http://rmid-oecd.asean.org/situs slot gacorlink slot gacorslot gacorslot88slot gacorslot gacor hari inilink slot gacorslot88judi slot onlineslot gacorsitus slot gacor 2022https://www.dispuig.com/-/slot-gacor/https://www.thungsriudomhospital.com/web/assets/slot-gacor/slot88https://omnipacgroup.com/slot-gacor/https://viconsortium.com/slot-online/http://soac.abejor.org.br/http://oard3.doa.go.th/slot-deposit-pulsa/https://www.moodle.wskiz.edu/http://km87979.hekko24.pl/https://apis-dev.appraisal.carmax.com/https://sms.tsmu.edu/slot-gacor/http://njmr.in/public/slot-gacor/https://devnzeta.immigration.govt.nz/http://ttkt.tdu.edu.vn/-/slot-deposit-dana/https://ingenieria.unach.mx/media/slot-deposit-pulsa/https://www.hcu-eng.hcu.ac.th/wp-content/uploads/2019/05/-/slot-gacor/https://euromed.com.eg/-/slot-gacor/http://www.relise.eco.br/public/journals/1/slot-online/https://research.uru.ac.th/file/slot-deposit-pulsa-tanpa-potongan/http://journal-kogam.kisi.kz/public/journals/1/slot-online/https://aeeid.asean.org/wp-content/https://karsu.uz/wp-content/uploads/2018/04/-/slot-deposit-pulsa/https://zfk.katecheza.radom.pl/public/journals/1/slot-deposit-pulsa/https://science.karsu.uz/public/journals/1/slot-deposit-pulsa/ Московский экономический журнал 8/2021 - Московский Экономический Журнал1

Московский экономический журнал 8/2021

Научная статья

Original article

УДК 004

doi: 10.24412/2413-046Х-2021-10491

ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В РАЗЛИЧНЫХ ПРОМЫШЛЕННЫХ ОТРАСЛЯХ

ECONOMIC PROSPECTS FOR THE USE OF INFORMATION TECHNOLOGIES IN VARIOUS INDUSTRIAL SECTORS

Гоголев Артем Алексеевич, Сибирский федеральный университет

Ложников Кирилл Сергеевич, Сибирский федеральный университет

Попова Вероника Евгеньевна, Сибирский федеральный университет

Гузнова Екатерина Сергеевна, Сибирский федеральный университет

Иванов Павел Юрьевич, старший преподаватель кафедры строительных технологий, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Пермский государственный аграрно -технологический университет имени академика Д.Н. Прянишникова»

Gogolev Artem Alekseevich, Siberian Federal University

Lozhnikov Kirill Sergeevich, Siberian Federal University

Popova Veronika, Siberian Federal University

Guzanova Ekaterina Sergeevna, Siberian Federal University

Ivanov Pavel Yuryevich, senior lecturer of the Department of Construction Technologies, Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education «Perm State Agrarian and Technological University named after Academician D. N. Pryanishnikov»

Аннотация. В статье исследованы особенности экономических перспектив применения информационных технологий в различных промышленных отраслях. Автор приходит к выводу, что особенности применения достижений Индустрии 4.0 позволят достичь в области промышленности необходимого экономического эффекта за счет повышения скорости информационного обмена между участниками процесса производства и реализации продукции, а также  снижения затрат за счет оптимизации ресурсообмена.     

Abstract. The article examines the features of the economic prospects for the use of information technologies in various industrial sectors. The author comes to the conclusion that the features of the application of Industry 4.0 achievements will allow achieving the necessary economic effect in the field of industry by increasing the speed of information exchange between participants in the production and sale of products, as well as reducing costs by optimizing resource exchange.

Ключевые слова:  информационные технологии, отрасли промышленности, Индустрия 4.0., экономический эффект

Keywords: information technologies, industries, Industry 4.0., economic effect

Академические и промышленные круги всего мира уделяют большое внимание применению технологий беспроводной связи в промышленном Интернете. Германия планирует предоставлять услуги глобальной сети для отрасли путем развертывания инфраструктуры общедоступной сети 5G и внедрения новейших беспроводных локальных сетей и технологий ближнего поля в Индустрии 4.0. Индустрия 4.0 состоит из трех основных компонентов, включая уровень приложений, сетевой уровень и уровень, состоящий из физических объектов. IIC также придает большое значение исследованиям сетевых технологий. Исследовательские комиссии разделили промышленную сеть на уровень передачи соединения и уровень кадра соединения [4]. 

Беспроводные технологии, такие как Wi-Fi, ZigBee, 2G / 3G / 4G, становятся важными технологиями для подключения транспортного уровня.

Исследователями была предложена архитектура промышленного Интернета, поддерживаемая беспроводными мобильными технологиями, которая была основана на спросе существующего промышленного производственного бизнеса на беспроводной мобильный Интернет. 

Рассмотрим подробно архитектуру промышленного Интернета.

  1. Слой восприятия и контроля. Этот уровень отвечает за сбор данных из физического и человеческого мира, а также за глубокое восприятие и точный контроль. Он состоит из физических объектов, таких как машины и интеллектуальные сенсорные устройства, контроллеры, приводы, материалы, продукты и т. д. Основные технологии включают радиочастотную технологию, новейшую сенсорную технологию, беспроводную сетевую технологию и технологию управления полевой шиной (FCT).

Беспроводная сенсорная сеть обычно является основным способом сбора информации, который может объединять данные от сенсорных узлов по беспроводной сети. Затем большие объемы данных обрабатываются с помощью технологий идентификации и определения местоположения, встроенного интеллекта от различных приводов, развернутых в полевых условиях.

Промышленный контроль требует реального времени, низкой задержки, высокой надежности и безопасности сетевой связи. Поскольку данные, воспринимаемые в физических процессах, отражаются в Интернете, кибер-мир должен перенять стратегии управления и передать их на физические устройства. Промышленные системы управления (ICS) обладают вычислительными и коммуникационными возможностями и имеют решающее значение для критически важных систем инфраструктуры. А диспетчерский контроль и сбор данных (SCADA) обычно используется для управления удаленными устройствами ICS с закодированными сигналами, и эти ICS являются типичными компьютерными системами, имеющими доступ к Интернету [5]. 

С точки зрения связи, для мониторинга и управления требуется двусторонняя связь: восходящая линия связи от датчиков к приложениям и нисходящая линия связи от приложений к исполнительным механизмам.

2 . Уровень сетевого взаимодействия. Этот уровень заботится о межсетевом соединении и сквозном потоке данных, сеть является основой для соединения промышленных систем и способствует передаче и бесшовной интеграции промышленных данных. Он делит сети связи на внешнюю корпоративную сеть и внутреннюю корпоративную сеть в соответствии с областями их применения [3]. Внешняя сеть предприятия обеспечивает связь между различными предприятиями, предприятиями и интеллектуальными продуктами, предприятиями и пользователями и т. д. Более того, внутренняя сеть предприятия соединяет интеллектуальные машины, продукты, системы управления производством, людей и другие объекты.

Внутренняя сеть предприятия состоит из сетей, основанных на информационных технологиях (ИТ) и операционных технологиях (ОТ). ИТ-сеть предприятия соединяет информационную систему и терминалы. В то время как сеть OT работает как промышленная коммуникация, постепенно проникая в промышленную сферу, которая использовалась для сбора информации, управления не в режиме реального времени и внутренней информации на заводе. Поэтому такие беспроводные технологии, как Zigbee, Wi-Fi, 2G / 3G / LTE, WIA-PA, применяемые для автоматизации промышленных процессов, уже применяются на заводах. Кроме того, NarrowBand-IoT (NB-IoT), предложенный 3GPP, может быть применен к промышленной информации и сценариям управления, таким как низкое энергопотребление и большие соединения, на заводе[1].

Корпоративная внешняя сеть в рамках сцены промышленного Интернета в основном включает следующие четыре части: общедоступный Интернет на основе IPv6, частную сеть промышленного Интернета на основе Soft Defined Network (SDN) или VPN, повсеместный беспроводной доступ для массовых интеллектуальных продуктов и поддержка доступ и сбор данных промышленных облачных платформ. Внешняя сеть предприятия должна удовлетворять требованиям высокой скорости передачи, сверхнизкой задержки, безопасности и надежности, гибкости сети и т. д. Этим могут соответствовать новые беспроводные технологии, такие как 5G, SDN [ 8 ] и виртуализация сетевых функций (NFV). требований и поддержки развития промышленного Интернета.

  1. Слой платформы. Уровень платформы выполняет объединение информации, интеллектуальную оптимизацию и принятие решений. Суть платформы Industrial Internet заключается в применении новых технологий на основе традиционных облачных платформ для создания более точной, эффективной и действующей системы сбора данных. Этот уровень ориентирован на оцифровку, создание сетей и интеллект производственных отраслей и создает интеллектуальную систему обслуживания с применением цифровых инструментов, таких как хранение и обработка больших данных, CPS, распределение ресурсов и оптимизация. Между тем, уровень платформы реализует моделирование и программное обеспечение промышленных технологий, а также предоставляет различные инновационные приложения для производственных предприятий.

4 . Уровень приложения. Уровень приложений анализирует и моделирует информацию о данных, хранящуюся на уровне платформы, и формирует необходимую информацию. Этот уровень предоставляет специальные сервисы, которые решают проблемы обработки информации и человеко-машинного интерфейса. Типичные приложения включают управление качеством, энергоменеджмент, производство, оптимизацию работы оборудования и т. д [2]. Кроме того, исследователями интерфейсы прикладного программирования (API) предоставляются на уровне приложений для разработки множества инновационных приложений (например, для мониторинга отказов устройств, мониторинга использования устройств и мониторинга состояния обработки продукта). 

Кроме того, разработчики могут ускорить разработку новых приложений, настроив сбор, передачу и обработку данных, а затем сформировать новые шаблоны для интеллектуального производства, персонализированной настройки, совместной работы в сети и преобразования услуг.

Промышленный Интернет, представляющий собой сочетание традиционных промышленных систем и новых информационных технологий, требует поддержки множества ключевых технологий, включая интеллектуальные технологии обнаружения и управления, технологию межсетевого взаимодействия, технологию обработки данных и технологию безопасности. Рассмотрим ключевые технологии, используемые в промышленном Интернете.

1 . Датчики и контрольно-измерительные приборы. В промышленном Интернете на умной фабрике развернуто большое количество датчиков для сбора данных и контроллеров для выполнения решений. Интеллектуальные технологии обнаружения и управления важны для взаимодействия между кибернетехнологиями и физическим миром.

RFID — важная технология промышленного зондирования, которая использует радиоволны для передачи и автоматической идентификации людей или объектов. Как правило, система RFID состоит из метки, считывателя и промежуточного программного обеспечения. Считыватель передает радиочастотные сигналы через антенну, а метка получает энергию от радиоволны и отправляет информацию на компьютер.

Промышленные беспроводные сенсорные сети (IWSN) более приспособлены к суровым промышленным условиям на основе WSN, которые объединяют встроенные вычислительные технологии, сенсорные технологии и технологию распределенной обработки информации. Он может совместно контролировать, определять и собирать информацию о различных объектах мониторинга в распределенной области промышленного Интернета в режиме реального времени [4]. IWSN предлагают конкурентные преимущества по сравнению с традиционной проводной системой промышленного мониторинга и управления, включая самоорганизацию, быстрое развертывание, гибкость, более низкую стоимость и встроенные возможности интеллектуальной обработки.

ICS играют важную роль в критически важных для инфраструктуры системах, таких как электроэнергия, водораспределение, газопроводы и т. Д. ICS открывают новые возможности с развитием информационных и коммуникационных технологий (ICT) и технологий управления. Необходимы надежные методы для совместного проектирования систем управления и автоматизации в промышленном Интернете. Авторами обсуждались гибридные подходы к моделированию и реализации распределенных контроллеров в промышленном Интернете, подтверждающие, что гибридное управление подходит для приложений промышленного Интернета и может быть соответствующим образом расширено.

2 . Технология межсетевого взаимодействия. Общая сеть в основном включает в себя сеть ОТ и сеть ИТ, которые соединяют датчики, контроллеры и интеллектуальные устройства на физическом уровне.  Взаимосвязь разнородных сетей в промышленном Интернете важен как для передачи данных, так и для обработки данных. Технологии связи на уровне сетевых соединений можно разделить на проводные и беспроводные, в зависимости от способов передачи. Технология полевой шины и технология промышленного Ethernet широко используются в промышленности.  Так как беспроводные технологии, такие как Wi-Fi, Zigbee, 2G / 3G / 4G, стали важными для соединения транспортных уровней, промышленный Интернет уделяет больше внимания применению беспроводных технологий, потому что беспроводная сеть имеет очевидные преимущества по сравнению с проводной сетью. Во-первых, развертывание беспроводных сетей позволяет значительно снизить стоимость строительства и обслуживания. Кроме того, в беспроводных сетях можно реализовать гибкое перемещение оборудования [5]. 

Таким образом, особенности применения достижений Индустрии 4.0 позволят достичь в области промышленности необходимого экономического эффекта за счет повышения скорости информационного обмена между участниками процесса производства и реализации продукции, а также  снижения затрат за счет оптимизации ресурсообмена.     

Список источников

  1. Глумов А.А. Теоретический аспект технологической составляющей новой индустриализации: промышленный интернет // Вестник НГИЭИ. 2018. №5 (84).
  2. Киричек Р.В., Кулик В.А. Исследование и генерация трафика промышленного интернета вещей  // Труды учебных заведений связи. 2019. №3.
  3. Толкачев С.А., Михайлова П.Ю., Нартова Е.Н. Цифровая трансформация производства на основе промышленного интернета вещей // ЭВР. 2017. №3 (53).
  4. Wang, Y. Wang, Y. Sun, S. Guo, J. Wu Green industrial internet of things architecture: an energy-efficient perspective IEEE Commun. Mag., 54 (12) (Dec. 2016), pp. 48-54
  5. Yan, M. Peng, M.A. Abana, W. Wang An evolutionary game for user access mode selection in fog radio access networks IEEE Access, 5 (2017), pp. 2200-2210

References

  1. Glumov A. A. Theoretical aspect of the technological component of the new industrialization: industrial Internet // Bulletin of the NGIEI. 2018. №5 (84).
  2. Kirichek R. V., Kulik V. A. Investigation and traffic generation industrial Internet of things // proceedings of the schools of communication. 2019. No. 3.
  3. Tolmachev S. A., Mikhailova P. Y., Nartova E. N. Digital transformation of production based on industrial Internet of things // EVR. 2017. №3 (53).
  4. K. Wang, Yu. Wang, Yu. Sun, S. Guo, J. Wu Architecture of the green industrial Internet of Things: an energy-efficient perspective of the IEEE Commun. Journal, 54 (12) (December 2016), pp. 48-54
  5. S. Yang, M. Peng, M. A. Obana, W. Wang An evolutionary game for selecting the user access mode in radio access networks fog IEEE Access, 5 (2017), pp. 2200-2210

Для цитирования: Гоголев А.А., Ложников К.С., Попова В.Е., Гузнова Е.С., Иванов П.Ю. Экономические перспективы применения информационных технологий в различных промышленных отраслях // Московский экономический журнал. 2021. № 8. URL: https://qje.su/ekonomicheskaya-teoriya/moskovskij-ekonomicheskij-zhurnal-8-2021-42/

© Гоголев А.А., Ложников К.С., Попова В.Е., Гузнова Е.С., Иванов П.Ю., 2021. Московский экономический журнал, 2021, № 8.