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如何假装很懂工业物联网?
TIME:2018.01.12

  提起物联网,一般人首先想到的无非是智能家居、智能汽车、可穿戴设备等与日常生活息息相关的领域。


 消费物联网一词很少被提及,产品却深入人心。他的同胞兄弟工业物联网常常被提起,但由于不直接面向消费者,且概念复杂难懂,逻辑不容易理顺,“真理”只掌握在少数人手中。

  一方面是难懂,另一方面又被纷纷看好。IDC 2017年物联网的投资支出预测,全球在2020年之前准备投资的三大行业都是工业物联网市场的一部分。赛迪顾问数据,2016年中国工业物联网市场规模为1896亿元。到 2020 年,工业物联网在中国整体物联网产业中占比将达到25%,规模突破4500亿元。

 究竟“工业物联网”为何物,如何快速的理清行业脉络,建立起知识框架,这正是本文所要讲的。


怎么来的?

  在过去的二百多年中,发生了三次工业革命,目前,我们正处于第四次,也被称之为工业4.0。


工业1.0:瓦特发明了蒸汽机,由此迎来机械制造时代。
工业2.0:电力的普及,实现了产品的大规模生产。 
工业3.0:集成电路的应用,实现自动化生产。
工业4.0概念是德国政府于2013年率先提出,并上升为国家战略

  与之前的三次革命不同,工业4.0不是由一个发明,如蒸汽动力或集成电路,而是技术进步的融合,是实体物理世界与虚拟网络世界融合的时代。它包括3D打印、虚拟现实和云计算等。


  物联网、工业4.0等概念既有交集也有差异。随着工业化与信息化的深度融合,企业内部互联互通的需求渐增,通过接入网络进而达到提高产品质量和运营效率的需求更为强烈,工业物联网(简称IIoT,Industrial Internet of Things )应运而生。    

  工业物联网将生产过程的每一个环节、设备变成数据终端,全方位采集底层基础数据,并进行更深层面的数据分析与挖掘,从而提高效率、优化运营。

  当然,工业物联网是一个渐进发展成熟的过程,在实施中包括四个阶段:

1、智能的感知控制阶段

  即利用基于末端的智能感知技术,如传感器、REID、无线传感网络等,随时、 随地进行工业数据的采集和设备控制的智能化。


2、全面的互联互通阶段

  通过多种通信网络互联互通手段,如工业网关、短距离无线通信、低功耗广域网和OPC UA等,整合信息化共性技术和行业特征,将采集到的数据实时、准确地传递出去。 

3、深度的数据应用阶段

  即利用云计算、大数据等相关技术,对数据进行建模、分析和优化,实现多源异构数据的深度开发应用,从数据仓库中提取隐藏的预测性信息,挖掘出数据间潜在的关系,快速而准确地找出有价值的信息,有效提高系统的决策支持能力。


4、创新的服务模式阶段

  利用信息管理、智能终端和平台集成等技术,提供定制服务、增值服务、运维服务、升级服务、培训服务、咨询服务和实施服务等方面,实现传统工业智能化改造,提升产业价值,优化服务资源和激发产业创新。


要用哪些技术?

  从系统的角度看,工业物联网的构成模型、各功能模块中主要实体以及模块间的关系,如下图所示:


  原料、机器设备、环境、作业工人等对象 被 感知控制域的传感器、标签所感知、识别和控制,在其生产、加工、运输、流通、销售等各个环节的信息被获取。采集的数据最终传送给服务提供域,从而实现远程监控、能源管理、安全生产等服务。

  工业物联网所需用到的关键技术主要有4大块。


工业物联网技术体系

技术并非一成不变,而是向前发展的,目前,工业物联网的技术正在朝5个方向发展。


1、终端智能化

  包括底层传感器设备自身向着微型化和智能化的方向发展,以及工业控制系统的开放逐渐扩大,使得工业控制系统与各种业务系统的协作成为可能。   

2、联接泛在化

  工业控制通信网络经历了现场总线、工业以太网和工业无线等多种工业通信网络技术,将监控设备与系统, 同生产现场的各种传感器、 变送器、执行器、 伺服驱动器、运动控制器,甚至CNC数控机床、工业机器人和成套生产线等生产装备连接起来。   

3、计算边缘化

  数据不用再传到遥远的云端,更适合实时的数据分析和智能化处理,具有安全、快捷、易于管理等优势, 能更好地支撑本地业务的实时智能化处理与执行,满足网络的实时需求。

4、网络扁平化

  工业物联网的体系架构正在简化,系统性能将得到进一步提升的同时降低软件维护成本。建立网络扁平化技术体系,使信息在真实世界和虚拟空间之间智能化流动,实现对生产制造的实时控制、精确管理和科学决策。

5、服务平台化

  工业物联网平台面临着连接设备量巨大、应用环境复杂、用户多元化等问题。提升连接灵活、扩展用户规模、应用开发的简易友好,根据用户实际需求提供设备远程管理、预防性维护和故障诊断等服务。


  工业物联网背后的逻辑是日趋成熟的传感器技术、信息技术,这使得工业应用能够向智能化转变。而感知控制和互联互通实现之后,数据将进一步被挖掘,工业制造领域的覆盖面将进一步拓展,塑造功能和形式更多样的,提供个性化服务的生态,激发产业创新。从产业的角度来看,传感器、工业控制、平台相关企业将直接受益。








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