赫爾墨斯獎：物聯網技術整合進工業生產過程
http://m.moduwu.com 2013-04-11 09:21 來源：科技日報
導讀：2013年的漢諾威工博會技術創新獎——赫爾墨斯獎在漢諾威工博會頒發。2013年赫爾墨斯獎的提名和評選充分反映了這一技術趨勢：物聯網正被引入到工廠世界中。5個最佳提名中的3個與工業互連有關，其中兩個產品革新了機器之間的無線通信，還有一個則是今天的工廠世界通向物聯網的軟件過渡。
4月8日，為期5天的2013漢諾威工博會拉開帷幕。在展會的開幕式上，德國聯邦教研部部長約翰娜·萬卡教授頒發了漢諾威工博會2013年的技術創新獎——赫爾墨斯獎（HERMES AWARD）。該獎由一個相對獨立的評選委員會提名和評選，獲獎不僅意味著10萬歐元獎金，還包括媒體和觀眾更多的關注。
開放核心工程贏得大獎
契合2013年“整合工業”（Integrated Industry）的主題，博世力士樂的開放核心工程贏得了2013年的赫爾墨斯獎。評選委員會認為，開放核心工程這個新的接口技術是“整合工業”的一個典型，它搭起了工業軟件和IT世界之間的橋梁。評委之一、聯邦教研部關鍵技術—創新研究部門負責人沃爾夫-迪特爾·盧卡斯教授表示：“開放核心工程展示了我們整合工業所追求的東西，它改變了機器制造商的游戲規則。我們認為這個解決方案將展現其在商業模式創新領域的影響。”
開放核心工程是一個軟件解決方案，它通過提供開放的標準、軟件工具、功能包和開放的內核接口等，將迄今為止各自獨立的可編程控制器（PLC）和IT世界在一定范圍內連接在了一起，經典的基于PLC的工程因此有了與高級編程語言相結合的可能性。換句話說，工程師首次可以用多種通用的編程語言來創建新的軟件功能，并且可以直接訪問控制引擎。對于目前尋求的機器與IT世界聯網而言，這是一個必不可少的先決條件。
此外，其創新的功能還包括應用程序可以在外部設備如智能手機上運行，這些智能設備上的本地應用程序不僅能讀取數據，還可以寫數據到控制器。人們將因此可以用智能手機和平板電腦編寫自己的應用程序，并把它無縫集成到自動化中。通過開放核心工程，機器制造商可以明顯加快調試和診斷，并建立全新的用戶界面，而原始設備制造商也將首次可以在沒有控制器生產廠家的直接支持下加入競爭。
工業中的網絡互連獲青睞
除了贏得最終大獎的開放核心工程，獲得赫爾墨斯獎提名前5名的還有依必安派特公司用木塑復合材料制造的軸流風機擴散器AxiTop、赫思曼公司應用新無線技術的工業接入點OpenBAT、凱撒壓縮機有限公司的潛熱儲熱系統和相關的壓縮空氣干燥機、Schildknecht公司基于云計算的M2M解決方案的網關。
從技術創新上看，上述4個產品各有千秋。軸流風機擴散器貌似結構簡單，卻是流體分析研究的結晶，贏得關注的原因是其在散熱和制冷科技中效率和聲噪等級方面的卓越表現。AxiTop擴散器工作時像一個反向的噴嘴，可以顯著降低升壓作用的效果以及出口損失。據稱在制冷應用中，AxiTop擴散器可以通過減少氣流損耗，使噪聲降低7.2分貝，還能節省高達27%的能源消耗。
無線以太網產品OpenBAT則是一款可模塊化配置的工業WLAN接入點。OpenBAT應用專有的Clear Space技術，可保證即使在噪音嚴重的復雜環境下，仍可以自動過濾噪音并始終捕獲清晰的WLAN信號，因此可極大提高無線鏈路的可靠性。在5GHz（吉赫，即千兆赫茲）和2.4GHz頻段下OpenBAT都可以建立高達450Mbps速率的無線鏈路，實現高清視頻監控。
OpenBAT給無線通信在工業自動化、發電和其他關鍵領域的應用帶來了全新的可能性。通過OpenBAT-R，無線傳輸的可靠性和實時性已經可以與電纜連接的相媲美。它的應用將使得風電場這樣的大范圍拓撲結構的控制和可視化管理變得更加可靠和有效。
至于凱撒公司的潛熱儲熱系統和相關的壓縮空氣干燥，關鍵的存儲器被集成在一個完成全部干燥步驟的熱交換器系統中。由于壓縮空氣是一種重要的動力源，與其他能源相比，它具有明顯的特點，因此在工業生產中得到了廣泛應用，這其中壓縮空氣的干燥是很重要的一個步驟。潛熱儲熱利用物質在相變過程中可以吸收或放出大量熱量的特性進行熱存儲。相同的存儲容量，利用相變原理，凱撒設計的固體—液體的潛熱儲熱系統可以比常規儲熱器設計得更加緊湊：存儲質量降低98%，裝置所需的空間縮小47%，設備重量減輕60%，制冷劑也減少53%。
用于云計算基礎上的M2M解決方案的網關DE7000則可以讓用戶建立一個自動化設備和移動網絡之間的無線鏈接。各種數據，包括來自傳感器、儀表的數字和模擬信號以及PLC現場總線的數據，都可以通過移動網絡，或者說是互聯網，送到云中存儲。從某種意義上說，這個設備可以把自動化技術（傳感器和執行器）、移動網絡、社會媒體（推送服務）和IT（互聯網和云服務）全部連在一起，從而使數據無處不在。
通過整合工業提高生產力
“整合工業”不僅是今年的漢諾威工業博覽會上的主題，同時也是最重要的產業發展趨勢之一。通過將各個生產單元全面聯網實現生產力的大幅提升，生產過程中，機器與機器、機器與工件之間的互聯，可以使得生產設備按照不斷變化的需求進行自我調整，從而降低能耗和提高生產效率。據德國電子科技及電子工業中心協會主席羅赫預測，通過整合工業將實現新的生產結構，生產力有望因此提升高達30%。
2013年赫爾墨斯獎的提名和評選充分反映了這一技術趨勢：物聯網正被引入到工廠世界中。5個最佳提名中的3個與工業互連有關，其中兩個產品革新了機器之間的無線通信，還有一個則是今天的工廠世界通向物聯網的軟件過渡。工廠所有部件之間的無線通信將導致一個分布式的工廠控制，通過數字化產品的記憶，中間產品將可以控制、檢測和記錄自己的生產。
過去的10年中，赫爾墨斯獎評選委員會對超過500項首次在漢諾威工業博覽會上展出的創新進行了評選。2013年，委員會也評審了來自10個國家的54項創新。盡管德國占據了先天的主場優勢，評估的核心仍是創新的應用給產業、環境和社會帶來的效益以及潛在的價值。（李山）
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