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GCRI · 先进产业与机器人

工业传感与物联网

Sensors and the industrial internet of things provide the data that automation, quality control and maintenance depend on. In this field they enable condition monitoring, predictive maintenance and traceability, with 数据质量 and security managed.

提出咨询 Back to STEM foundation of Advanced Industry and Robotics
01登记

Industrial sensing and IoT on the record.

方法记录STEM 方法
  1. 方法传感器、物联网与观测网络
  3. 应用于先进产业与机器人
  4. 数据3 inputs
  6. 规范页面STEM 公共资源
02申请

What sensors, IoT and observation networks does here.

Sensors, IoT and observation networks collect continuous measurements of physical, environmental and operational conditions. They provide the real-time inputs that 早期预警 and asset monitoring depend upon. In industry and robotics, work and skills and trade, resources and supply chains, observation networks enable early warning and condition-based maintenance. They reveal how stresses in one system appear in connected 系统 in near real time. The canonical description is on STEM Commons.

Condition monitoring

Vibration, temperature and current sensors track the health of motors, pumps and bearings, flagging deterioration before failure.

In-line quality inspection

Sensors and machine vision inspect products during production, detecting defects earlier and more consistently than end-of-line checks.

Securing connected sensors

Industrial IoT devices are inventoried, segmented and updated so that they do not become entry points for attacks.

03地理

德国的基础设施暴露。

德国的夜间灯光、人口密度和洪水水体，来自 NASA GIBS。每个图层均标有各自日期。

交互式地图需要JavaScript；图层列表和来源见下文。

图层 3

本页面的基础设施暴露

关于本图层
证据
观测
来源
VIIRS Black Marble（VNP46A2）（NASA LAADS DAAC）
提供方
NASA LAADS DAAC
许可协议
NASA 开放数据
年份版本
每日；卫星辐射亮度，已校正月光和大气影响
构建时的最新内容
2026-10-12
处理结果
约 500 米网格
不确定性
所示日期的卫星夜间辐射亮度；灯光是用电和停电的替代指标，并非对供应或获得电力情况的测量。
经由以下途径到达
gibs.earthdata.nasa.gov，仅在您允许实时地图后访问
关于本图层
证据
估计值
来源
世界网格化人口 v4.11（NASA SEDAC（哥伦比亚大学 CIESIN））
提供方
NASA SEDAC（哥伦比亚大学 CIESIN）
许可协议
CC BY 4.0
年份版本
null；基于人口普查的估算，静态（2020）
处理结果
约 1 公里网格
不确定性
基于人口普查的 2020 年每平方公里人口估算，作为风险暴露背景展示；不是受任何危害影响的人数。
经由以下途径到达
gibs.earthdata.nasa.gov，仅在您允许实时地图后访问
关于本图层
证据
观测（云层造成缺口）
来源
VIIRS 全球洪水产品（NASA LANCE）
提供方
NASA LANCE
许可协议
NASA 开放数据
年份版本
每日；卫星探测；云层造成缺口
构建时的最新内容
2026-10-14
处理结果
约 250 米网格
不确定性
卫星探测；云层造成缺口。卫星或模型栅格数据，按提供方发布的原样呈现。云层、条带缺口和反演误差会造成缺口和噪声；数值是指标，而非某地的测量值。
经由以下途径到达
gibs.earthdata.nasa.gov，仅在您允许实时地图后访问
关于本图层
证据
观测
来源
VIIRS NOAA-20 校正反射率（NASA LANCE）
提供方
NASA LANCE
许可协议
NASA 开放数据
年份版本
每日；卫星图像
构建时的最新内容
2026-10-14
处理结果
约 250 米网格
不确定性
卫星图像。卫星或模型栅格数据，按提供方发布的原样呈现。云层、条带缺口和反演误差会造成缺口和噪声；数值是指标，而非某地的测量值。
经由以下途径到达
gibs.earthdata.nasa.gov，仅在您允许实时地图后访问
关于本图层
证据
模型生成（GIBS 发布的最新年份）
来源
MODIS Terra 和 Aqua 土地覆盖（MCD12Q1）（NASA LP DAAC）
提供方
NASA LP DAAC
许可协议
NASA 开放数据
年份版本
每年；卫星分类；GIBS 发布的最新年份
构建时的最新内容
2024-01-01
处理结果
约 500 米网格
不确定性
所示年份的卫星土地覆盖类别，含农田；该分类存在已知误差，并非农场登记册。
经由以下途径到达
gibs.earthdata.nasa.gov，仅在您允许实时地图后访问
关于本图层
证据
观测（云层造成缺口）
来源
MODIS Terra EVI（NASA LANCE）
提供方
NASA LANCE
许可协议
NASA 开放数据
年份版本
每日；卫星指数；云层造成缺口
构建时的最新内容
2026-10-13
处理结果
约 250 米网格
不确定性
截至所示日期 8 天的卫星植被指数，是栖息地状况指标；不衡量物种或生物多样性。
经由以下途径到达
gibs.earthdata.nasa.gov，仅在您允许实时地图后访问

最新可用

NASA GIBS / EOSDIS · ASTER GDEM (METI, NASA) · Blue Marble (NASA) · © OpenStreetMap贡献者 (ODbL) · Natural Earth

正在加载最新的NASA影像。

拖动以移动。按住 Ctrl 或 ⌘ 并滚动、双指缩放或使用按钮缩放；悬停可查看指针下的数值；重置可返回该区域。

基础设施风险暴露，以德国为取景。NASA 发布的卫星和模型产品，各带自己的日期。它们是指标，而非对任何地点的评估。

数据：NASA GIBS · ASTER GDEM · Blue Marble · © OpenStreetMap 贡献者 · Natural Earth · NASA EONET · NASA/NOAA VIIRS · NASA JPL OPERA DIST-ALERT来源与许可

  • We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS). Colours redrawn from the published colour map; values averaged into hexagonal cells where shown (modified). NASA 开放数据
  • We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS). Colours redrawn from the published colour map; values averaged into hexagonal cells where shown (modified). NASA 开放数据
  • VIIRS Black Marble 夜间灯光，NASA 戈达德航天中心；由 NASA Level-1 与大气档案和分发系统（LAADS DAAC）分发；影像来自 NASA GIBS。颜色依据已发布的色标重绘；显示处的数值已按六边形网格平均（经修改）。 NASA 开放数据
  • Center for International Earth Science Information Network (CIESIN), Columbia University. 2018. Gridded Population of the World, Version 4 (GPWv4): Population Density, Revision 11. NASA Socioeconomic Data and Applications Center (SEDAC). 采用 CC BY 4.0 许可。颜色依据已发布的色标重绘；显示处的数值已按六边形网格平均（经修改）。 doi:10.7927/H49C6VHW. CC BY 4.0
  • VIIRS 近实时产品（洪水、地表温度、积雪覆盖、校正反射率），NASA LANCE；影像来自 NASA GIBS。颜色依据已发布的色标重绘；显示处的数值已按六边形网格平均（经修改）。 NASA 开放数据
  • MODIS 陆地产品（植被指数、总初级生产力、土地覆盖），NASA LP DAAC 和 LANCE；影像来自 NASA GIBS。颜色依据已发布的色标重绘；显示处的数值已按六边形网格平均（经修改）。 NASA 开放数据
  • ASTER GDEM 是 METI 和 NASA 的产品（ASTER Global Digital Elevation Model V003，NASA LP DAAC）；影像来自 NASA GIBS。颜色依据已发布的色标重绘；显示处的数值已按六边形网格平均（经修改）。引用格式：NASA/METI/AIST/Japan Spacesystems and U.S./Japan ASTER Science Team (2019). ASTER Global Digital Elevation Model V003. doi:10.5067/ASTER/ASTGTM.003. NASA 开放数据
  • 使用 Natural Earth 制作。免费矢量和栅格地图数据，见 naturalearthdata.com。 公有领域
  • © OpenStreetMap 贡献者（ODbL），经由 NASA GIBS（海岸线、边界、道路和地名）。颜色依据已发布的色标重绘；显示处的数值已按六边形网格平均（经修改）。 ODbL
  • Blue Marble，NASA Earth Observatory；影像来自 NASA GIBS。颜色依据已发布的色标重绘；显示处的数值已按六边形网格平均（经修改）。 NASA 开放数据
  • 地球仪和平面地图上的背景信息：海岸线、边界、道路和地名来自 NASA GIBS 参考图层（OpenStreetMap 数据，ODbL，© OpenStreetMap contributors）；Blue Marble 影像可作为可选底图；3D 地形和高程读数来自 ASTER GDEM 高程色彩指数（5 m 至 200 m 分级，为便于辨识而作了夸张处理）。边界按已发布的样式绘制，不代表对任何领土的立场。
  • 实时事件：NASA Earth Observatory Natural Event Tracker（EONET）；事件仅供参考，并保留其原始来源链接。
  • 实时：NASA EONET。事件仅供参考，不是主管机构的预警。
  • Observed (EO): NASA/NOAA VIIRS (Suomi NPP). We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS).
  • Observed (EO): NASA JPL OPERA DIST-ALERT (contains modified Copernicus Sentinel data 2026). We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS).
  • NASA GIBS: We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS).
  • 河流流量预报，30天及区间（GloFAS，经Open-Meteo）：包含经修改的Copernicus Emergency Management Service 2026年信息；非洪水警报。
  • 天气数据来自 Open-Meteo.com (https://open-meteo.com/), 依据 CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). 授权。
  • 可选图层（图层列表中有 12 个来源：实时、预报、观测和背景）开启时会在地图上和此处显示其提供方署名；预报是模型输出，派生指数是估计值。

图层与日期

  • 夜间灯光，每日：VIIRS Black Marble（VNP46A2），NASA LAADS DAAC · 2026年10月12日
  • 人口密度，2020 年：人口：哥伦比亚大学 CIESIN，世界网格化人口 v4.11（2018），NASA SEDAC， CC BY 4.0 · 静态
  • 洪水水体，3 日合成：VIIRS 全球洪水产品，NASA LANCE · 2026年10月14日
  • 真彩色：VIIRS NOAA-20 校正反射率，NASA LANCE · 2026年10月13日
  • 土地覆盖类型（IGBP），年度：MODIS Terra 和 Aqua 土地覆盖（MCD12Q1），NASA LP DAAC · 2024
  • 增强型植被指数，滚动 8 天：MODIS Terra EVI，NASA LANCE · 2026年10月13日

04数据

该方法使用的输入。

Datasets and records used by sensors, IoT and observation networks on this platform, with the role each plays and the label its values carry. Sources are listed in 来源登记册.

数据角色标签
Sensor telemetryCondition and quality观测
Maintenance records地面真值观测
Device inventories安全已声明
05孪生与级联模拟器

Model Industrial sensing and IoT as a system. Run the cascade.

Assembled from the Nexus Standards area profile 工业与制造业: the hazards it names, the 系统 and sectors that carry the loss, the controls that dampen it and the data that observe it. Choose the components, pick an initiating hazard and step through the cascade. The Map view places the run on an example geography with open data. Every coupling weight is a stated assumption you can change. A teaching model, not a forecast, an assessment or a certification. To model a place of your own choosing, open the full System Builder.

灾害

  • Natech event
  • 溃坝
  • 河流洪水 （在下游引发）
  • Flash flood (set off downstream)
  • 大规模流离失所（在下游引发）
  • Chemical spill or leak (set off downstream)
  • Emergency-response overload (set off downstream)
  • 大范围停电（在下游引发）
  • 供水短缺（在下游引发）
  • Toxic gas release (set off downstream)
  • Industrial fire (set off downstream)

控制措施

  • NS-0 章程与原则
  • NS-9 情境 UNI（部署、实例、计划实例）
  • NS-11 验证与监测（证据、证明、零信任符合性观测）
  • NS-12 软件、模型和 AI/ML 制品（供应链、模型卡、数据集说明）
  • NRS-H60 危害类别：供应链与流动中断（NHS-1 sys.supply-chain）
  • NRS-H50 危害类别：工业与过程事故（NHS-1 infra.industrial）
  • NRS-H109 危害类别：能源转型技术故障（NHS-1 tech.energy-transition）
  • NRS-X10 化学、工业、核与辐射安全
  • NRS-H54 危害类别：信号与平台中断（NHS-1 cyber.platform）
  • NRS-K14 领域包概况：制造业与工业（DOMAIN-014）

观测

  • eMARS Major Accident Reporting System (listed for reference)
  • World Development Indicators (listed for reference)
  • ILOSTAT (listed for reference)
  • Manufacturing value added as a proportion of GDP and per capita
  • CO2 emission per unit of value added
  • Manufacturing, value added (% of GDP)
  • Direct economic loss to all other damaged or destroyed productive assets attributed to disasters

示例地理范围

  • The Strait of Malacca: 227 hexagonal cells
  • 今夜夜间灯光与停电（VIIRS 昼夜波段），NASA GIBS
  • 穿透云层的地表水，30 m（OPERA DSWx-S1 雷达），NASA GIBS
  • 过去半小时降雨率（IMERG），NASA GIBS
  • 地表土壤湿度（SMAP），NASA GIBS
06验证

结果如何核查。

Sensors are calibrated against reference instruments and checked through co-location and redundancy. Data quality flags and automated range checks catch faults.

核查如何开展
Sensor calibrationSensors are calibrated and drift tracked
Prediction validationMaintenance predictions are compared with actual failures
Device security reviewConnected devices are assessed before deployment

Sensor drift, power loss and connectivity gaps degrade data during the events of most interest. Dense networks raise security and privacy concerns.

07方法与证据

How Industrial sensing and IoT is modelled, measured and tested.

模型、其假设、数据和不确定性，以科学家或工程师会核查的形式呈现。结构遵循已发表的方法。所取数值仅为示意，不是研究发现。

系统模型

The couplings between the systems in Industrial sensing and IoT: signs of influence, a reinforcing and a balancing loop, and cross-links where stress jumps.

++−++产业工作贸易社区经济R 增强B 平衡
Causal loop diagram from the page’s systems; signs show the direction of influence. Illustrative structure for a system dynamics or network model, not estimated couplings.
FAIR 指导原则 · GO FAIR 和 FORCE11W3C PROV · 万维网联盟关于一致处理不确定性的指南 · IPCCCEOS 分析就绪数据 · 地球观测卫星委员会
08关联

依赖该方法的主题。

09流程

流程如何运行。

Process explorer · Process

Industrial sensing and IoT: Source to evidence record

10 steps4 个阶段2 道关口

流程

Industrial sensing and IoT: Source to evidence record

A source is registered and assessed, its record labelled and classified, and a Digital Evidence Passport carries provenance; a correction reaches every dependent record.

  1. 01 受理

    1. 01识别来源来源 · 来源管理方发现不等于纳入。来源识别记录来源类别、管理方、机构角色和管辖范围。
    2. 03登记来源步骤登记使已发现的来源成为证据生命周期中受治理的参与方。它不意味着任何背书或认证。

  2. 02 评估

    1. 04管辖范围与权利分类关口权利分类识别许可、同意、保密和再利用限制。其结果决定访问和流转路径。
    2. 05证据质量评估步骤质量评估决定一条记录是否适合既定用途。质量是多维度的，绝不是单一分数。
    3. 06证据标签步骤每项发现都带有九种证据标签之一。缺失数据显示为缺失，绝不显示为零。

  3. 03 记录

    1. 07证据分类记录分类为记录赋予生命周期状态，例如来源已核实、可公开或受限。多种状态可以并存，并决定证据的用途。
    2. 08来源发布与标识符记录 · NXS-GRX （规范数据、来源追溯与风险）来源发布记录权利、时间覆盖范围和来源谱系。 UNI 通过目录分配，绝不手工输入。
    3. 09数字证据护照记录护照记录来源追溯、质量、权利、管辖范围、允许用途和历史，使证据在流转时保留其背景。

  4. 04 使用与更正

    1. 02更正传达到依赖记录步骤 · NXS-GRX（规范数据、来源追溯与风险）来源更正会传递到依赖它的切片和产品，而不改写旧结果。
    2. 10公开安全审查关口可公开审查决定一条记录能否公开共享。这是一个独立阶段，并非验证。

数据协议：证据生命周期 · Data protocols: core data objects and evidence records · The Global Risks Index (NXS-GRX)Designed programme process, not a record of operation. No cycle has run and every programme is at service level R0. A gate is a programme decision, never a public-authority approval, certification or deployment authorisation. The data-protocol pages describe a design, not a running system.

10管理责任

由谁维护该方法。

关键基础设施 stewards sensors, IoT and observation networks for the Consortium and reviews how it is applied across platforms.

Canonical page: Sensors, IoT and observation networks

11已关联

本页在整个联合体中通向何处。

12问题

问题与解答。

What are the limits of sensors, IoT and observation networks in this field?
Sensor drift, power loss and connectivity gaps degrade data during the events of most interest. Dense networks raise security and privacy concerns.
结果如何核查？
Sensors are calibrated against reference instruments and checked through co-location and redundancy. Data quality flags and automated range checks catch faults.
本页面上的数值是真实的吗？
The data names, roles and checks are real descriptions of practice. The canvas shows a design of the method’s use, not a run; no result is reported here.
该方法还应用于何处？
维持社会运转的 规范方法页面 列出应用该方法的每个平台。
报告贡献

从本页贡献证据。

报告 is the Consortium’s quarterly publication. What you know about this subject can become evidence, a case or a correction in the next edition, credited to you and published under CC BY 4.0 where it is your own work.

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