du)極(ji)大(da)。

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。