所有物联网都是为了实现万物互联,特别是物与物的互联,但是工业物联网又有其专有属性,原因是与工业物联网相对的消费物联网本身的联网密度、联网的实时性、联网物的异质化要求都不高,而工业物联网的要求主要表现在联网密度、联网实时性及联网异质化三个方面。
思考所有问题都需要从宏观到微观的细化过程,工业物联网也不能例外,我认为对工业物联网进行深度思考,需要从以下五个维度进行分析,否则将会要么带来一叶障目,要么带来好高骛远。
首先需要我们思考的问题是,工业物联网的价值、意义和目的是什么;第二个是工业物联网需要连什么的问题,这是一个范围的概念;第三个需要我们思考的是连入物联网的物的层级问题,也就是深度的问题;第四个需要我们思考的是实现物联的价值成本分析;第五个需要我们思考的是如何建设工业物联网。
互联网实现了计算机与计算机的连接,或者说实现了人与人的连接,这个连接带来了人的交互的便利,在这个基础上涌现出很多全新的、颠覆性的商业模式,例如,电子商务、即时通讯,社交媒体等等;而物联网将实现人与物、物与物的连接,同样我们也期望带来全新的、颠覆性的商业模式,甚至更进一步,期望带来人类生活、生产方式的全新的颠覆性的模式。
作为物联网主战场的工业物联网,人们对其的期许是在工业设计、制造、流通环节带来革命性的变革,为传统工业注入新的活力,提供新的势能,驱动工业在更高维度上发展、创新、乃至变革。随着计算、存储能力的提升,特别是大数据、人工智能的发展,任何行业对数据获取手段都提出了前所未有的要求。对数据获取手段的要求主要表现在四个特征,第一是高效性;第二是准确性;第三是实时性;第四是经济型;在当前技术能力下,能够同时满足这四个特征的就是工业物联网,首先,芯片技术已经发展到一个具有较强计算能力的MCU在美元以下,RFID芯片价格甚至已经到美分这个量级,使得工业物联网有了物质基础,同时满足了经济性要求;近三十年的通讯技术的发展,从模拟到数字,从简单调制到复杂调制技术的商用化,使无线通讯可以很廉价地覆盖几百米甚至数公里的范围,满足了数据获取的密集部署要求,同时由于工业物联网的永久在线的特征,使工业物联网满足数据获取的高效性、实时性要求;微电子技术在近年也发生了突飞猛进的发展,不论在价格上还是在进度上都有了长足的突破,满足了数据获取的准确性。
总而言之,工业物联网的出现是在以下几个条件成熟时涌现出来的不可逆转的趋势:
1、快速变化的市场需要数据支撑,产生了市场对数据获取的急切要求;
2、MCU的发展使得计算能力快速提升;
3、以调制技术为核心的通讯技术发展为联网建立的管道基础;
4、传感技术,特别是以MEMS为标志的微电子技术的发展给予感知世界提供的保证;
工业物联网不是规划出来的,是各种技术与需求发展进化的产物,是生活、生产、经济发展到一定高度后自然而然出现的,是在需求的驱动下,众多行业创新带了的自然产物。
通过工业物联网,可以把传统经济中不可数字化之物数字化,可以把传统不可数字化之行为数字化,可以把传统不可能变为可能,甚至变为容易获得、解决的方案。
这个问题是第一个问题的延续,如果不考虑经济性,那么我们可以说工业物联网连接一切可连接之物,但是,当我们在做一个务实的、有价值的方案时就不能不考虑可行性及经济性,那么工业物联网连什么呢?我们认为这是一个从哪里来到哪里去的问题,我们通过上面对价值、意义和目的分析可知,我们应该从目的反推,一切从目的出发,时刻盯紧企业需要弥补的最关键环节,例如,如果对量化OEE有需求,那么我们就要连接设备状态;如果要减少在制品,那么我们就要对在制品进行追踪;如果能源消耗对企业是重中之重,那么我们就要把能效物联化,等等。世界上不存在同样的两片树叶,同样地,世界上也不存在同样的两个企业,我们只能对企业本身进行深入分析,紧紧聚焦于企业价值,在保证经济性的基础上,确定工业物联网的实施范围方案。联网范围一个核心点是连入物的属性,也就是说我们通过分析连入物的属性与企业建设工业物联网目标的耦合度,决定需要实施工业物联网的广度。
通过分析工业物联网连什么后,我们得到了连入物的内容,接下来需要我们决定是对每个/每类连入物我们该数字化哪些属性,这里遇到工业物联网特有的一个障碍,需要连入工业物联网的物的可连通性问题, 特别是在设备互联时,可连通性表现的特别突出,例如,有的设备具有开放的通讯协议和可用的通讯接口,有的设备不开放协议等等,那么可连通性就是对方案供应商的很大的考验,我们的经验是有四种方案可供选择:
1、使用设备开放的协议;
2、使用设备自带的传感器;
3、添加新的传感器;
4、改变观察侧面及维度,使用全新的采集模式;
其中第四条,改变观察的侧面和维度,使用全新的连接方式是使用第一性原理,避开设备不开放协议或接口的阻碍,避开被设备供应商牵着鼻子走的方向,从本质上获取数据。例如:通过能效检测获得设备的使用状态,通过震动传感分析设备部件的故障、甚至是转速等,只要通过第一性原理从你需要的信息入手,而不是被动地从设备可以提供的数据入手来提供物联解决方案的方式。直接把我们需要的信息做为目标,观察除了直接连接设备外,我们还能够如何获得需要的信息,因为只有我们获得的数据能够与设备提供的数据在信息上能够“同构”即可。例如,我们可以在我们的物联设备上安装一个震动传感器,从传感器获得的数据中,我们即得到了设备是否开机,又得到了是否启动工作,同时还得到设备的转速。如果不用第一性原理,而是硬要跟设备互联,那至少要采集三个数据,并且未必设备能够给你。这就是典型的边缘计算的案例,边缘计算的计算规则一定要具有定制能力,可以说边缘计算一定是一个知识容器,可以方便地把客户、厂家,甚至是第三方的知识融入的容器,我们开发的支持脚本的设备已经具有了初步的边缘计算的功能,我们需要在这个方面继续加大支持力度。
所以,通过分析企业价值和物的可连通性,我们就可以明确定义需要连入物层级,也就明确了连入物的连接深度;
在连入物联网的物的层级中一个重要的概念是管理粒度,对于制造业来说,连入物的管理粒度大概分为如下几个层级:
1、传感级;
2、设备级;
3、产线级;
4、车间级;
5、企业级;
也就是说我们要在经济性可行的前提下定义数据获取的粒度。理论上讲,细粒度一定比粗粒度更好,更有价值,但是当加入成本分析后,可能并不一定粒度越细越好,需要按照各种制约因素找到一个平衡点。
价值成本永远在企业行为中持有权值最高的赞同或者否决的一票,通过前三项分析,我们仅剩下最后一个问题没有解决,这也是关乎价值成本的关键:管理粒度问题,我们到底需要在多细的粒度下进行管理?这带来了一个哲学问题:世界是不是需要黑盒子。什么意思呢?当我们确定一个管理粒度后,比管理粒度更细的信息将被隐藏在黑盒子中,这个黑盒子将成为我们分析深度或者认知深度的制约因素和约束条件。我们可以通过价值成本分析来找到这个平衡点,从而明确黑盒子的大小,并最终确定连入工业物联网的物的特性。
我们的期许是工业物联网建设的价值观,其他一起都是方法论。首先,我们在规划物联网时要本着既要有高瞻远瞩,又要有务实可行的精神。在思考黑盒子的大小时我们要高瞻远瞩,设计方案尽可能地以黑盒子尽量小为目标,而实施方案则按照价值成本分析选择合适的黑盒子的大小,也就是选择合适的管理粒度,从而保证投入收益的平衡,甚至我们可以把黑盒子尽量定义的大些,用以验证工业物联网的可行性,最大可能地降低工业物联网实施的风险。
总之,我们应该从以几个方案来确定工业物联网的建设原则:
1、期望获得什么结果?
2、期望用什么方式获得想要的结果?
3、需要信息基础提供什么?
4、工业物联网是否能够获得这些信息?
5、工业物联网如何获得这些信息?
6、获得这些信息的性价比如何?
7、回归分析,评估预期结果是否符合经济利益?
8、落地实施。如今,超过250亿台“物体”连接到互联网上,预计到2025年,这个数字将翻一番。工业物联网(IIoT)以一种爆炸式的方式迅速发展。工业物联网(IIoT)设备、标准和通信协议的激增,使得对IIoT的有效管理变得非常具有挑战性。
如何定义工业物联网 (IIoT) 平台?
工业物联网平台 是一种工业物联网软件,它使组织能够安全地管理工业物联网生态系统中所有连接的人、系统和对象。
在界定工业物联网平台时,我们应该认识到,物联网已经创造了一个新的整合水平。随着成千上万的工业物联网设备接入网络,企业需要管理比以往更多的端点。然而,这不是一个简单的设备问题,工业物联网实际上是一个由人、系统和对象组成的数字生态系统。这就需要一个工业物联网平台来安全有效地管理生态系统的每一个元素。
工业物联网平台有哪些不同类型?
虽然工业物联网平台研发的初衷是对工业物联网的设备和数据进行管理和控制,但为了适应不同的用例,已经开发了许多不同类型的平台。事实上,工业物联网平台很难分类,反而工业物联网平台供应商正在改进其平台产品,以满足客户需求和特定的业务需求。
工业物联网平台将提供不同的功能组合,包括工业物联网的端点管理和连接、物联网数据的采集、接收和处理、数据的可视化和分析,以及将物联网数据集成到业务流程和工作流中。在比较不同类型的平台时,应根据组织的业务需求和特定的IT基础设施,并将其与工业物联网的解决方案相匹配。
工业物联网平台应该具备哪些特点?
因此,最好的工业物联网平台因组织而异,单个平台功能集无法为每个用例提供足够的解决方案。但是,任何一个工业物联网平台都应该具备以下特点:
安全
安全性是工业物联网平台的核心,它不仅可以保护所有物联网端点免受外部网络攻击,还可以处理来自组织内部的潜在恶意活动。
连接性
每一个工业物联网设备都必须快速、安全地进行配置,并对其生命周期的所有阶段进行管理,包括在设备配置、注册、激活、挂起、未挂起、删除和按需重置时对其进行跟踪和授权。
集成
集成是工业物联网面临的最大挑战之一。工业物联网平台允许物联网设备与不同的企业应用、云服务、移动应用和传统系统无缝、安全地连接和共享信息。
识别
工业物联网平台可以支持最广泛的物联网设备。无论在工业物联网架构中的任何地方,都能自动感知物联网设备的存在,建立安全连接,并能快速建立设备凭据,或在需要时自动分配。
分析
物联网设备大大增加了组织中的数据量。分析工业物联网应该是工业物联网平台最强大的功能之一。它可以对工业物联网数据进行适当的可视化和分析,为改进数据驱动的决策提供实际的见解。
管理多个工业物联网传感器很简单,但如今,企业拥有数十万台工业物联网设备来执行遍及组织内部的众多任务。工业物联网设备有多种形状和尺寸,没有通用的工业物联网标准或连接方式。管理一个工业物联网网络意味着能够监控一系列异构的工业物联网设备。
如今,工业物联网(IIoT)平台为工业物联网在几乎所有行业的快速发展提供了解决方案。工业物联网平台能够将设备和企业应用软件完美融合,使数据在互联的人、系统和对象之间无缝、安全地流动。
工业物联网是工业领域的物联网技术。
工业物联网是指将具有感知、监控能力的各类传感器或控制器以及移动通信、智能分析等技术融入工业生产各个环节,从而大幅提高生产效率,降低生产成本和资源消耗,最终将传统工业提升到智能化的新阶段。
从应用形式上,工业物联网的应用具有实时性、自动化、嵌入式(软件)、安全性、和信息互通互联性等特点。
扩展资料:
中国企业已展开了许多工业物联网应用实践。例如,华为的“数字化油气管道”能有效帮助管理人员实时了解管道运行动态,减少运维和管理成本;上海市电力公司将物联网技术引入仓库管理中,建成了系统内首座无人值守仓库,提升物资管理水平……
应促进跨行业生态系统发展,投资建设信息和数据传输所需的一体化通信系统和平台,增强数据传输安全;完善对数据共享的监管和指导,在跨国企业、大型地区性企业和中小企业之间日益频繁的合作中发挥应有作用。
参考资料来源:人民网—综述:工业物联网:前景光明,机不可
6月29日,由南京市人民政府与未来论坛共同主办,中国国际贸易促进委员会南京市分会、南京经济技术开发区管理委员会、南京市国际商会承办的 “2019未来论坛·南京峰会”正式 开幕,本次峰会的主题为 “同行・共创” 。
在开幕式上,南京市人民政府副市长胡洪,红杉资本中国基金合伙人、未来论坛理事周逵作为主办方代表分别对所有参会嘉宾表达了欢迎与感谢。南京经济技术开发区管委会副主任沈吟龙对人工智能产业新地标“中国(南京)智谷”的打造作出重点介绍。
在随后的大会主旨演讲环节上,浙江大学求是特聘教授、浙江大学医学院附属第一医院双聘教授、浙江大学应用数学研究所所长、浙江大学理学部图像处理研发中心主任、大数据算法与分析技术国家工程实验室杭州创新中心主任 孔德兴 ,元禾华创投委会主席、未来论坛理事 陈大同 ,英国帝国理工学院教授、中国人工智能产业创新联盟专业委员会主任委员及鲲云 科技 联合创始人及首席科学家、英国计算机学会(BCS)会士、英国皇家工程院院士、美国电子电气工程师协会(IEEE)会士 陆永青 ,地平线创始人兼CEO、未来论坛青年理事 余凯 ,为与会者带来了海内外最前沿的科研信息及成果转化经验。
在上午的论坛上,行业优秀的企业家、科学家与投资人围绕 工业物联网 、 中国芯片 两大热点 科技 领域主题进行了演讲和创新对话。
智能制造是振兴实体经济、加快工业转型升级的重要突破口。我国近年来相继推出一系列智能制造的战略规划,通过工业物联网实现数字化、网络化,能够提升企业的生产效率和产品附加值,缓解生产成本。
上海全应 科技 有限公司董事长兼CEO夏建涛 在“工业互联网技术及其在热电生产智能化中的应用”的主题演讲里带来了在工业互联网时代,关于热电产业化的观点。他认为我国工业主要有两大问题:
上海全应 科技 有限公司董事长兼CEO夏建涛
工业互联网平台出现能够解决上述问题,它对离散制造业来讲重点在于智能化的管理,对流程制造业重点在于工艺的控制。其在工业企业运用中主要有三个场景, 第一是在生产中运用,第二是对企业的数据进行管理和决策优化,第三是实现全产业链的资源优化配置与协同 。夏建涛以热能生产行业为例,分享了工业互联网在产业里如何使用及使用的效果。同时他还提到“海量数据+智能算法+超级算力”会产生超越人智力的智能化系统,将深刻改变人类 社会 。
会后,亿欧新制造频道与夏建涛进行了交流,他表示目前的工业互联网最终是要落实到具体的应用场景,企业采购任何一个设备或是系统,他需要计算投入产出比,需要能够切实地解决现有的问题,“一个工业互联网平台,或者一种技术能否说服客户,取决于你是否能为客户提供切实可计算的价值。”
玄羽 科技 董事长李鸿峰 在主题演讲“AI赋能3C制造”分享了在3C行业的智能制造。玄羽 科技 选择3C制造作为智能制造的一个切入点,是因为看到了3C制造在今天已经面临着 三大困境 :
玄羽 科技 董事长李鸿峰
当一个产业面临这些困境的时候,就必须考虑通过技术创新和成本优化进行转型升级,这就催生了他们对智能化制造的需求。3C制造行业的特点一是 高度 离散 ,二是 迭代非常快 ,这样的行业优势在于:通过 科技 手段能带来效率提升的价值空间很大。劣势在于:由于其太离散,改造的过程十分困难。在这一背景下,玄羽 科技 最开始选择的路径是以头部企业为主,它的特点是产线基础比较好,理念比较强,可以带动整个行业。
他表示 智能制造 并非是自动化,而是智能化 。在今天的技术上,智能制造一定是算法和算力的结合,通过数据和算法的方式,切入到智能制造,并且带来巨大的价值。
慧联无限首席科学家胡昱 在主题演讲“让产业动能更强劲——数字化产业园区20”中主要分享了工业物联网的工作场景之一“数字化产业园区”的具体应用。
慧联无限首席科学家胡昱
“数字化产业园区”的价值在于利用LPWAN技术帮助园区内管理者提高管理水平和对园区入驻企业提升服务质量,他详细介绍了智慧园区解决方案的架构、平台的概述以及在实际案例中利用数字化运营的方法,并分别概述了解决了来自园区不同角色的痛点问题,希望最终打造一个构建结合园区的开发商、运营商,地方政府还有行业协会综合的融合平台。
工业物联网的核心是信息智能与工业智能的融合。通过采用信息技术,例如物联网、大数据、人工智能、区块链、5G等实现以数据驱动的工业应用的信息化与智能化,进而提高产业效率,创造价值。协合新能源集团执行董事兼CTO、未来论坛青创联盟成员尚笠尚笠作为对话环节的主持人与各位企业领袖、科学家针对发展工业物联网,难度究竟在哪里?即将到来的5G网络时代将怎样推进工业和制造业的数字化变革?从工业自动化向工业智能化升级,产业和企业如何把握新机遇等问题展开了讨论。
科技 创新对话——工业物联网:“智造”升级
慧联无限首席科学家胡昱 认为工业物联网在中国会不断往前走,但是在这个过程中,有一些定数会被打破,包括我们的工业。他认为工业物联网的IT和OT的融合还需从组织架构和战略两方面来进行。另外,从工业物联网技术创新角度看,他认为传感器创新非常重要。
清华大学计算机系长聘副教授、博士生导师李丹 认为,现在工业物联网从概念到落地,已经在是在缓慢增长的阶段,后面会越来越好。这是因为技术上是成熟的,产业的需求也在。另外,他认为IT和OT的结合,本身就会催生出新的技术创新的机会。
玄羽 科技 董事长李鸿峰 认为工业物联网要有一个循序渐进的客观规律。工业物联网IT和OT的融合,就是两化的融合。这种融合依托的是“彼此理解”的融合,信息化的人一定要了解工业上的东西,工业人一定了解信息化的东西,在实际的项目上进行打磨、成长,这样才能在将来真正意义上增加两化人才。他认为工业物联网创新,数据是基础,没有数据就没有依托了,数据从量变到质变,就会衍生出应用的创新。
毕马威中国管理咨询服务主管合伙人刘建刚 认为工业物联网的应用现在不仅仅是一个概念的问题。怎么把概念落为实处?一是要从需求导向;二是战略驱动;三是企业本身的能力建设;四是必须要场景切入;五是生态系统协同的能力。从工业互联网行业发展来讲,要有标准:一是工业互联网接口开放的标准;二是融合后的IT架构的标准。
上海全应 科技 有限公司董事长兼CEO夏建涛 认为工业物联网只有正向、增强性的循环,这个产业才能真正落地。工业物联网要IT、OT深度在一起,认为云+端的创新,对工业物联网技术创新非常重要。
启明创投合伙人叶冠泰 认为,促进工业互联网的发展,非常必要的一点是IT和OT的紧密结合,但更为重要的关键点是缩短打通整个行业的利益链条。
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感知为核心。
在2011年召开的中国国际物联网大会上,我国学者定义物联网是指以感知为核心,实现物理空间和信息空间互动融合的综合信息系统。按约定的协议,将任何物体与网络相连接,物体通过信息传播媒介进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监管等功能。
历史溯源
物联网这个概念,中国在1999年提出来的时候叫传感网。中科院早在1999年就启动了传感网的研究和开发。与其它国家相比,我国的技术研发水平处于世界前列,具有同发优势和重大影响力。
2005年11月27日,在突尼斯举行的信息社会峰会上,国际电信联盟(ITU)发布了《ITU互联网报告2005:物联网》,正式提出了物联网的概念。
2009年8月24日,中国移动总裁王建宙在台湾公开演讲中,也提到了物联网这个概念。
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