物联网产业 2017年“拐点”–物的连接超越人的连接
当人的连接超过70%渗透率，超越人的、物的连接就开始萌芽和发展。2017年，M2M单纯物的连接数将首次超过人的连接，成为新的连接形态，并将重塑通信网络、运营、业务和服务的形态。
软银孙正义在2017年全球移动大会上预测，未来30年每个人连接物的节点将超过100个，未来5年物的连接将超越500亿，未来10年将超越1000亿，2035年全球将有1万亿的物联网芯片，IoT将带来终端设备（产生数据）、云（数据分析）、人工智能的海量机会。大连接时代的序幕已经开启。
2016年6月，NB-IoT规范在全球正式发布。同时，在美国，1美元级别的物联网芯片开始面世；以LTE为代表的4G网络大规模普及，渗透率超过20%；IoT规模部署和应用爆发的条件逐步积累到临界点。2017年将是物联网的突破年。
业务&网络重构：横向多样化+纵向专业化
物联网应用场景的多样化驱动了业务、网络、运营、商业模式的重构。多样化体现在横向覆盖各个行业、纵向满足不同专业化的需求。物联网的业务场景是d性、即时变化、无限延展的，要求网络与平台具备的能力包括支持广度、深度、速度、延时、经济高效、安全等多个方面。
除了人的连接场景外，物的连接还涵盖了更多场景。以无人驾驶为例，其延时要求毫秒级、传输速度达到10Gbps级，才能确保自动驾驶的汽车不出事故。因此，5G是目前主要的网络选择，同时网络需要根据业务的优先级进行资源随选，SDN/NFV是必然的趋势。为确保在容量不断增长的情况下的传输和延时压力，网络“自上而下”构建CDN，实现从云计算到雾计算的架构改造，实现管云一体化也是重要的趋势。
多样化的接入终端和接入近场技术，对网络归一化处理和智能服务提出了新挑战。新型融合网关汇聚了各种接入技术和终端，成为边缘重构的重点。此外，从2017年世界移动大会来看，对安全问题的热烈讨论，再次对物联网安全策略管控提出了新的要求。
运营&商业重构：超越连接，平台和应用变现
物联网网络、业务的复杂性是呈指数级增长的，需要以数据洞察为中心、智能算法为驱动的新型运营平台和运营模式来支撑。这类似互联网公司的云/大数据平台，即“智能中台”。在商业上，物联网的核心是应用创新产生新价值，而运营商的长板在连接，初期需要通过连接和数据捆绑应用的方式，来实现连接和数据平台的变现。从长期看，平台将控制用户流、数据流，数据平台和应用创新的生态汇聚平台将带来资金流，是未来商业模式演进的目标。
二
物联网战略路径和竞争力：业务、使能、连接
物联网的发展重点在三个领域，有垂直行业，其领导者包括GE、BMW、海尔等；有互联网OTT，其领导者包括Google、Amazon、阿里等；电信领域，其领导者包括AT&T、中国移动、Vodafone等。各个领域的战略定位和战略演进路径各不相同，但遵循相同的规则，即“长板协同、远交近攻”。
垂直行业：专业业务领先
行业领导者在构建和巩固专业领导地位的基础上，按场景需求，深度、专业、模块化地吸收物联网、云、大数据、互联网技术，实现了连接、业务和运营的自动化和智能化，成为产业的引领者。如BMW、Bosche的实践开创了欧洲Industry40行业标准，并占领领先地位；GE通过每天监控和分析来自万亿设备的1000万个传感器发出的5000万条数据，通过Predix平台，实现物联网新型应用。这些案例表明，未来物联网最核心的竞争力恰恰是专业化的业务。
互联网OTT：数据/智能化领先
互联网公司在大数据、云和互联网使能技术上的领先地位和能力积累，使他们在进入通用业务领域时，展现了强大的破解和替代能力，如物流、零售、门禁等业务场景的物联网服务创新。Google、Amazon等OTT也正在将使能能力，从简单的数据分析，提升到专业化智能的高度，结合专业能力创新智能化的应用，来改造传统行业。阿里巴巴突出的“5新”正是这一战略的集中体现。专业化既是互联网公司物联网业务和服务创新的方向，也是其软肋。
电信运营商：连接领先
全球领先运营商在物联网中的长板是其连接网络，中国移动、ATT、Verizon都把NB-IoT和5G作为其大连接战略的核心战略。AT&T 2013年发布了以智能安防业务为核心的Digital Life智慧家庭业务，从家庭物联向车联网演进过渡，基于M2X能力开放平台进行平台运营，目标是实现全美三分之一的车联网基于AT&T的网络平台。中国移动发布大连接为核心的2020战略，依托强大的连接优势和OneNet物联平台（目前已接入超过560万设备，开发者数量超过27万，应用数量超过一万），率先布局万物互联的生态。Vodafone从卖SIM卡向卖服务转型，实现地域扩张和价值延展。
这些实践都展示了一个普世道理，即运营商单靠连接难以形成盈利模式，在连接的基础上构建数据化的平台，支撑和加速运营创新。平台变现和应用变现，是运营商探索物联网成功商业模式的发展方向。
战略对标 – 三类战略路径
三
物联网战略演进路标：从连接到数据和应用
物联网是非常复杂的生态系统，横向涵盖所有行业领域，纵向贯穿端、管、数据、云应用等所有环节。物联网的战略首先是横向选择和确定主攻的场景，其次是纵深上的能力、竞争力和市场格局、盈利模式的实现。总体来看，电信运营商物联网战略演进至少分三个阶段，表述如下。
运营商具有优势长板和综合竞争力的横向行业场景，主要有数字家庭、智慧城市（安防）、车联网等，可以将运营商的连接优势和电信级的安全、可靠、本地化、端到端等服务优势结合起来。纵向上，运营商需要遵循构建长板、依托优势，进行生长的原则，优先聚焦连接网络的构建，在此基础上逐步建设数据能力、发展应用创新的平台，促发生态化的应用创新。
物联网IoT三步走战略–“菱形”突击
阶段一：连接为王
在初期，运营商的战略重心无疑是构建强大的物联网连接网络，重点打造一张基于NB-IoT的全网覆盖的网络，扩展LTE的连接到物的连接，试点5G在物联网上的应用，同时尝试蓝牙、WiFi、Zigbee等连接技术支持的近场物联网网络融合。战略合作的重点是实现和领先物联网应用创新SP合作，通过API将网络能力开放出去，支撑运营的创新，快速实现破局。
阶段二：数据为王
在网络领先地位逐步构建后，运营商基于物联网场景复杂、业务多样的特点，实现基于数据的精准创新、智慧运营、精益管理成为新瓶颈和业务创新的新机会。这个阶段，运营商应构建基于智能中台的管云一体化网络，实现连接网络的“由哑到智”，基于网络发展打造智能运营的数据平台，支撑业务创新和精准高效的客户服务。
阶段三：应用为王
数据平台的强大和扩展性将使运营商拥有构建应用汇聚平台的能力。类似移动互联网领域的APP Store，运营商将基于IoT Store，支撑、触发各个行业的业务和服务创新。生态创新成为运营商新的战略控制点。
运营商最终的战略愿景是实现在物联网“倒梯形”价值视图上的“菱形”站位，即确保数据平台和业务创新的控制点，实现网络连接的长久溢价变现。
四
小结
物联网IoT将在2017年迎来拐点。运营商需要依托优势，识别战略控制点，逐步构建新生态领域里的长板和战略控制点，实现在物联网领域的创新和成功转型，迎接继消费互联网之后的家庭互联网和产业互联网又一波新蓝海的到来。
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目前云计算是新新事物，新新事物风险和机遇并存。
云计算最有价值的理念之一是资源整合，物尽其用,之二是即服务的盈利模式
以直白的方式来表达：
云计算是整合资源以即方式提供服务(按需分配及支付)，它主要在三个层面体现技术和服务。
一个是硬件基础设施层面，让硬件资源以即方式提供服务；
（客户要硬件环境资源，登录资源池自己定制、然后交钱、最后获取资源，用多少付多少钱；
付费对象是：应用开发者，企业IT管理者，应用平台供应商等。）；
一个是应用平台层面，让应用平台以即方式提供服务；
（供应商提高软件平台，平台可以开发、部署、管理、监控应用，提供开放的类APP商店；
付费对象是：应用开发者。）
一个是应用层面，让应用以即方式提供服务；
（应用开放商，把应用部署在应用平台，用户可以去使用这些应用，按即方式享受服务和付费；
付费对象是：终端消费者。）
即方式服务：
像水电一样，从你开始使用到你结束使用进行度量，你登录应用入口就可以直接使用应用，
甚至不用在你本地安装应用，就像打开水龙头就可以用水一样，然后付费，它本质是一种推
的服务、盈利模式。
所以，云计算要学习就多方多面。
不过，他们的根本基础还是计算机科学与技术，包括网络、硬件、软件等，
只是硬件或平台会比较侧重虚拟机、网格计算、分布式计算等方面的技术，
而应用会比较在意用户体验、大众互联方面，应用主要技术还是软件开放技术，
特别可能会热于android或ios或wm的WIFI移动应用的开发。
下一波的IT浪潮就是云计算、物联网、人工智能、生物技术。
目前云计算是新新事物，教学资源紧张是正常的，新新事物风险和机遇并存。
请相信机遇的东西确实是过了这个村，没了这个店，云计算目前就像初期的计算机专业一样，
等它成熟了，等你看到它的发展了，那时候你就落后，只能在前人后面捡烟头。
好好把握学习这个专业的机会，目前云计算处于发展初期，等你毕业刚好是大展拳脚的好时机！
相信选择这个新新行业有风险，但机会总是给第一个敢吃螃蟹的人。
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来自:广州溯源—物联网、云计算、人工智能---构建绿色未来物联网能利用局部网络或互联网等通信技术把传感器、控制器、机器、人员和物等通过新的方式联在一起，形成人与物、物与物相联，实现信息化、远程管理控制和智能化的网络。
物联网的出现成功地成为我国传统工业至智能工业的桥梁，它实现机器与机器、人与机器间的互联互通。提高了生产线过程检测、生产设备监控、材料消耗监测的能力和水平，在生产过程中进行智能监控、智能控制、智能诊断、智能决策、智能维护，从而提高了产品质量，优化了生产流程。
在医疗卫生领域，物联网技术实现医院与人之间智能化医疗和管理，当今物联网在我国医疗卫生领域里涉及到条码化病人身份管理、移动药物管理、移动病案管理数据保存及调用、婴儿防盗、护理流程、临床路径等各种管理。目前采用物联网技术最广泛的当属 RFID 技术。RFID(射频识别技术)是物联网感知层核心技术之一。它利用射频信号实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的。这必须提人单合一啊。国际管理界公认的模式有美国的福特模式和日本的丰田模式，这两个模式都是伴着技术生产大改变而出现的，我们国家改革开放以后企业是跟在国外企业后面学习，没有属于我们自己的。现在互联网转型物联网，产品要满足于个性化需求，张瑞敏早有远见地在2005年提出了人单合一模式，这种组织模式能解决企业转型物联网大规模定制的要求。诺贝尔经济学奖得主保罗•罗默参观海尔后都说，人单合一可能是物联网成功的关键。
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昨天，万众瞩目的华为 *** 作系统鸿蒙（HarmonyOS）正式推出，值此之际，美国继续限制华为接触使用美国关键技术和产品，试图将其隔绝在全球5G市场之外。
技术制裁远未告段落
作为全球最大的电信网络设备供应商，华为于2003年进入手机业务。凭借中国的需求和不断增长的海外销量，它与三星和苹果一起成为全球三大智能手机制造商之一，去年一度占据榜首。
美国前总统特朗普在2018年开始了一场以遏制华为全球“扩张”的激进运动，到目前拜登新政府，相关政策也未见有任何松动。外媒认为，美国对华为已经发出了“绝不放松”的信号。
在美对华为实施制裁后，华为手机用户面临无法使用谷歌浏览器、地图功能等一系列最受欢迎的应用。不过分析师认为，这对中国国内用户来说并不成为很大的问题，作为国内市场份额为大头的华为，其应用程序菜单也是以国内用户为主。
在制造方面，华为受到美国的制裁，禁止其获得制造智能手机所需的芯片，其出货量最近大幅下降。这家 科技 巨头为了确保芯片库存，可能不得不放弃大规模中低端市场，转向受众更少的高端手机。
2021年第一季度，华为的销售收入为1522亿元人民币(238亿美元) ，同比下降165%。来自美国的制裁政策，被广泛认为是导致其销售受损的原因。
另辟蹊径或将掀起更大浪潮
“鸿蒙并不想成为另一个安卓或iOS。”华为的首席开发人员表示，在智能 汽车 等新技术和超高速5G连接即将到来的推动下，随着物联网的加速发展，华为剑指 *** 作系统。
移动领域充满了对安卓-iOS双寡头的失败挑战，如黑莓、微软的Windows Phone和亚马逊的Fire手机。分析师表示，在一个由谷歌安卓(Android)和苹果iOS(Apple iOS)主导的世界里，要让足够多的应用开发商为 *** 作系统设计软件和内容，让消费者购买华为的手机，华为面临着一个艰难的过程。
华为的国际视野也因为美国这一手变得黯淡。任何一个手机品牌在面向国际市场时，如果没有谷歌、亚马逊或Youtube，这就是一个比较大的挑战。
自美国施压以来，华为以迅捷的速度、多面开花地进入技术韧性较强的新产品线，并将中国国内市场扩大了一倍。在5月30日曝光的一份华为内部备忘录显示，任正非概述了全面推进软件生态的计划，鸿蒙 *** 作系统、AI计算等项目均在其中。他表示“美国对软件生态的控制非常有限”。
电信业界有评论人士表示，将物联网的接入能力纳入手机 *** 作系统，是非常有远见的举动，这或许是一条“未来之路”。“未来所有智能设备都将连接在一起。”
物联序幕刚刚开启
鸿蒙系统的开发基于华为等公司免费使用的安卓开源元素。作为为各种设备和场景设计的开源 *** 作系统，2019年8月，它首次在可穿戴设备和平板电脑等物联网设备上推出。在去年9月，华为又宣布了最新版本的鸿蒙系统，称鸿蒙 20将对其现有的分布式功能进行全面升级，包括软件总线、数据管理和安全性。
华为预计，到2021年底，配备鸿蒙系统的设备数量将达到3亿台，其中华为设备超过2亿台。“如今，我们被越来越多的智能设备包围着，现在我们生活在一个万物相连的世界里，”华为的物联逻辑来自于此。华为表示鸿蒙“作为智能设备的下一代 *** 作系统，为不同类型的设备提供了一种通用的连接和协作语言。”
分析师认为，这种具有适应性和开放性的新 *** 作系统，将推动全球智能设备市场，并为全球数十亿移动终端用户提供更多样化的选择。华为更是发声，“期待着与更多的合作伙伴和开发者合作，建立一个繁荣的和谐生态系统。”
鸿蒙系统的正式推出，标志着一条全新战线的开辟。华为在智能手机领域的生存之战，依然正酣。
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不同于消费互联网的“赢者通吃”，工业互联网是一个行业一个行业的“小锅菜”，每个行业都有不同的解决方案。制造企业的优势在于，他们掌握了很高的Know-How壁垒。
策划 《中国企业家》编辑部
封面设计 王超
工业互联网狂飙
制造企业和 科技 公司这两股推动“工厂革命”的重要力量汇合，掀起了智能制造和工业互联网势不可挡的浪潮。
一方面，工厂本身正在掀起一场数字化、智能化和网络化的革命。制造过程正变得可感知、可预测、可控制，当这一切变成联网的数据之后，工业互联网更深层次的变化发生了：生产全要素、全产业链互联互通，通过精密制造和智能算法，实现制造资源的优化配置。
另一方面， 科技 公司正在快速渗透到工厂。它们手持AI、云计算、5G等利器，深入到垂直行业，找到传统生产方式的瓶颈，拆解需求，改造生产制造流程和工艺，提升质量和效益。一个行业的解决方案，就是一个新技术落地的场景，也就是一套工业互联网的生态体系。
“聪明”的工厂
编辑 万建民
科技 的种子，往往要经过漫长的孕育期，才有可能生根发芽。
30年前，华中理工大学（现华中 科技 大学）机械系硕士研究生李军旗第一次接触了“人工智能”。这是他跟随中国工程院院士、著名机械工程专家杨叔子学习的方向。
此前的1988年，杨叔子首次提出了“智能制造”，当时这一概念在国际上也“尚处在概念形成与实验 探索 阶段”，杨叔子在1989年发表的论文中首次探讨了制造系统的集成化与智能化问题。
30年后，李军旗执掌的工业富联，成为国内智能制造和工业互联网领域的代表性企业。李军旗也像个布道者，不厌其烦地四处宣讲什么是智能制造、什么是工业互联网。即使时间已经过去了30年，如何向人们说清楚这个问题，仍然有一定的难度。
徐工的工程师讲了两个小故事：非洲的一个露天矿场距离城市几百公里，徐工售出的挖掘机在此作业。以往如果有零配件需要补给的话就只能停工，来回要耽误好多时间，现在可以通过网络实时监测提前预判并备货；在印尼的某个大型项目工地上，工程师发现两台工程机械有两个月没支付租金了，于是直接远程遥控锁车，对方主动联系付款之后才获得解锁。
在联宝位于安徽合肥经济开发区的车间里，一台台笔记本电脑经过安装、调校、检测、包装等多道程序后，等待投递到不同的消费者手中。它们外观上看起来并无明显差异，其实每一台内部定制的专属配置从下单的那一刻起就被记录了下来，并传递到柔性生产线上完成精确匹配。
有别于淘宝、京东、拼多多等与大众生活密切相关、更容易被感知的消费互联网，工业互联网基本隐藏在车间、生产线以及工程师的设计方案里，略显遥远而陌生。车间里的一台台机器，被植入了精密控制软件、工业大数据和人工智能算法，整个生产制造过程不同程度地实现了自动化、数字化、智能化，联网上云，一张张无形的工业互联网正在快速织就。它对于传统工厂的深远影响，已经通过一个个案例被证明；对于国家层面的战略意义，也正在逐步凸显出来。
1月13日，工信部官网正式发布了《工业互联网创新发展行动计划（2021-2023年）》，明确提出到2023年，覆盖各地区、各行业的工业互联网网络基础设施初步建成，在10个重点行业打造30个5G全连接工厂；打造3~5个具有国际影响力的综合型工业互联网平台；基本建成国家工业互联网大数据中心体系，建设20个区域级分中心和10个行业级分中心。
智能制造和工业互联网这股势不可挡的浪潮，正在深入到制造业的毛细血管。
追根溯源，“工业互联网”这个概念，最早是由通用电气（General Electric，GE）于2012年提出的。按照美国国家标准与技术研究院（NIST）的定义，它指的是把全球工业系统和先进计算、分析、传感、互联网能力融合在一起形成的新体系。
GE厉害的地方是不仅系统阐述了这一概念，并且首先将其商业化。特别是GE工业互联网平台Predix的推出，对全球产生了很大影响。除了GE，美国还有一大批跨国企业如思科、罗克韦尔、霍尼韦尔、IBM、英特尔等也加入进来，推动了工业互联网的发展。
2013年，德国在汉诺威工业博览会上正式推出理念与之类似的“工业40（Industry 40）”。所谓工业40，是基于工业发展不同阶段作出的划分。工业10是蒸汽机时代，工业20是电气化时代，工业30是信息化时代，工业40则是智能化时代。
日本于2017年提出了“互联工业”，思路与美国、德国差不多，同时融入了本土的精益生产基因，三菱、日立、富士、NEC等领军企业都在大力开展实践。日本有一个重要的 探索 是打通工厂底层和云端，在工厂现场侧引入计算和人工智能能力，通过工业互联网实现数字化转型，因此也形成了一些联盟，例如日本价值链促进会（IVI）、边缘计算的Edgecross等。
虽然杨叔子院士1988年就研究智能制造，但李军旗真正接触到智能制造是在1995年被公派去日本留学。当他在东京大学智能制造实验室看到大量世界领先的设备时，萌生了一个想法：让世界各地的人都可以通过互联网使用这些先进设备。
多年之后，执掌工业富联的李军旗建成了国内第一座“灯塔工厂”，并利用智能制造领域的经验帮助中小企业转型升级。对于大多数企业家来说，弄懂什么是智能制造、什么是工业互联网，并不是一件三言两语就能解决的事情。
在李军旗看来，智能制造就是要实现制造结果的可感知、可预测、可控制、可复制，实现生产制造过程的自动化、数字化、网络化、智能化，打造一个真正的智能化的无忧生产状态。
而工业互联网的核心要素分为“三硬三软”：“三硬”是云、网、端，分别指服务器、网络和智能终端；“三软”是工业大数据、工业人工智能和工业APP。
那么智能制造和工业互联网又是什么关系呢？李军旗解释道，如果没有数字化、网络化、智能化的制造过程，要把它连到互联网上是很难的。某种程度上来讲，只有在实现智能制造的基础上，工业互联网才有可能大面积实现。
为什么要做工业互联网？李军旗说，它实际上是让整个生产环节、生产全要素、全产业链实现互联互通，通过优化流通和制造的环节，实现制造资源的优化配置，实现按需和定制化生产，让企业最终达到提质增效、降本减存的目的。
事实上，中国政府自2017年正式在文件中提及工业互联网，这一领域就呈现典型的两极分化：一方面是大企业纷纷涌入，生怕错过机遇；另一方面是千万中小企业犹疑观望，对其内涵和价值不甚了了。
从国家战略层面来看，我国提出制造强国和网络强国两大强国战略。李军旗认为，这两大战略的交汇点就是工业互联网。
最难啃的骨头总是在后面。
和消费互联网“赢者通吃”的格局不同，工业互联网的空间更加开阔。中国国际经济交流中心副理事长黄奇帆有过一个形象的比喻：产业互联网在实际的发展中，是一个行业一个行业的“小锅菜”。因此，产业互联网这道菜，是要一锅一锅地炒，每个行业都有不同的解决方案。黄奇帆所称的“产业互联网”，是比工业互联网更宽泛的概念。
为了获得高质低价的产品、缩短供应端与需求端的距离，服装、家电等“轻”工厂成为电商巨头们追逐改造的对象。传统印象中“老大笨粗”的重工业企业，为了提升效率只有主动求变。
因为痛点明确、针对性高、企业自发性强，加之其发展十几年甚至上百年的技术能力、流程能力，重工业的工业互联网反而落地最快。这一点，从机械、能源行业在全球工业互联网应用分布占比中达五成左右可以佐证。
在中国，以徐工的汉云、三一的树根互联、富士康的工业富联等为代表的企业，有着浓厚的制造基因，熟悉工业流程和场景，更侧重工业装备、制造设备、机械厂房等“重”板块的升级。非常高的Know-How壁垒，反而让它们在这波浪潮中更容易抵挡外来冲击。
如今的徐工，在印尼雅加达总部的矿山设备备件库和徐州总部的备件库实现了全部数字联网；前移到国外的备件库，通过数字化技术每天盘点备件消耗量，根据数据进行补充，保证产品出勤率；在售后服务方面，根据磨损率等指标对设备进行诊断，可以提前预判哪些零部件需要保养，延长整个产品的生命周期；汉云平台可以实现对巴西、缅甸、老挝等国家和地区的远程监控，做到全球服务“零距离”。
李军旗的工业富联平台，可以打通塑胶注塑、轻工、金属加工、精密刀具制造、模具制造、装备制造、电子制造、轨道交通、 汽车 配件制造等9个行业，优化配置相关行业资源，从而大幅缩短交货周期，降低库存和物流成本。
需要指出的一点是，工业互联网的初级成本相当高，只有那些相对有钱的行业和企业才能先用起来。美的集团美云智数总裁金江说，美的为了完成数字化改造，初期项目就有1万多人参与，投入高达二三十亿元。
这也形成了工业互联网发展的一个特点：头部企业积累经验搭建平台，不断释放技术红利，在赋能中小企业的同时，摊薄前期开发成本，最终降低整个架构的门槛。
海尔打造的卡奥斯就是一个完全开放的工业互联网综合型平台，全球任何企业都可以成为其 *** 盘手和合伙人，国内的青岛啤酒、双星轮胎、日照钢铁等大企业都和它签有协议。同时，卡奥斯平台还赋能中小企业转型升级，共享平台资源和能力，至今已孵化了15个行业生态，在全国12大区域、全球20多个国家推广复制。
而工业富联则根据大中小企业各自的特点，形成了不同的输出形式。对大企业，工业富联提供整体解决方案的输出；而对于很难投入大量资金进行转型的中小企业，则通过工业APP、数字云等方式协助。
除了重工业企业，技术巨头也以不同方式加入工业互联网。它们在各自的细分领域不断深耕，通过人工智能、5G、芯片等软硬件技术，改变着工厂的形态。
凭借在智能视觉感知和深度学习算法方面的长期技术积累，商汤 科技 的高级驾驶辅助系统仅需单目摄像头便可以实现高精度的多种辅助驾驶，并且在不同天气、不同光照、不同城市、不同气候等条件下，均有良好的应用表现。商汤的驾驶员监测系统定点工具，已普及到数百万台的未来发展车型。截至目前，商汤 科技 已经与全球20多家车企建立了合作关系。
海康机器人所专注的机器视觉、移动机器人等智能设备，除了让一切生产流程可追踪外，也让生产的效率提升、质量变高，机器视觉的精准度甚至远超人眼，尤其在高精度的装配加工产业被广泛应用。工厂里的移动机器人可以轻松把重物送到指定工位，把人力从繁重的物料运输工作中解放出来。在海康威视桐庐制造基地，目前已投入使用近1300台智能移动机器人，整个仓储作业效率提高了40%。
工业互联网的本质是工业。
华为创始人任正非对此有清醒的认识，他说：工业互联网（工业、联接、人工智能）的本质应该是工业（当然包括农业、医疗、教育……）；联网就是联接这个产业；然后是人工智能。人工智能中除了算法、算力，更重要是Know-How。Know-How在行业里、在企业手里，是他们数十年的摸索积累与千万次验证、反复建模，留下的理论与经验结晶。华为在场景化应用中，必须重视客户需求，必须依靠行业专家。
这也是工业互联网和消费互联网最大的不同，没有一家互联网公司能够独自拿下工业互联网的市场，相反，制造业公司凭借自己掌握的很高的Know-How壁垒，反而具备独特的竞争优势。
当然，也正是因为工业互联网的这一本质，使得其发展面临不少挑战。
中国工业互联网研究院院长徐晓兰认为，我国工业互联网产业基础有待进一步夯实，国内大多数企业数字化程度较国际偏低，网络协议、设备接口等不统一，技术标准多为国外企业掌控，严重制约工业互联网行业应用。
尽管我国已经出现一些基于工业互联网的行业融通发展新业态、新模式，但是大多处于 探索 阶段，尚未全面推广，企业界仍以观望为主。
此外，我国工业互联网生态体系也有待进一步完善。一方面，我国工业互联网行业和跨行业基础设施尚未普及与健全，导致行业内大数据无法统一管理和使用，行业间数据资源孤立、分散，数据孤岛问题严重。另一方面，懂得工业互联网知识的行业人才无法满足发展需要，智力资源相对稀缺；开源社区规模较小，开发者人数较少；工业互联网共性标准尚未制定，数据难以融通；跨行业治理的政策体系有待建立，亟需提供相应的管理依据。
除了意识、人才、数字化等短板，还有一个不容忽视的问题，那就是工业互联网的安全。
360公司董事长周鸿祎说：数字化是当今中国乃至全球最重要的趋势，发展数字化已经成为政府和产业界的共识。预计5~10年后，所有企业都将是数字化企业，所有经济都是数字经济；未来5~10年也是数字化转型的最后机会，抓住机会将赢得未来，错失机会将意味着出局，失去未来的竞争力。
但机遇也意味着挑战，数字化面临的最大挑战是网络安全。一切皆可编程意味着整个世界都被软件重新定义，是软件就会有漏洞，就可能被黑客利用、攻击；万物互联的结果是物联网打通了虚拟世界和物理世界，过去仅在虚拟世界里的网络攻击，可以通过物联网转变成对物理世界的伤害，导致工厂停工、大面积停电、 社会 停摆；数据驱动业务意味着数据安全影响业务安全，当各行各业、甚至政府不同的部门都把数据都共享之后，同时面临数据泄露、数据滥用、数据污染等多种安全问题。
周鸿祎有一个判断：在数字化时代，网络攻击将会超越传统威胁，成为整个 社会 最大的安全威胁。他希望大家都要树立底线思维，把安全作为头等大事，筑牢安全根基。
尽管有诸多担忧，目前全球的工业互联网仍处在起步阶段，但前景还是被更多人看好。黄奇帆提出，工业互联网将产生几十家万亿级企业。不过他同时提醒，建工业互联网要改变原来消费互联网的思维，要从规模经济转变到价值经济，从“提高生产力”转变到“提高利润率”。
回到我们的主题：在经历这场革命之后，未来的工厂会变成什么样呢？
李军旗认为，五到十年后的未来工厂会成为可感知、可预测、可控制的智能化工厂，成为工业互联网上的一个节点。通过数字化转型，未来的生产制造形态会是按需定制、制造资源优化配置。到那个时候，就会彻底消除库存和资源浪费。
联想集团副总裁、联宝 科技 CEO柏鹏则描摹了更具象的一个场景：未来工厂像一个玻璃房子，尽管内部运作环节非常复杂，生产要素非常多，但数字化让这一切变得更加透明。换句话说，整个工厂其实就是一个机器人，有自己的五官、身体和大脑，智能系统相当于大脑，指挥机械臂工作，各类感应器、摄像头则充当了“眼耳鼻喉”，实现了数据采集、信息传达，最终达到整体协同。
在劳动力成本、资源成本、管理成本的提高，传统的人工管理种植一直制约着芦柑产业的发展。随着智能应用的发展，物联网将把这个领域推向新的高度。如何将物联网技术应用到芦柑生产种植中，赋能永春芦柑产业“新机遇”，一直困扰着芦柑种植户？
永春聚富芦柑作为永春最大的芦柑生产销售企业，勇于创新，决定将物联网技术应用到芦柑种植产业！聚富芦柑联合福建蜂窝物联网科技有限公司针对聚富芦柑的永春县岵山镇南石村1000亩的芦柑基地进行物联网应用示范基地，打造成为福建省现代农业产业园示范基地，项目已经成功建成使用。
福建蜂窝物联网科技有限公司深入了解永春聚富芦柑产业存在的问题，现场勘察，为聚富芦柑庄园建立了“四个系统一个平台一个中心”：芦柑生长环境在线监测系统、无线灌溉系统、可视化管理系统、绿色虫控系统、数字农业云平台、大数据管理中心。根据芦柑生长特点，创新采用无线传输模式和太阳能供电系统，降低整个农场的网络和电源布线，有利用后期维护和农场机械化生产，进一步提高工作效率。
聚羧酸减水剂生产控制系统的工业物联网框架设计与实现严海蓉1，王子明2
（1北京慧物科联科技有限公司，北京 100124，2北京工业大学，北京 100124）
摘要：工业物联网既提供了在生产过程中获取并控制聚羧酸减水剂生产设备的信息的方式，也提供了基本的网络架构，方便系统集成和扩展。该框架在分析了聚羧酸减水剂生产流程的基础上被划分为设备控制层、通讯层和应用服务层。根据实际应用需求，描述了工业物联网架构可以方便接入设备，贴近工艺完成软件，并让机器具有智能。企业应用案例表明该系统能够有效地实现生产状态跟踪监测和生产设备自动控制的目标，对进一步研究工业物联网技术和解决方案具有一定的参考价值。
关键词：工业物联网；自动化控制系统；聚羧酸减水剂生产设备
中图分类号：TP273 文献标识码：A
Theindustrial IOT design of automatic control system for polycarboxylate superplasticizer
YAN Hairong1, Wang Ziming2
（1．Beijing Sophtek Corp，2 Beijing University of Technology，Beijing 100124，China）
0引言
原来的聚羧酸减水剂生产自动化控制不能充分满足生产工艺要求，存在的主要问题是：
1） 新设备接入非常困难；
2） 同类不同厂家设备不方便更换；
3） 匀速滴加过程中不能达到理想的控制速度，传统PID算法波动较大，常需要人工手动干预；
4） 温度控制需要人工参与控制，无法完成全自动；
电话 扣扣53O934955
工业物联网是工业40的支撑框架。物联网被称为继计算机、互联网之后，世界信息产业的第三次浪潮。它的发展离不开应用，面向工业自动化的工业互联网技术是物联网的关键组成部分[1]。工业物联网通过将具有感知能力的智能终端、无处不在的移动计算模式、泛在的移动网络通信方式应用到工业生产的各个环节，提高制造效率，把握产品质量，降低成本，减少污染，从而将传统工业提升到智能工业的新阶段[2]。
工业物联网框架中，整个系统具有强大的数据服务器，能够进行大数据的计算。在数据量足够的时候能够利用网络智能来帮助企业进行决策、配方优化和自动的设备维护等。
整个控制系统具有分布式智能能力。整个系统中，可以把数据都送到中控部分来完成；也可以将一些需要及时处理的，如温度控制等，直接由现场控制来完成。系统通常分为中央控制单元和分布的现场控制单元，中央控制单元由工业控制计算机充当，现场控制单元则由高可靠、抗干扰的工业级微控制器和与当前控制需求相配套的附加电路模块组成。依托微控制器的实时处理能力可以完成对现场生产进行实时调节控制，并且通过总线实现现场控制单元与中央控制单元进行数据交互，使生产过程表现出整体性、协调性，从而优化生产工艺、提高生成效率。
系统通过总线把各个独立的控制模块组织成在一起。控制模块的独立性，使得系统中各个分布的控制模块检修、升级、数量扩充都很方便，也为在生产规模扩大时控制系统扩充预留了接口。
因此工业物联网框架才能彻底解决传统控制的一些问题，真正贴合聚羧酸减水剂生产工艺。
1 系统概要设计
根据聚羧酸减水剂的生产过程，可以将聚羧酸减水剂自动化控制系统分为设备控制层、通讯层和应用服务层，系统框架如图1所示。
图1 系统框架图
图1中，应用服务层主要实现对生产过程中实时数据和生产状态的跟踪监测和管理，同时提供各种应用UI接口，用户可以通过使用计算机、手机等手持设备登录客户端来访问或获取所需要的数据或信息等，从而实现物联网的厂内处处可访问。一旦将企业网络与公共网络连接，用户登录后就可以实现生产数据随处可访问。
应用服务层中还包括有控制逻辑层，控制逻辑层通过与 *** 作人员进行交互，并且汇集、分析、存储和处理生产过程中的实时数据和生产状态，实现生产过程的逻辑控制。
通讯层主要实现设备控制层、控制逻辑层和应用服务层之间的可靠传输。
设备控制层主要实现原始数据的采集与分析、数据和状态的上传、控制指令的接收等。嵌入式控制器内的智能逻辑将和聚羧酸减水剂生产各工序要求的生产工艺（加料、滴加、温度调节、pH调节）等紧密贴合，并与控制逻辑层相互通讯完成所要求的工艺精密控制。
整个系统采用划分层次的设计思路使得系统具有很好的可移植性，各种传感器可以灵活的接入系统。这样新系统的总体实现或者旧系统的扩展可以采用“搭积木”的方式完成构建。
2 系统详细设计
根据以上设计的系统工业物联网框架和体系结构，本研究将以北京某公司的具体项目为例，详细介绍该系统的设计和应用过程。
21设备接入示例
基于工业物联网架构的设计，可以很容易的接入各种设备。比如如图2所示的聚羧酸减水剂自动化控制系统接入了一个服务器、一个 *** 作员站、若干显示器、2个控制站，若干现场设备和用户手机。
图2基于工业物联网架构的设备接入实例
服务器负责存储生产数据，包括生产 *** 作日志和生产过程数据，便于生成台帐和报表。也可以与各种财务、资产管理软件连接。同时，负责承载起局域网与大网络的连接工作。
*** 作员站上运行的软件，方便 *** 作员在中控室来 *** 作现场各种阀门、电机等开停，从而按照工艺过程完成生产。
控制站自动获得 *** 作员 *** 作命令来控制现场设备，比如阀门等，同时也自动从现场设备获取各种状态，比如称重数据等传给控制室控制机器。
现场设备是包括传感器和各类执行器，比如秤、阀门等自动工作。
图中的手机设备是为了表示出工业物联网框架可以任意接入设备的特性。比如，在该框架下，巡视人员可以通过手机进行接入，完整现场紧急控制一些阀门的开或者是关。经理等就可以通过手机来查看每天生产数据。
同时，对于不同厂家的同类设备，该工业物联网框架也有较好的兼容能力。
22贴合工艺的软件设计
软件包括生产线管理软件和工业现场控制软件。生产线管理软件工作于生产管理计算机，主要实现工艺管理、配方管理；通过网络，根据权限，可调出 *** 作人员的现场 *** 作记录，完成对现场的远程管理。工业现场控制软件工作于车间级服务器中，主要通过与工艺以及现场布置相同的画面显示，使得 *** 作人员便于 *** 作，以实现现场设备仪表信号的采集、处理，配方管理和现场数据实时界面显示和控制等功能。
图3 聚羧酸合成控制生产工艺示意图
根据实际生产过程和自动化控制系统的特点，当前聚羧酸生产过程分大单体预化过程、 A、B料预混过程、A、B料计量罐加料过程、碱计量罐加料过程、A、B料滴加过程、反应釜搅拌控制过程、反应釜温度控制过程，针对不同的过程，分别实现其控制目标，从而达到完整生产过程的控制。
下面以工艺中的A、B料计量罐滴加控制为例来说明软件设计功能。
首先控制系统为用户提供友好的A、B滴加控制对话框，方便用户可视化 *** 作。用户可以选择采用以前输入的备用方案进行控制，也可以选择自己新输入方案进行空控制。总之都能够根据配方在规定的时间内，将指定质量的物料匀速加入到对应的反应釜中。
图4 启动已存备用方案滴加
图5 启动自定义方案采用三阶段定量滴加示例
其次控制系统采用分段式匀速滴加模式（图5），启动滴加时，控制系统计算出三个阶段分别的预期流速。控制系统实时读取当前计量罐的质量，并根据当前时间，计算出实时流速。控制系统根据实时流速和预期流速的差值，控制调节阀的开启度，从而控制滴加速度。
图6 滴加控制效果示意图（多阶段不同流速）
最后，显示出实时滴加工作界面（图6），工作工作误差一般不大于1%。
23机器学习的智能能力
原来控制系统由于没有采用物联网框架，数据存储量不充分，从而无法让机器自主学习。各种设备常常需要人来手工调整，设定最高最低值；控制过程需要人工进行干预，来辅助机器完成自动控制。
而现有的工业物联网架构，拥有了专门的数据服务器，从而可以存储较大量的数据。而对于这些数据进行分析而产生的机器智能不可小觑。
比如，以前温度控制时，只能根据人工经验设定一个固定的值。反应釜的材质、容量、夹套、搅拌电机、搅拌桨叶等设备本身因素会影响调温结果。
而往往由于冬夏的自来水、室内温度、物料温度、反应剧烈程度等也会影响调温结果。因此在控制系统安装后要进行长时间的人工参与测试来努力找到一个合适的最大最小值。而测试时间毕竟短，这个值一旦这个值固定后，后续生产时就无法轻易改变，为此生产 *** 作员常需要来观测这个温度控制过程并且来参与控制，否则很难达到理想的控制效果。
再比如对于滴加控制的PID算法，往往由设计者人为给定一个PID参数，也无法完全适应实际设备磨损等情况。
而基于工业物联网架构的控制时，可以在服务器端运行一个智能控件，由它来自动学习历史调温或者滴加流速的变化情况，不断训练软件，让软件重新找到合适的上下调节阈值，这样才可以真正达到完全自动化。整个系统拥有了自己不断学习的机器智能。
3 系统测试结果
基于工业物联网的聚羧酸减水剂自动化控制系统在设计和开发完成后，在北京某工厂的实际生产线上投入使用。目前，该系统运行安全、稳定，大部分功能已经实现，达到了预期的效果。
在系统正式投入使用后，对系统的工业现场控制软件、生产线管理软件和嵌入式控制器进行了长时间的测试。针对实现过程中遇到的问题做了大量的调试工作。下面以实现滴加A料为例对系统的测试进行描述。
*** 作人员在控制室通过点击用户 *** 作界面的A料滴加阀门按钮进行滴加参数的配置，如图7所示。 *** 作人员需要输入的参数为滴加质量和滴加时间，同时系统也支持分阶段滴加。在点击开始滴加按钮后，服务器会向嵌入式控制器发送滴加A料指令。
图7 滴加A料配置界面
嵌入式控制器在接收到服务器下发的滴加A料指令后，会进行自动化控制，实现A料的滴加 *** 作，具体效果如图8所示。
图8 5个反应釜同时进行A料滴加曲线示意图
图8中5条不同颜色的线分别表示5个不同计量罐的A料滴加曲线，系统支持多个计量罐同时进行滴加 *** 作。左侧上升的直线表示向计量罐加入A料的过程，系统支持多个计量罐同时加料，质量控制精确，定量加料的误差在01%以内。右侧下降的曲线表示滴加A料过程，曲线的斜率即为速度。由图可知，系统基本上能够实现匀速滴加A料过程，同时，系统也支持连续4小时的滴加 *** 作，时间误差在1分钟左右。
基于工业物联网的聚羧酸减水剂自动化控制系统投入运行后，提高了聚羧酸减水剂的产品质量，提高了工艺生产的自动化程度，大大减轻了 *** 作人员的劳动强度，提高了企业的竞争力。
4 结束语
本研究基于工业物联网架构设计的聚羧酸减水剂自动化控制系统对聚羧酸减水剂生产过程可以进行高效的跟踪管理，在实际应用中具有重要作用。它使聚羧酸减水剂生产设备具备了一定的数据感知、处理和通信能力，从而为企业制定更好的工艺流程提空帮助。同时，它也促使聚羧酸减水剂生产管理过程更加科学和精细化。该系统的成功开发设计为工业物联网在化工行业的推广打下了基础，做出了积极地探索。
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