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智能化与产业、社会的 IoT 应用

低頻约 29 分钟7 个术语过去问 4 题

本单元目标

  • 能按 IoT 应用的场所(城市、工厂、农田、家庭)给用语分类,并把不限场所使用的无人机ドローン放在这种分类之外来整理。
  • 能说明生产线上使用的机器视觉マシンビジョン和工业机器人産業用ロボット在作用上的区别。
  • 能说明 HEMS 在家庭中测量什么、控制什么。
术语总表(7 个)
术语一句话应用场所主要作用
スマートシティ用 ICT 和数据提升整座城市功能的城市建设城市、地区协调交通、电力等
スマートファクトリー用 IoT 连接设备、靠数据优化生产的工厂工厂运行状况可视化,发现故障前兆
マシンビジョン用图像处理让检测和位置识别自动化的技术工厂(生产线)看并判定
産業用ロボット按程序自动反复完成工厂作业的机器工厂(生产线)动手作业
スマート農業用传感器、AI 等实现省力和提高品质的农业农田、温室浇水和通风自动化
HEMS对家庭能源进行计量、可视化和控制的管理系统家庭(住宅)用量可视化和家电控制
ドローン无人乘坐、靠遥控或自动控制飞行的无人航空器不限场所(从空中)空中拍摄、巡检、运输

术语

スマートシティ智慧城市

在术语表中打开 スマートシティ

智慧城市スマートシティ是一种城市建设:用 IoT 和 ICT 把城市的交通、能源、防灾等机制通过数据连接起来,提高整座城市的宜居程度和效率。

  • 智慧城市(推进领域举例)
    • 交通:调整信号灯以减少拥堵
    • 能源:在地区内调剂电力
    • 防灾:持续监测河流水位等
    • 行政:在线受理各类手续

把城市各处的传感器和摄像头收集到的人流、用电情况集中到一处分析,用于信号灯控制、电力分配等。在人手和财力有限的地区,它也被看作维持公共服务的手段,各地的地方政府和企业都在推进。

记法smart 在英语中意为「聪明」,city 意为「城市」。本单元标题词中的 3 个「智慧~」,后面接的词(城市、工厂、农业)表示 IoT 应用的场所或领域。

考点

  • 常考智慧城市スマートシティ以城市或地区为单位,把多个领域的机制放在一起处理。

该术语的过去问 1 题 スマートシティ

スマートファクトリー智慧工厂

在术语表中打开 スマートファクトリー

智慧工厂スマートファクトリー是用 IoT 把工厂的设备和传感器接入网络,再用收集到的数据来优化生产的工厂。

  1. 收集:传感器测量设备状态
  2. 分析:从数据中寻找异常迹象
  3. 运用:调整维护和生产计划

在设备停机之前进行维护,或调整生产顺序,把结果反馈到现场。

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把设备的运行状况可视化,从振动、温度的变化中捕捉故障前兆,在停机之前进行维护(预测性维护予知保全)。德国提出的工业 4.0,就是以这种工厂智能化为核心的构想。

类比给每台机器装上体检仪器,在它出毛病之前,主治医生就上门处理的工厂。

记法factory 中的 fact- 源自拉丁语的「制作」,表示制造东西的地方。

考点

  • 易混智慧工厂スマートファクトリー指用数据连接整个工厂的机制,工业机器人産業用ロボット则是其中负责具体作业的单台机器。

マシンビジョン机器视觉

在术语表中打开 マシンビジョン

机器视觉マシンビジョン是用计算机处理摄像头拍下的图像,自动完成产品检测和位置识别的技术。

  1. 拍摄(照明和摄像头)
  2. 图像处理(读取划痕和尺寸)
  3. 判定(合格品还是不良品)
  4. 分拣(剔除不良品)

把判定为不良品的产品从生产线上剔除。

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读取的对象根据用途来定,例如划痕、缺损、尺寸偏差、印刷的文字,以及零件的位置和朝向。它比人工目检更快,也不容易因疲劳而漏看,因此适合在生产线上做全数检测。

类比用摄像头和计算机,替代那个一直坐在生产线旁、一件不漏地比对产品的检验员的眼睛。

记法vision 在英语中意为「视觉」。拆成「机器的眼睛」来理解,作用就一目了然。

産業用ロボット工业机器人

在术语表中打开 産業用ロボット

工业机器人産業用ロボット是在工厂里按照程序自动反复进行焊接、喷涂、装配、搬运等作业的机器。

它用电机驱动手臂的关节,承担搬起重物、在高温附近作业等对人来说负担重或危险大的工作。由于能准确重复事先教给它的动作,可以减少成品质量的波动。

类比一双不知疲倦的工人手臂,白天黑夜都分毫不差地重复同一个动作。

记法「工业」表示在工厂里使用,用来和家用扫地机器人这类服务型机器人区分开。

「机器视觉」与「工业机器人」的区别

比较点机器视觉工业机器人
关键作用从图像中读取情况的眼睛移动物体完成作业的手臂
产出的结果合格品与不良品的判定、零件的位置焊接、装配等动作
组合起来读取零件位置并传递出去根据传来的位置抓取零件

スマート農業智慧农业

在术语表中打开 スマート農業

智慧农业スマート農業是利用 IoT 传感器、AI、机器人等技术,让农活更省力,并提高作物品质和产量的农业。

用传感器测量农田和温室的温度、湿度和土壤水分,并根据这些数值自动浇水、通风。自动行驶的拖拉机和从空中观察作物长势的方式也在使用,成为弥补务农人员老龄化和人手不足的手段。

类比把过去靠直觉和经验观察的田间情况换成数字来读,只按需要的量分配水和肥料,是个爱做记录的农家助手。

考点

  • 易混智慧农业スマート農業指农业这一领域的整体举措,无人机ドローン则是其中用于喷洒农药、观察长势的设备之一。

HEMSHEMS(家庭能源管理系统)

在术语表中打开 HEMS

HEMS 是一种管理系统:对家庭使用的电等能源进行计量并可视化,再控制家电和蓄电池,让能源用得不浪费。

  1. 计量:测量每台家电的用量
  2. 可视化:在屏幕上显示用电情况
  3. 控制:自动调节家电和蓄电池

在用电集中的时段压低输出,或把白天的太阳能电力存进蓄电池。

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自动计量用量并通过通信发送给供应商的计量表叫作智能电表スマートメーター,HEMS 也能导入它的计量值。对家电和蓄电池的控制通过家庭内部的网络进行。

类比把全家用电的进出记在一本家庭账本上,并自动提醒用电过多的家电节约的管家。

记法HEMS 的 H 是 Home。同样的构词,换成 B(Building)就是 BEMS,换成 F(Factory)就是 FEMS,首字母决定了管理的对象。

该术语的过去问 1 题 HEMS

「智慧城市」与「HEMS(家庭能源管理系统)」的区别

比较点智慧城市HEMS(家庭能源管理系统)
关键对象范围整个城市或地区一户住宅
主要处理的对象交通、能源、防灾等城市功能家庭使用的电等能源
推进主体举例地方政府和企业住户

无人机ドローン是无人乘坐、靠遥控或自动控制飞行的无人航空器。

领域用途举例
农业喷洒农药、观察长势
物流向离岛和山区配送货物
基础设施巡检近距离拍摄桥梁和输电线
灾害应对从空中确认受灾地区的情况

它搭载摄像头和传感器,可以一边用 GPS 掌握位置,一边沿设定的路线自主飞行。由于能在短时间内调查人难以靠近的高处或大片区域,被用于农业、物流、设施巡检等多个领域。

类比不需要梯子和脚手架,哪里都能飞过去、从空中替人查看的眼睛和手。

记法drone 在英语中指雄蜜蜂,也有「嗡嗡」低鸣声的意思。和嗡嗡作响地飞行的机身联系起来就容易记住。

要点

  • 与城市、工厂、农田、家庭相关的用语,可以按 IoT 应用的场所来整理;无人机ドローン不限于特定场所,作为在多个领域使用的设备另行看待。
  • 工厂和家庭的机制都遵循同一流程:收集传感器等测得的数据并可视化,再把结果用于设备维护、家电控制等。
  • 城市和农业的智能化,是作为用数据和自动化来弥补因人手不足、老龄化而难以维持的服务和作业的手段来推进的。

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