工業(yè)是國家財政收入的主要來源,是國家經(jīng)濟發(fā)展的重中之重。根據(jù)國家統(tǒng)計局數(shù)據(jù),2017年,我國工業(yè)增加值為28萬億元,同比增長6.4%。
2016年,我國工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)模為1896億元。在政策和應用的雙擎推動下,我國工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)規(guī)模快速增長。預計2020年,其規(guī)模將突破4500億元,在整體物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)中占比將達到25%。
可想這塊蛋糕之大,那么,下口之前,先來看看它的層層原料。
隨著工業(yè)化與信息化的深度融合,企業(yè)內(nèi)部互聯(lián)互通的需求漸增,通過接入網(wǎng)絡達到提高產(chǎn)品質(zhì)量和運營效率的需求更為強烈,工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(簡稱IIoT,Industrial Internet of Things )應運而生。
工業(yè)物聯(lián)網(wǎng),是通過工業(yè)資源的網(wǎng)絡互聯(lián)、數(shù)據(jù)互通和系統(tǒng)互操作,實現(xiàn)制造原料的靈活配置、制造過程的按需執(zhí)行、制造工藝的合理優(yōu)化和制造環(huán)境的快速適應,達到資源的高效利用,從而構(gòu)建服務驅(qū)動型的新工業(yè)生態(tài)體系。
具體來說,工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是一個物與互聯(lián)網(wǎng)服務相互交叉的網(wǎng)絡體系。同時,它也是自動化與信息化深度融合的突破口。
(來源:《工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)與前景》·中國工程院院士鄔賀銓)
一、幾個關(guān)鍵詞別搞混
在探討工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)之時,也許有人會問,工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)4.0是否等同。
1. 工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)強調(diào)自動控制,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)追求數(shù)字化
2. 工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是實現(xiàn)途徑,“工業(yè)4.0”說明發(fā)展階段
二、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)與消費物聯(lián)網(wǎng)
對物聯(lián)網(wǎng)簡單區(qū)分,可大致分為兩類,消費級物聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)級物聯(lián)網(wǎng)。
三、摸清架構(gòu)才能趁早卡位
工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)主要包括感知層、網(wǎng)絡層、平臺層和應用層。
1、感知層,主要負責連接設備,以及獲取多維數(shù)據(jù)。
機會:高端傳感器的研發(fā),以及MEMS封測和軟件的研發(fā)。
工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)感知層涉及較多的數(shù)據(jù)采集設備包括傳感器、MEMS和RFID。但我國傳感器市場70%的份額被博世、意法半導體、霍尼韋爾、飛思卡爾、日立等傳統(tǒng)電子行業(yè)巨頭企業(yè)占據(jù),高端傳感器則主要依靠進口。
MEMS傳感器產(chǎn)業(yè)鏈包括研發(fā)、設計、代工、封測到應用等環(huán)節(jié)。根據(jù)截至2014年底的統(tǒng)計數(shù)據(jù),我國MEMS 傳感器企業(yè)已經(jīng)有190家,其中做MEMS產(chǎn)品設計的有143家。不過研發(fā)和設計環(huán)節(jié)大企業(yè)更有優(yōu)勢,因為MEMS傳感器行業(yè)品種眾多,單品種的銷量很難放大,多品種產(chǎn)品的研發(fā)投入非常大。
工藝、制造是技術(shù)核心,也是我國MEMS產(chǎn)業(yè)的“硬傷”。封裝和測試環(huán)節(jié)占MEMS傳感器生產(chǎn)成本的30%左右,企業(yè)可以將關(guān)注重點放在新型封裝測試技術(shù)開發(fā)上。
代表企業(yè):
歌爾聲學股份有限公司
瑞聲聲學科技(深圳)有限公司
美新半導體(無錫)有限公司
2、網(wǎng)絡層,負責數(shù)據(jù)傳輸,和設備的控制。
機會:通用網(wǎng)關(guān)的開發(fā)。
在自動化系統(tǒng)和IT系統(tǒng)之間,網(wǎng)關(guān)起到承上啟下的作用。但由于工業(yè)場景比較復雜,網(wǎng)關(guān)廠家會布局各自的細分場景和產(chǎn)品層次。目前,網(wǎng)關(guān)廠家的產(chǎn)品很難覆蓋所有的應用,再加上對接協(xié)議和對接方式的不統(tǒng)一,整個物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)搭建的成本依然居高不下。從市場需求來看,定位于通用市場的網(wǎng)關(guān)需求最強烈,即可以針對常見的聯(lián)網(wǎng)設備,采集控制器數(shù)據(jù)。
NB-IoT通訊技術(shù)方面,上游芯片領(lǐng)域,高通和華為海思進展較快。傳統(tǒng)半導體廠商RDA、英特爾等廠商也在進入市場。
通訊模組方面,我國主要參與者為中小企業(yè),市場分散、競爭激烈。
3、平臺層,以云計算為核心,將采集到的數(shù)據(jù)進行匯總和處理。
機會:向垂直細分行業(yè)提供定制化服務。
集成工業(yè)物聯(lián)網(wǎng),需要將工業(yè)系統(tǒng)與IT系統(tǒng)深度融合。這要求服務商對工業(yè)有較深的理解,工業(yè)巨頭在這方面更具優(yōu)勢。自2015年以來,工業(yè)巨頭相繼推出了PaaS云平臺,國際主要參與者包括GE、西門子、ABB、施耐德、菲尼克斯等,國內(nèi)主要參與者包括三一重工、海爾、中國航天科工等。
4、應用層,位于最頂層,是面向客戶的各類應用。
機會:制造業(yè)、交通和物流行業(yè),以及能源和公共事業(yè)。
制造業(yè)是最大的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)市場。據(jù)IDC(Internet Data Center)數(shù)據(jù)顯示,2016年全球在制造業(yè)IoT方案上的投入達到了1025億美元,而IoT的總投入金額為1780億美元。制造業(yè)IIoT方案主要用于以下三個場景——生產(chǎn)過程的監(jiān)管和控制、生產(chǎn)資產(chǎn)的管理和維護,以及現(xiàn)場服務。
交通和物流行業(yè)是第二大的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)市場。根據(jù)IDC數(shù)據(jù),2016年全球在交通運輸IoT方案上的投入達到了780億美元。
公共事業(yè)也是工業(yè)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)市場不可忽視的一部分。IDC數(shù)據(jù)顯示,2016年全球在公共事業(yè)IoT方案上的投入達到了690億美元,其中智能電網(wǎng)和智能天然氣網(wǎng)的投入則達到了578億美元。
四、未來與挑戰(zhàn)并存
1.技術(shù)支撐
長期以來,我國的工業(yè)基礎相對較為薄弱?,F(xiàn)階段,我國在傳感器關(guān)鍵技術(shù)、計算機系統(tǒng)設計技術(shù)、通信網(wǎng)絡技術(shù)等物聯(lián)網(wǎng)共性技術(shù)方面滯后于歐美日等發(fā)達國家,較難為我國的工業(yè)轉(zhuǎn)型提供強有力的支撐。
2.人才匹配
工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)具有應用案例與場景多樣化、數(shù)據(jù)多結(jié)構(gòu)化的特點,需要企業(yè)員工利用大數(shù)據(jù)融合實時與各種非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)共同進行預測性和規(guī)范性分析,現(xiàn)有工業(yè)企業(yè)所擁有的人才并不具備相關(guān)分析和解決問題的能力。
3. 安全需求
隨著工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的推廣,數(shù)以億計的設備將產(chǎn)生海量的數(shù)據(jù),與此同時,數(shù)據(jù)暴露的可能性也將持續(xù)增大,將威脅工業(yè)系統(tǒng)的生產(chǎn)和應用過程。數(shù)據(jù)所有權(quán)和安全性是急需解決的問題。
4.資金支持
我國工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展處于起步階段,在技術(shù)研發(fā)、企業(yè)培育、產(chǎn)品推廣等方面需要大量的資金支持。
工業(yè)物聯(lián)在發(fā)展過程中遇到問題諸多,同時,這也是個不斷完善的過程。對于有志于IIoT的人而言,看準機會趁早卡位是關(guān)鍵。