使用 EMQ X Neuron 构建基于 Modbus 的 IIoT 应用

随着物联网、大数据、云计算等新一代信息技术的发展变革，IoT 深入到各种行业与应用场景，整体呈现设备多态化、业务多样化、应用碎片化的趋势。尤其在工业物联场景中，工业设备种类繁多，设计总线、协议复杂多样，业务应用灵活多变，如何顺利实现工业设备上云是亟待解决的问题。 EMQ X 系列产品提供解耦工业设备与应用的能力，构造边缘到云端数据通路，建立智能、网络、轻量的数字化产品与服务模式，并与 5G 相融合，支撑工业行业应用创新 。

IIoT 即 Industrial Internet of Things 的简称，是指数以亿计的工业设备所形成的工业物联网。广义上来讲，是指在交通、能源、工业等部门的机械、车辆上应用仪器、连接传感器等设备。

随着 工业 40 概念的普及与行业实践的深入，传统的集中式控制模式向分散式增强型控制模式转变。同时，5G 时代的到来，也加速了传统工业改造和工业物联网化的进程。为了实现个性化、数字化的产品与服务的灵活生产，在工业设备智能化、网络化的过程中，需要将新旧工业设备连接到互联网中，实现对工业设备的数据采集、远程控制、配置更新等业务。EMQ X 系列产品可提供从工业网关到平台的整体解决方案，支持在厂区和工业现场等边缘端实现工业设备的数据汇聚并发送到云端。同时，其对边缘计算流数据的处理能力，可在平台端为工业物联网应用提供云端工业设备数据接入、数据存储以及与云端组态和应用的对接，方便工业互联网应用的快速开发。

以下，我们将通过 EMQ X Neuron 、 EMQ X Broker 构建基于 Modbus 的简易 IIoT 应用，并使用 MQTT X 订阅/展示数据。

EMQ 于近日发布了布署在边缘网关上的 工业协议接入软件 Neuron 。作为人与机器之间的桥梁，它可以把 TCP/IP 协议的 0/1 数据，转化重组成通俗易懂的 JSON 格式，并使用 MQTT 协议 输出到云端，更好地处理人与物之间的交互。

EMQ X Neuron 支持包括 Modbus、OPC 等在内的各类工业协议，可以基本满足大部分工业接入的需求，详细协议列表见下图。

1首先解压安装 EMQ X Neuron 软件包。

2在配置文件配置连接到 EMQ X Broker 的地址，配上用户名密码作为认证。

neuronconf 中修改 EMQ X Broker 服务端的 IP/ 端口，用户名/密码信息。

3启动 EMQ X Neuron 软件，无报错即为启动完成。

4登陆 EMQ X Neuron Web 界面，访问 IP:7000，默认用户名密码 admin/0000。

5点击 Edit Driver，编辑 Modbus tcp 地址。

6创建 Object，定义 Object 里面的内容。

在这个 Object 里面创建一个 Attribute，然后配置 Attribute 的信息，

这里模拟定义名称为 Err1@@2D7WS_GAS 的报警点位，点位位置为 1!1!07497。

在 EMQ X Broker 界面上可以查看连接的 EMQ X Neuron 网关，Client ID 为 EMQ X Neuron 网关随机生成一串字符。

配置刚才 1!1!07497 点位值为 1，然后进行数据上报。

点击 EMQ X Neuron 界面中的 Data Monitoring，Attribute 中配置 1!1!07497 点位的数值已经为 1。

打开连接好的 MQTT X，连接到 EMQ X Broker，订阅上面 EMQ X Neuron 发布的主题，在 MQTT X 可以收到 AlarmObj 里 2D7WS 的值为 1。客户端收到这些数据后，可以在应用界面上显示告警，也可以通过业务逻辑实现业务上的其它业务转换

以上我们使用 EMQ X Neuron、EMQ X Broker、MQTT X 等工具完整进行全流程的工业接入模拟测试，对于工业设备上云形成更加清晰与直观的认知。当然，您也可以结合 EMQ X Neuron 强大协议支持与 EMQ X Broker 强大的接入/转发能力，自己开发一套应用展示系统，构建一整套 IIoT 平台。

2020 年 9 月 底，我们将通过集成 Neuron ， Edge 和 Kuiper 等软件，实现在边缘端的工业协议解析、数据汇聚和流式处理的一整套边缘解决方案；该方案通过与云端的 EMQ X Broker / Enterprise 等系列产品集成，则可以实现一个端到端的、从边缘到云端的完整工业解决方案。

原标题：2019年中国物联网行业市场分析：规模化应用时，融合各行各业推动智能化转型

物联网融合各行各业推动智能化转型

物联网作为全新的连接方式，近年来呈现突飞猛进的发展态势。全国人大代表、小米集团董事长兼CEO雷军表示，在中国，物联网的大规模应用与新一轮科技与产业变革融合发展，预计2022年，中国物联网行业市场规模将超过724万亿元。他表示，各行各业的智能化转型如火如荼，物联网作为连接人、机器和设备的关键支撑技术，应加快推动布局，抓智能化转型机遇。

工业物联：助制造业实现“智能+”

政府工作报告指出，要打造工业互联网平台，拓展“智能+”，为制造业转型升级赋能。在雷军看来，推动工业物联网的应用，是实现制造业“智能+”的必要途径。

他表示，随着数字经济新引擎5G技术的布局，将能满足机器类通信、大规模通信、关键性任务通信对网络速率、稳定性和时延的高要求，因此物联网应用场景十分广泛，尤其与车联网、无人驾驶、超高清视频、智能家居等产业深度融合，进一步应用到制造业、农业、医疗、安全等领域，为各行各业带来新的增长机遇。

据前瞻产业研究院发布的《中国物联网行业应用领域市场需求与投资预测分析报告》统计数据显示，2015年全球物联网设备数量仅仅38亿台。截止至2018年底全球联网设备数量已经超过170亿，扣除智能手机、平板电脑、笔记本电脑或固定电话等连接之外，物联网设备数量达到70亿台。预测2019年全球物联网设备数量将达83亿台。并预测在2025年全球物联网设备数量将突破200亿台。

全球物联网市场的支出预计将在2017年增长37%，至1510亿美元。由于物联网的市场加速，这些估计数已向上修正。2017年全球物联网市场规模达到1100亿美元，截止至2018年末全球物联网市场规模增长至1510亿美元，并预测在2025年全球物联网市场规模将达15670亿美元。

2015-2025年全球物联网设备数量统计情况及预测

数据来源：前瞻产业研究院整理

2017-2025年全球物联网市场规模统计情况及预测(单位：十亿美元)

数据来源：公开资料、前瞻产业研究院整理

雷军表示，目前全球制造业竞争推动工厂向智能化转型，物联网作为连接人、机器和设备的关键支撑技术受到企业的高度关注。即将布局的5G技术优势，将能够较好满足工业控制需求，同时为制造企业提供远程控制和数据流量管理工具，以便更高效智能地管理大量的设备，并通过无线网络对这些设备进行软件更新。

雷军建议，我国应加大对高端装备、智能制造、工业物联网等重点领域的财税金融支持力度，引导中央、地方产业投资基金和社会资本，围绕大型制造企业上下游进行垂直改造，加强自动化产线、无人工厂等重大技术研发和成果转化，打造虚拟的产业闭环，提高产业的生产效率和整体国际竞争力。

农业物联万物生长数字化：物联网+农业会迎来怎样的“春天”

雷军表示，乡村振兴战略是以发展和创新的眼光推进现代农业建设。实施乡村振兴战略，就是推进农业农村的现代化，以创新驱动乡村振兴发展。

他认为，随着物联网在农业领域的应用越来越广泛，5G技术的应用将为建设智慧农业、数字乡村奠定坚实科技基础，带动农业实现发展变革。

什么是智慧农业呢

按照业界的说法，智慧农业以智慧生产为核心，智慧产业链为其提供信息化服务支撑。目前我国智慧农业有四大应用场景：数据平台服务、无人机植保、农机自动驾驶以及精细化养殖。

雷军建议，国家有关部门应制定出台5G农业应用补贴和优惠政策，并鼓励社会资本、运营商、互联网企业等共同参与，因地制宜规划打造智慧农业示范区、试验区，并在经验成熟后进行全国推广，全面提升农业领域的高新科技应用程度。

例如在养殖业，通过无线传感器网络技术，进行基本信息管理、疾病档案管理、防疫管理、营养繁殖管理，发展智慧养殖，实现数字化养殖。

在植保方面，借助物联网技术自动探测和记录区域内的微气候、墒情等环境信息，并结合植物保护专家系统来精确地预测病虫害的发生，从而通过无人机喷洒农药，精准高效解决农业生产的植保问题。

交通物联：无人驾驶或将最早“引爆”

“在5G众多的应用场景中，无人驾驶和车联网被认为是最有可能出现的引爆点。”雷军表示，智慧交通对通信网络有着极高的要求，而大带宽、低时延、海量的连接数量、严密的覆盖，这些都是5G技术的核心优势。

在雷军看来，智慧交通最可能爆发，一方面因无人驾驶具有巨大的节能潜力，在减少交通事故、改善拥堵、提高道路及车辆利用率等方面意义深远，并可直接带动智能汽车后市场等产业的快速发展。

另一方面，全球车联网产业进入快速发展阶段，信息化、智能化引领，全球车联网服务需求逐渐加大。基于5G技术的应用，智能交通领域将快速进入发展上行区间。

了解到，在重庆，长安、小康、力帆等汽车企业，均与百度的智能驾驶Apollo开放平台展开合作，包括自动驾驶全技术链流程、功能安全及信息安全、车联网、云服务等领域。

雷军建议，国家应研究、制定和出台关于智能交通的中长期发展目标，制定相应的法律法规和行业标准支持产业发展。尤其针对无人驾驶汽车的安全责任问题、技术试验问题、车联网的国家标准规范、智能芯片应用等产业发展关键点进行前置研判，通过鼓励性政策支持交通运输领域智能、安全、可控发展。

医疗物联：智能化就诊为“健康中国”加速

“物联网技术在医疗行业也有很广泛的应用空间。”雷军说，服务患者方面，可以采用LBS技术实现智能导诊，优化就诊流程，还可以借助可穿戴传感器和服务解决方案进行远程护理。

在保障设备质量方面，可以采用各类专用传感器，跟踪设备使用情况，借助预测性维护来修复关键医疗设备存在的潜在问题，完善设备运维体系。

环境监测方面，可以通过传感器对ICU室、手术室等特殊地点进行环境监测和预警。同时，基于医疗护理全流程的健康大数据，在安全保护前提下的数据标准细化、完善，以及数据网络的综合利用也显得尤为迫切。

在业界看来，在推进智慧医疗体系建设的大背景下，有多个方面的需要关注。比如，互联网医疗相关服务体系，包括发展互联网医疗、互联网+公共卫生服务、互联网+家庭医生签约等;另外还有医疗行业数据安全和服务质量安全。

雷军表示，要推动医疗实现智慧化，国家有关部门应逐步推动新技术在医疗卫生领域的应用，加快完善医疗物联网和健康大数据相关标准，制定医疗智能可穿戴设备及配套信息平台行业标准。

同时，出台针对物联网企业在医疗领域投入科学研究、应用开发的鼓励政策，使云计算、人工智能、虚拟现实/增强现实、物联网、区块链等技术在医疗卫生行业更好地集成创新和融合应用，满足人民日益增长的健康医疗新需求。

提高创新能力大力发展商业航天产业

关注物联网发展的同时，雷军今年参会还重点关注了在2018年热火朝天的商业航天的发展。

在雷军看来，航天是当今世界最具挑战性和广泛带动性的高科技领域之一，为服务国家发展大局和增进人类福祉作出了重要贡献。

近年，在运载、卫星和空间应用等领域，涌现出太空探索公司(SpaceX)、蓝色起源(BlueOrigin)、一网(OneWeb)等大批商业航天公司，被认为是最为活跃的创业领域之一。

雷军说，商业航天行业规模未来预计可达数万亿美元，将迎来空前的发展机遇，可重复使用火箭、巨型商业星座、商业载人空间站等航天计划，正在逐渐成真，彰显出商业航天推进技术进步和产业发展的巨大力量。

雷军建议，首先，我国应加快推动航天立法，确保民营企业长期稳定、合理有效利用空间资源的权利。建立商业航天市场准入退出、公平竞争、保险和赔偿、安全监管等机制，构建较为完善的商业航天法律体系。

雷军表示，商业航天属于快速发展的新兴行业，门槛高、投资大、战略意义显著，比多数产业更容易受到政府监管和行业政策的影响。

雷军建议，可由政府统筹，国企、民企多方聚力，布局商业航天产品智能制造，鼓励民企参与航天装备制造相关的国家重点项目，加速颠覆性航天技术创新与应用。

同时，制定商业航天装备产品量产及上下游企业的培育政策及实施细则，加大航天智能制造技术共享和转化力度，开放国家航天制造基础设施，颁布航天试验设施共享目录、有偿使用收费标准等。

在此基础上，雷军建议，应完善落实政府采购商业航天产品与服务机制，开放商业航天公司的行业准入，拓展商业服务与应用领域。

例如，可以简化商业火箭发射、航天测控、无线电频率等审批程序，引导鼓励民营企业战略性空间资源布局，承担轨道环境有序可控的应尽责任;可以进一步开放已有发射场，新增发射工位，满足高频次商业发射服务需求等。

2021中国国际信息通信展上，飞猫智联作为本次展览会的新面孔，也带来了新亮点。深耕移动互联18年的飞猫智联，从2G一路到5G，一直深耕移动互联，努力做好5G及物联网解决方案服务商，为智联未来赋能。

本次展会飞猫智联销售总经理温松樵总接受飞象网的采访，并表示：“飞猫智联将不断研发符合市场需求的智能终端，夯实物联网基础设备建设；加强技术创新能力和网络运营能力，进一步通过数智化的管理平台整合运营及一站式服务体系，为企业带来更高效可靠的定制化物联网解决方案。同时，将继续深耕智慧工业、智慧生活等细分应用场景，为垂直行业提供智慧化综合服务。

温总在采访时介绍了本次飞猫智联在5G应用上的三大亮点：

1、最新的5G移动通信终端：包括5G CPE，5G MiFi， 5G模盒，信号放大器等；

2、多网融合的网络解决方案，我们在业内率先实现了移动、电信、联通三大运营商网络自由切换

3、基于各场景的定制化产品和物联网连接方案：包括智慧城市、智慧工业、智慧零售、智慧生活、智能交通、智慧园区、智慧医疗等领域下的细分场景。

最新5G移动通信终端

本次展出的除了飞猫智联品牌的5G终端，还展出了中兴、OPPO、海信的5G终端。基于移动互联业务，飞猫智联也是中兴、OPPO、海信MBB产品的国包商，一起推动行业进步和发展。这次飞猫智联展示了工业物联网、企业物联网和消费物联网方面的5G移动通信终端。

工业物联网包括5G模盒、模卡，信号放大器，工业CPE，室外CPE等。能够实现快速集成，并且飞猫智联推出的5G模盒、模卡后期也能实现三大运营商网络的自由切换。

消费物联网产品主要以MiFi为主，可以实现用户随时随地用网的需求，这次也展出了业界最具性比价的飞猫智联5G CPE FM10，目前飞猫智联也在协同合作伙伴共同推广中，一经上市，收到了极其热烈的反馈。

业内率先实现多网融合，自由切换

飞猫智联同中国移动、中国电信、中国联动在物联网领域一直是战略合作伙伴的关系，去年联合腾讯云首推了多网融合技术服务——飞猫分身卡，它集成了三大运营商物联网卡于一体，可以实现三大运营商网络的自由切换。

目前这个网络切换技术适配了华为、中兴、OPPO、海信、飞猫智联、华正易尚等主流的消费物联网连接终端。从技术创新上讲，它解决了单独运营商故障时，机器无法联网使用的问题，彻底告别了单一网络问题带来的网络断点、断网、故障等。

目前该技术，受到了数以万计的用户好评。

数智化平台和服务

飞猫智联从15年开始，就搭建了自己的IoT BOSS平台。可以基于不同业务需求，实现BOSS计费、设备管理、连接管理、策略管理、数据中心、用户管理、API管理为一体，可以为用户提供多标签、精细化、一站式的运营和监管，优化业务流程，降低运营成本。同时这个平台还打通了客户及售后系统，真正做到了符合需求的定制化场景服务。

例如，有个做无人售货柜的客户，他们的售货机分散在全国各地，当地环境也比较复杂，都需要连网。之前他们每个地区都需要专人运营维护，还要和不同的运营商进行一个地区一个地区签约沟通，成本非常高。后来他们引入了飞猫智联物联网管理平台，实现了跨地区一体化网络管理和运营，可以实时掌握各地区售货柜的网络状态，极大降低了他们的运营成本，并且我们将飞猫分身卡适配到售货柜，还保证了网络信号的稳定性，也避免了用户在下单支付环节信号中断导致的交易失败等问题。

这样的案例还有很多很多，飞猫智联希望融合业界最佳智能终端硬件，通过流量赋能和服务支撑，为合作伙伴和客户提供一站式物联网连接方案，为智能未来赋能。

物联网最终要贴近生活

物联网已进入我们的日常生活及工作当中。通过终端设备可以让人、机器、物得到网络的连接，这是物联网的价值所在。

在5G与物联网加速到来的时刻，移动连接将变得触手可及，更贴近我们的日常生活。通过移动通信终端就可以随时随处连接并使用到物联网络，将让我们的生产生活变得更加丰富。

作为一家可提供智能终端及物联网解决方案的服务商，飞猫智联将在移动互联领域继续坚守并深耕，不断研发符合市场需求的智能终端，夯实物联网基础设备建设；加强技术创新能力和网络运营能力，进一步通过数智化的管理平台整合运营及一站式服务体系，为企业带来更高性价比的定制化物联网解决方案，让上网变得更加简单。

预见2022：《2022年中国工业互联网行业全景图谱》(附市场规模、竞争格局和发展前景等)

行业主要上市公司：中兴通讯(000063)，卫士通(002268)，东方国信(300166)，荣联科技(002642)，浪潮信息(000977)等

定义：工业互联网

据信通院的产业范围理解，工业互联网存在着狭义和广义之分。从狭义范围来看，工业互联网核心产业只包含工业互联网平台、新型网络、边缘计算等融合创新带来的全新产业领域。从广义范围来看，工业互联网核心产业基本等同于工业数字化的相关产业，其根植于传统制造支撑体系，又融合数据感知、互联互通、先进计算、智能分析等能力，带来了传统产业的升级和新产业环节的诞生。

工业互联网核心产业体系既包括融合形成的两类全新产业子领域，即工业自动化、工业网络向边缘计算延拓形成的边缘计算子领域，汇聚工业数据、机理模型和创新应用形成的工业互联网平台及软件子领域。也包括工业软件、工业自动化、工业网络、工业装备、工业安全等传统产业的智能化升级部分。

产业发展前景及趋势预测

1、工业互联网发展趋势：步入快速发展阶段

工业互联网作为新一代信息技术与制造业深度融合的产物，通过人、机、物的全面联网，促进制造资源泛在连接、d性供给与高效配置。工业互联网正在推动制造业创新模式、生产方式、组织形式和商业范式的深刻变革。在实体经济、数字经济、软件产业共同发展的新体系中，工业互联网成为我国制造业在中国制造2025目标下、工业40时代的新的发展思路。

工信部、财政部等部委最近密集出台了《工业互联网创新发展行动计划(2021-2023年)》《工业互联网+安全生产”行动计划(2021-2023年)》《工业互联网专项工作组2020年工作计划)》等多项旨在推进工业互联网发展的产业支持政策。业内普遍认为，随着产业支持政策的不断落地，工业互联网应用将进一步普及，产业发展也将进入快速发展期。在政策引导和市场推动的情况下，工业互联网行业仍然是一片蓝海。

我国工业互联网布局不断完善，且我国工业互联网基础设施布局各方面成果初现，但仍有很大进步空间。

2、工业互联网前景预测：工业互联网将随着物联网技术的进步而快速发展

考虑到工业互联网的跨界性质，很多产业可能将会从中受益，尤其是中小软件企业、互联网企业包括大数据、云计算等企业、智能制造企业等。作为物联网中的重要组成部分，工业互联网发展将会随着物联网技术的进步而得到快速发展，芯片、传感器、通信模组网络等行业的技术进步将会带动工业企业的新一轮效率提升，帮助电力、航空、医疗、铁路、能源等行业提高生产率。前瞻根据近年来的相关政策以及年复合增速测算出2027年中国工业互联网核心产业经济规模将达到243万亿元左右，渗透产业经济规模将达539万亿元，合计为782万亿元。这将为智能机器人、新型工业软件等软硬件领域带来发展机遇。

更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《中国工业互联网产业发展前景预测与投资战略规划分析报告》。

加快发展物联网，建设高效顺畅的流通体系，降低物流成本。

加快发展数字经济，促进数字经济和实体经济深度融合，打造具有国际竞争力的数字产业集群。移动物联网，即基于蜂窝移动通信网络的物联网技术和应用，是我国新型基础设施的重要组成部分。近年来，我国移动物联网发展的政策环境持续优化，移动物联网综合生态体系加快构建。

连接数占全球比例超70%我国建成全球最大移动物联网络

2017年，工业和信息化部印发《关于全面推进移动物联网（NB-IoT）建设发展的通知》，首次提出移动物联网网络建设和用户发展的量化指标。2020年，工信部印发《关于深入推进移动物联网全面发展的通知》，明确要求加快移动物联网网络建设、加强移动物联网标准和技术研究等。

今年9月，工信部印发《关于组织开展2022年移动物联网应用典型案例征集活动的通知》，围绕智能家居、网联汽车、智能穿戴等领域的生活智慧化应用，智慧农业、智能工厂、智慧医疗等领域的产业数字化应用，智慧消防、环保监测、智能表计等领域的治理智能化应用，征集优秀案例，推进移动物联网应用发展。

专家表示，在政策支持指引、各方共同努力下，我国移动物联网在网络能力、应用发展和产业能力等方面取得明显进展。移动物联网深度融入经济社会发展各领域多环节，国内企业技术及产品研发能力持续增强，生态体系持续完善。

下一代工业革命逐步逼近，我们将如何应用融会贯通新的功能？工业40将由自动化进步支持，工业物联网和基于电脑的控制器转型就是明显的例子。
工业40比前面3次工业革命来势更加迅猛，变革的速度更快，影响也更深远更彻底。
IP通讯的智能设备已经逐步主导工业版图。
工业物联网概念性元素之一就是使设备与设备之间的通讯（M2M：Machine to Machine）成为可能。对很多工业用户来讲，M2M并不新奇。在过去的几十年里，炼油厂就可以使成千上万个设备与控制系统沟通。M2M的新奇之处在于，设备变得更加智能，通过IP通讯，交换的信息也更加丰富。每个设备都有自己的IP地址，所以任何人在任何地方都可以通过互联网与这个设备联通。用户对这个功能的影响力的理解才逐步开始。
为什么数字化如此重要？
制造业的设备，无论是用于加工还是工厂自动化，在他们的测量能力、如何监控自身状态与如何沟通的本质上都变得更加智能。传统的哑巴式压力传感器或近距离传感器 (proximity sensor)把压力或距离读数转化为模拟信号，仅此而已。他们或许能代表M2M通讯，但是只是粗糙的原型。缺陷诸多的模拟通讯，正在被数字化迅速取代。其中的效果就好比智能手机取代原始的两个罐头盒加一根绳子构成的电话机。
精密的设备需要精密的控制器来发挥最大效用。一二十年前的一台PLC可以读取I/O数据并按步骤 *** 作。然而，今天的制造业的要求远不止如此。今天的控制器必须能够处理运行数字工厂所需的控制功能。新一代控制器的兴起，结合了世界上最好的PLC的功能与电脑的多功能性。
设备和控制器的强大结合
新一代设备和控制器的结合帮助我们开设基于信息物理系统的数字化工厂。尽管电脑在上个世纪70年代就已经用于车间，但是电脑所能做的事情却发生了天翻地覆的变化。早期的PLC并不比之前的继电器好很多，但是PLC所能控制的事情随着技术发展和人们的创新思维的发展也日新月异。
传统的工业机器人只是被程序设定每天做单一重复的事情。但是随着网络物理概念的发展，机器人和它的控制器被编程，可以根据当前状况而独立判断下一步要做什么反应。举一个简单的例子，传送机可以输送各种瓶子到封口机，这些瓶子的基本形状相似，但是总共有5种颜色，每种颜色的瓶子需要对应该种颜色的封口。信息物理系统可以观察瓶子，并指令机器人抓取对应颜色的封口拧紧瓶子。机器人能做的还可以更多。
该信息物理系统还可以判断瓶子是否变形、是否贴了标签以及注入液体水平是否正确。使用一组智能传感器的信息，同一台机器人可以抓取不合格的瓶子移出产线。该系统可以经过编程“思考”所有可能发生的状况，并合理应对。
智能应用的智能控制器
有创造力的用户在创造新的方法帮助制造系统在更加复杂的应用里实施更加复杂的功能。由于各种 *** 作和现场设备繁多，新的基于电脑的控制器是信息物理系统的关键之处。一种控制器可能会同时用于压力和流量传感器、机器视觉摄像机、条形码阅读器、马达驱动、阀门驱动装置、机器人以及其他各种设备。
以上提到的那些设备可能依赖从模拟电流环到工业以太网的多种通讯协议。这种系统的速度依赖更快的协议转换，因此每个设备可以兼容合作，支持生产。而且，所有那些设备可以发送诊断信息到中央控制处以供评估，比如发送信息到人类 *** 作员或者维修部门，这些信息可能包括视觉摄像机上的LED灯要烧坏了，或者设备机柜冷却风扇被灰尘堵塞了等。这些预防性的维修能力预防生产时的故障或停机的可能性。
展望未来
所有这些元素——智能设备、基于电脑的控制器、信息物理系统和互联网通讯——正在相互结合支持工业40和目前的数字制造革命。
产品设计者将在电脑上开发新产品，包括所有的零部件。设计平台将需要理解每个零件的特性、结构材料和制造过程。
一件产品可能涉及注塑塑料零件、机械金属部件以及其他金属粉末或添加处理。系统会“考虑”所有这些元素如何相关，以及如何联系起来、每个元素是否结构完整，经过预设的处理是否可以被有效构建并组装。
设计平台下一步将决定生产和最终组装需要什么，目前的生产设施是够足够完成生产的任务，某个零件是否需要调整，是否需要创造新的生产线等问题。设计的结构将会是非常清晰详细的蓝图，解决产品如何生产包括降成本和提高生产率的问题。
一旦开始生产，所有开发服务程序的信息将完整呈现，在产品的整个生命周期里支持这个产品。产品和产品的制造流程都使用兼容软件虚拟设计而成，生产设施也可以使用生产设备、控制器和软件构建。
制造车间
如此设计的生产设施将达到前所未有的集成程度。每个设备（细化到每个传感器和驱动器）都将使用IP通讯，每个设备都有自己的IP地址。任何经过授权的人都可以在任何地方通过互联网访问设备，获得诊断和生产相关的信息。
通过输送到维修程序的诊断信息，生产将会达到高度稳定水平，意外状况将成为过去时。制造系统将无缝集成，并受周全的网络安全战略保护。多家分公司的企业在任何地方都可以共享信息。
实现以上描述的智能制造系统的技术很多已经被研发出来了。运行于工业电脑的产品设计软件主导创造设计，同样的平台可以启动和控制制造设施。最后我们需要的元素就是可以通过工业以太网通讯的工业传感器和驱动器。一大批工业传感器和驱动器已经设计出来，还有更多的正在设计当中。工业40所需的技术元素已经万事俱备，现在制造商只需要具备想象力和创造力来运用它。

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