工业互联网智能标签系统设计探究

王现富

摘要：当前，我国信息技术迅猛发展，互联网的时代已经到来，智能标签作为一个载体已经成为了工业互联网的标识，起到了实现标识数据实时更新，推动人、机、物交互的重要作用。一些智能标签成功应用于部分智能工廠之中，但想要实现智能标签的大规模应用还需要解决成本、通信、定位等许多问题，需要专业人员不断进行探索研究才能取得良好的成果。本文在工业制造的前提下，研究智能标签体系的关键技术、设计方案与未来挑战，希望能帮助大家获取新的思路。

关键词：智能标签;工业互联网标识;系统设计

工业互联网的标识在于同工业生产有关的实质物体与虚拟物体的身份认证，极大程度上推动了工业互联网的信息互联互通。我国如今的工业互联网标识解析体系正在向多级架构演变，由国际根节点、国家顶级节点、二级节点、企业节点、公共递归解析节点层层递进，不断发展。随着时代的前进与技术的创新，工业互联网智能标签系统设计在逐渐发展的过程中受到了更多人的关注[1]。

一、智能标签系统设计

智能标签系统设计除了需要满足不同互联网场景的个性化需求之外，还需要考虑功能需求，包括同工厂内不同地方的智能标签进行信息交换、能够通过远程管理实现控制智能标签、采用恰当的方式向用户进行信息反馈、借助智能标签来获取请求、利用数据分析进行预测性维护任务[2]。智能标签系统设计的功能模块包含：通信模块、识别模块、管理模块、传感和驱动模块、控制模块、显示模块、电源模块。以传统标签作为对比，智能标签具备实现关注、删除关注、实现更新、删除关系等特殊功能。

二、智能标签系统的通信架构

在不同的工业互联网场景中，智能标签系统的需求也会发生变化，开发研究支撑智能标签系统的通信架构是一道难题。比如说，智能标签长时间处于睡眠状态可以有效节约能源，但智能标签需要能够被定期、及时唤醒才能提升处理任务的质量与效率[3]。由此可见，相关研究人员在研究过程中需要在节能与响应延迟之间做出选择。如果想要实现智能标签及时响应就会耗费更多不必要的能源，如果想要进一步节约能源就会导致智能标签的响应出现延迟。

三、智能标签的关键技术

智能标签系统想要实现功能需求需要依靠现代先进技术，主要包括识别与通信技术、定位技术和信息处理技术[4]。识别与通信技术是较为常见常用的智能标签识别技术，识别与通信技术的标签系统内含有一个阅读器与标签，两者能够实现不需电池供电的信息交互。定位技术是标签识别和通信的基础条件，目前以无线通信为前提的定位技术大致分为三大类：借助接收信号强度指示符实现定位、指纹识别定位和利用到达时间和到达时间差进行定位。信息处理技术普遍应用于人们的生活之中，许多电子器件都具有信息处理的功能，此类电子器件能够嵌入智能标签中。微处理器常常被选为智能标签的信息处理单元，因为微处理器不仅具备一定的计算能力，进行编程操作时也只需要耗费很少的能量。

四、工业互联网智能标签系统设计的未来挑战

智能标签技术有机结合了传统标签技术、云计算技术、无线通信技术与传感器技术。社会发展至现阶段，信息技术改变了人们的生产生活方式，影响了人们生活的方方面面，智能标签虽然时常被应用于各工业领域之内，但仍然属于一种新兴技术，需要更多专业人员为之不懈努力进行研究才能使其获得发展，实现大规模应用。如今的智能标签主要面临着以下六种挑战：环境条件的影响、准确的室内定位、通信能力的限制、读取距离与能耗优化及电池寿命、成本、可扩展性。每个地区的自然环境都是不同的，都有着自己的特性，而智能标签操作会被温度、湿度、盐度、酸碱度等自然环境参数所影响[5]。金属设备是工业生产中的常见物品，在工业生产中具有重要作用，但金属设备会极大干扰传统无线通信。工业环境具备一定的特殊性，如将电磁定位系统应用于金属环境中会明显降低其精准度。在某些工业场景内，智能标签很难实现精确定位。除此之外，智能标签还受到成本、电池寿命等因素的限制。由此可见，工业互联网智能标签系统设计还有很大的上升空间，需要更多专业人员去进行探索研究才能取得更为理想的成果。

结语：智能标签在传统标签的基础上进行发展，提倡实时的数据采集，支持同人、机、物交互，能够有效促进工业自动化生产，具备极大价值，值得相关人员进行应用推广。工业互联网智能标签系统设计在拥有独特优势的同时也存在许多不足，既存在许多发展机遇也面临着一定的挑战，推动工业互联网智能标签系统设计发展是一个循序渐进的过程，具有不可替代的重要意义。

参考文献：

[1]洪凌啸.误区与正道：法律人工智能算法问题的困境、成因与改进[J].四川师范大学学报（社会科学版），2020，47（1）：58-70.

[2]刘大伟，宋爽，马泉.基于云策略和MMS协议的智能变电站继电保护设备自动测试系统[J].电力系统保护与控制，2019，47（12）：159-164.

[3]珠海横琴盛达兆业科技投资有限公司.一种基于智能穿戴的监管病人吃药的电子标签系统：CN201811079909.5[P].2020-03-27.

[4]叶水勇，程前，王文林， 等.基于二维码资产全生命周期智能管理系统的研制[J].电力与能源，2018，39（6）：761-764.

[5]集奥聚合（北京）人工智能科技有限公司.基于智能语音技术的标签提取方法、系统、设备及介质：CN201911069494.8[P].2020-02-28.