提起物聯(lián)網(wǎng)，一般人首先想到的無非是智能家居、智能汽車、可穿戴設(shè)備等與日常生活息息相關(guān)的領(lǐng)域。
消費(fèi)物聯(lián)網(wǎng)一詞很少被提及，產(chǎn)品卻深入人心。他的同胞兄弟工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)常常被提起，但由于不直接面向消費(fèi)者，且概念復(fù)雜難懂，邏輯不容易理順，“真理”只掌握在少數(shù)人手中。
一方面是難懂，另一方面又被紛紛看好。IDC 2017年物聯(lián)網(wǎng)的投資支出預(yù)測，全球在2023年之前準(zhǔn)備投資的三大行業(yè)都是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)市場的一部分。2016年中國工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)模為1896億元。到2020年，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)在中國整體物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)中占比將達(dá)到25%，規(guī)模突破4500億元。
究竟“工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)”為何物，如何快速的理清行業(yè)脈絡(luò)，建立起知識框架，這正是本文所要講的。
1、怎么來的？
在過去的二百多年中，發(fā)生了三次工業(yè)革命，目前，我們正處于第四次，也被稱之為工業(yè)4.0。
工業(yè)革命的演進(jìn)
工業(yè)1.0：瓦特發(fā)明了蒸汽機(jī)，由此迎來機(jī)械制造時(shí)代。
工業(yè)2.0：電力的普及，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品的大規(guī)模生產(chǎn)。
工業(yè)3.0：集成電路的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)自動化生產(chǎn)。
工業(yè)4.0：德國政府于2013年率先提出，并上升為國家戰(zhàn)略。
與之前的三次革命不同，工業(yè)4.0不是由一個(gè)發(fā)明，如蒸汽動力或集成電路，而是技術(shù)進(jìn)步的融合，是實(shí)體物理世界與虛擬網(wǎng)絡(luò)世界融合的時(shí)代。它包括3D打印、虛擬現(xiàn)實(shí)和云計(jì)算等。
物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)4.0等概念既有交集也有差異。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(luò)進(jìn)而達(dá)到提高產(chǎn)品質(zhì)量和運(yùn)營效率的需求更為強(qiáng)烈，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（簡稱IIoT，Industrial Internet of Things）應(yīng)運(yùn)而生。
工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)將生產(chǎn)過程的每一個(gè)環(huán)節(jié)、設(shè)備變成數(shù)據(jù)終端，全方位采集底層基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行更深層面的數(shù)據(jù)分析與挖掘，從而提高效率、優(yōu)化運(yùn)營。
當(dāng)然，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)漸進(jìn)發(fā)展成熟的過程，在實(shí)施中包括四個(gè)階段：
1、智能的感知控制階段
即利用基于末端的智能感知技術(shù)，如傳感器、REID、無線傳感網(wǎng)絡(luò)等，隨時(shí)、隨地進(jìn)行工業(yè)數(shù)據(jù)的采集和設(shè)備控制的智能化。
2、全面的互聯(lián)互通階段
通過多種通信網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通手段，如工業(yè)網(wǎng)關(guān)、短距離無線通信、低功耗廣域網(wǎng)和OPC UA等，整合信息化共性技術(shù)和行業(yè)特征，將采集到的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確地傳遞出去。
3、深度的數(shù)據(jù)應(yīng)用階段
即利用云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等相關(guān)技術(shù)，對數(shù)據(jù)進(jìn)行建模、分析和優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)多源異構(gòu)數(shù)據(jù)的深度開發(fā)應(yīng)用，從數(shù)據(jù)倉庫中提取隱藏的預(yù)測性信息，挖掘出數(shù)據(jù)間潛在的關(guān)系，快速而準(zhǔn)確地找出有價(jià)值的信息，有效提高系統(tǒng)的決策支持能力。
4、創(chuàng)新的服務(wù)模式階段
利用信息管理、智能終端和平臺集成等技術(shù)，提供定制服務(wù)、增值服務(wù)、運(yùn)維服務(wù)、升級服務(wù)、培訓(xùn)服務(wù)、咨詢服務(wù)和實(shí)施服務(wù)等方面，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)工業(yè)智能化改造，提升產(chǎn)業(yè)價(jià)值，優(yōu)化服務(wù)資源和激發(fā)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新。
2、要用哪些技術(shù)？
從系統(tǒng)的角度看，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)成模型、各功能模塊中主要實(shí)體以及模塊間的關(guān)系，如下圖所示：
原料、機(jī)器設(shè)備、環(huán)境、作業(yè)工人等對象被感知控制域的傳感器、標(biāo)簽所感知、識別和控制，在其生產(chǎn)、加工、運(yùn)輸、流通、銷售等各個(gè)環(huán)節(jié)的信息被獲取。采集的數(shù)據(jù)最終傳送給服務(wù)提供域，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控、能源管理、安全生產(chǎn)等服務(wù)。
工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)所需用到的關(guān)鍵技術(shù)主要有4大塊。
技術(shù)并非一成不變，而是向前發(fā)展的，目前，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)正在朝5個(gè)方向發(fā)展。
1、終端智能化
包括底層傳感器設(shè)備自身向著微型化和智能化的方向發(fā)展，以及工業(yè)控制系統(tǒng)的開放逐漸擴(kuò)大，使得工業(yè)控制系統(tǒng)與各種業(yè)務(wù)系統(tǒng)的協(xié)作成為可能。
2、聯(lián)接泛在化
工業(yè)控制通信網(wǎng)絡(luò)經(jīng)歷了現(xiàn)場總線、工業(yè)以太網(wǎng)和工業(yè)無線等多種工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將監(jiān)控設(shè)備與系統(tǒng)，同生產(chǎn)現(xiàn)場的各種傳感器、變送器、執(zhí)行器、伺服驅(qū)動器、運(yùn)動控制器，甚至CNC數(shù)控機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人和成套生產(chǎn)線等生產(chǎn)裝備連接起來。
3、計(jì)算邊緣化
數(shù)據(jù)不用再傳到遙遠(yuǎn)的云端，更適合實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)分析和智能化處理，具有安全、快捷、易于管理等優(yōu)勢，能更好地支撐本地業(yè)務(wù)的實(shí)時(shí)智能化處理與執(zhí)行，滿足網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)需求。
4、網(wǎng)絡(luò)扁平化
工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的體系架構(gòu)正在簡化，系統(tǒng)性能將得到進(jìn)一步提升的同時(shí)降低軟件維護(hù)成本。建立網(wǎng)絡(luò)扁平化技術(shù)體系，使信息在真實(shí)世界和虛擬空間之間智能化流動，實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)制造的實(shí)時(shí)控制、精確管理和科學(xué)決策。
5、服務(wù)平臺化
工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺面臨著連接設(shè)備量巨大、應(yīng)用環(huán)境復(fù)雜、用戶多元化等問題。提升連接靈活、擴(kuò)展用戶規(guī)模、應(yīng)用開發(fā)的簡易友好，根據(jù)用戶實(shí)際需求提供設(shè)備遠(yuǎn)程管理、預(yù)防性維護(hù)和故障診斷等服務(wù)。
3、跟誰有關(guān)？
工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的主要玩家分有傳感器廠商、工業(yè)控制企業(yè)以及平臺。
1、工業(yè)控制
工業(yè)控制是對工業(yè)過程實(shí)現(xiàn)檢測、控制、優(yōu)化、調(diào)度、管理和決策為目的，主要是以PLC、DCS等產(chǎn)品形式體現(xiàn)。
DCS是一個(gè)控制"系統(tǒng)"，而PLC只是一種控制"裝置"，兩者是"系統(tǒng)"與"裝置"的區(qū)別。系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)任何裝置的功能與協(xié)調(diào)，從原理上裝置可以組成系統(tǒng)。
目前，PLC市場可以分成美國、歐洲和日本等三個(gè)流派，并占有主要的市場份額。中國的PLC仍以國外產(chǎn)品為主，國內(nèi)PLC生產(chǎn)廠家在產(chǎn)品數(shù)量和生產(chǎn)規(guī)模的還有待于提高。
DCS生產(chǎn)廠家主要集中在美國、日本、德國等。國外DCS產(chǎn)品在中國有一定占有率。不過近年來國產(chǎn)DCS的市場占有份額也在飛速提升，中國涌現(xiàn)出一批DCS產(chǎn)品優(yōu)秀企業(yè)，不僅品種數(shù)量大幅度增加，而且產(chǎn)品技術(shù)水平已經(jīng)達(dá)到或接近國際先進(jìn)水平。
2、平臺
工業(yè)領(lǐng)域巨頭的平臺布局十分積極，包括通用電氣的Predix、菲尼克斯電氣的ProfiCloud、航天科工的INDICS等。
與此同時(shí)，IT巨頭也在借助其云平臺的優(yōu)勢，通過聯(lián)合上下游企業(yè)，布局工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)生態(tài)。
除了獨(dú)立布局，展開優(yōu)勢互補(bǔ)合作，擴(kuò)展生態(tài)圈也是一種主流的平臺布局方式。
4、積極擁抱
萬物互聯(lián)，智享工業(yè)。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)正在成為金屬工程數(shù)字化轉(zhuǎn)型和產(chǎn)業(yè)重塑的強(qiáng)大基石。而在此之上，全力打造以最終用戶的現(xiàn)場需求為目標(biāo)，建立獨(dú)特的NAEC奧特精益預(yù)制價(jià)值鏈——奧特FLM精益預(yù)制管理平臺。
涵蓋從圖紙、原材料預(yù)處理、管道自動化預(yù)制、成品檢驗(yàn)、涂裝、包裝發(fā)運(yùn)的全部工作流程。在提升速度的同時(shí)，保證生產(chǎn)線高效率、高質(zhì)量、低成本運(yùn)行的同時(shí)，有效降低廠房投資和運(yùn)輸成本。
