工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)到底是什么?
時至如今，大家仍然眾說紛紜，每個人有每個人的理解。有人狹義的理解為就是生產(chǎn)工廠用上了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，即所謂的智慧工廠;有人廣義的理解為所有工業(yè)行業(yè)用到的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)都是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)。這恰恰說明了工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)仍然是不斷變化和演進(jìn)的一個事物，這里有兩個元素是確定的，那就是“工業(yè)”與“物聯(lián)網(wǎng)”，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)就是工業(yè)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的融合，是符合工業(yè)行業(yè)需求并能提高行業(yè)效率的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。
筆者更認(rèn)同廣義的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的概念。在9月18日的華為全連接大會上，華為發(fā)布了華為電力物聯(lián)網(wǎng)方案的架構(gòu)(如下圖)，這便是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的典型案例。從這張架構(gòu)圖中可以看到工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是一個工業(yè)終端的智能感知，控制與信息傳輸，大數(shù)據(jù)與云計算和行業(yè)應(yīng)用相融合的綜合體。
工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的市場到底有多大?
相對于消費物聯(lián)網(wǎng)(CIoT)，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IIoT)正在以超過大家預(yù)期的速度向各個行業(yè)滲透。工業(yè)機器人技術(shù)，人工智能技術(shù)(AI)，云與邊緣計算技術(shù)，物聯(lián)網(wǎng)，5G和VR/AR等技術(shù)正在加速融合到工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用當(dāng)中。
工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的市場空間有多大?以下是幾家知名的咨詢公司給出的有關(guān)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)模的預(yù)測：
從圖表中可以看出，由于統(tǒng)計口徑的不同等原因，幾家公司對IIoT市場規(guī)模的預(yù)測不盡相同，但相同的是絕對市場容量和增長率都是非常巨大的。海量的工業(yè)連接的快速增長支撐著這一巨大市場的發(fā)展。
根據(jù)IoT Analytics今年8月份的數(shù)據(jù)報告，截止到2020年，全球工廠里面的設(shè)備將有50%會通過各種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)連接到網(wǎng)絡(luò)中。
到2023年，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)終端數(shù)量將超過消費物聯(lián)網(wǎng)的聯(lián)網(wǎng)終端數(shù)量。未來幾年，我國的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)規(guī)模也將快速發(fā)展，有專家預(yù)計到2021年，我國工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)模將達(dá)到6450億元，超過900億美金，這也基本符合咨詢公司IoT Analytics的市場預(yù)測范圍。
目前，制造業(yè)、零售業(yè)、交通行業(yè)以及能源行業(yè)對工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)非常感興趣，如我國當(dāng)前對泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)非常重視，這也是華為在全連接大會上發(fā)布電力物聯(lián)網(wǎng)解決方案的原因之一。在生產(chǎn)制造領(lǐng)域，在今年年初，三一重工與中興通訊在長沙簽署全面戰(zhàn)略合作協(xié)議，共同推動智能制造產(chǎn)業(yè)升級，加速工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。
工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)憑什么“上位”?
相對于消費物聯(lián)網(wǎng)來說，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的起步要稍晚，那憑什么預(yù)測在2023年將趕超消費物聯(lián)網(wǎng)?我們認(rèn)為主要有以下幾個驅(qū)動因素：
政府的干預(yù)
工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的引領(lǐng)者主要是德國，美國，日本和中國。以德國為例，21世紀(jì)初，看著美國IT企業(yè)在信息領(lǐng)域發(fā)展迅速，另外以中國為代表的新興亞洲國家加入到了全球制造業(yè)競爭當(dāng)中，德國傳統(tǒng)制造業(yè)危機感倍增。與此同時，原材料的成本和能源以及人力成本都在增加，消費者對終端產(chǎn)品的要求更加差異化，這讓生產(chǎn)企業(yè)倍受壓力。
德國政府和企業(yè)都希望能夠改變固化的生產(chǎn)思維模式，將新一代的信息化技術(shù)手段融入工業(yè)體系，打造更加“柔性”和高效的生產(chǎn)線模式。所以，在2013年4月德國正式推出了“工業(yè)4.0”概念，并組建了一個由政府、企業(yè)、大學(xué)以及研究機構(gòu)共同參與的大項目團(tuán)隊;對美國而言，軟件和信息技術(shù)發(fā)達(dá)，但是由于長期“研發(fā)在國內(nèi)，生產(chǎn)在國外”的理念，使得美國的絕大多數(shù)的工業(yè)生產(chǎn)呈現(xiàn)出落后的局面。
隨著美國能源問題的弱化，美國希望工業(yè)制造業(yè)能夠回歸，因此需要發(fā)展工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù);而中國作為生產(chǎn)大國，產(chǎn)業(yè)鏈非常完善，但是高端的工業(yè)自動化技術(shù)和核心的信息技術(shù)匱乏，加之人口紅利的不斷喪失，所以中國政府在2015年正式提出了”中國制造2025”計劃，希望籍此打造一個既大又強的工業(yè)化生產(chǎn)格局。
企業(yè)和市場的需求
像西門子和GE這樣具有壟斷性質(zhì)的大型企業(yè)本身對工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)并沒有太迫切的需求，因為他們有能力和資金實現(xiàn)工業(yè)化和信息化的融合，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)只不過是能夠進(jìn)一步提升他們的效率和利潤率而已。
在某些國家，真正對工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)有需求的是大量的中小型企業(yè)，這些企業(yè)絕大多數(shù)缺少相應(yīng)的技術(shù)積累和資金實現(xiàn)本身的工業(yè)化與信息化的融合，所以迫切的需要工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以提高效率和利潤，提升自己的競爭力。
而這些中小型企業(yè)是那些大型企業(yè)的客戶或產(chǎn)業(yè)鏈里的組成部分，這些企業(yè)的良好發(fā)展反過來可以促進(jìn)那些大型企業(yè)的發(fā)展。這才是那些大型企業(yè)愿意參與國家或政府層面的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展平臺的真正動機。一個比較典型的例子就是西門子的數(shù)字化工廠軟件平臺Mindsphere的客戶就是廣大的中小生產(chǎn)企業(yè)。
是德科技的支持工業(yè)4.0的數(shù)字化工廠軟件平臺PathWave同樣適用于一些數(shù)字化轉(zhuǎn)型的工業(yè)企業(yè)，其強大的數(shù)據(jù)分析能力和預(yù)診斷能力能夠大大提高工廠的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量水平。
相關(guān)技術(shù)的推動
工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)同樣分成兩大類：工業(yè)化技術(shù)和信息技術(shù)。工業(yè)化包括工業(yè)機器人技術(shù)，增材制造技術(shù)(3D打印)和傳感器技術(shù)等;信息技術(shù)包括蜂窩/數(shù)字通信技術(shù)，大數(shù)據(jù)與云計算技術(shù)和數(shù)據(jù)鏈技術(shù)等。
這些技術(shù)的發(fā)展和相互融合，推動工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)以超出人們預(yù)期的速度發(fā)展。日本是工業(yè)大國，自動化程度非常高，一開始對工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)并不太感冒，認(rèn)為這只不過是工業(yè)自動化的一次升級，然而工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的發(fā)展已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出工業(yè)自動化升級的范圍，日本認(rèn)識到由工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)引導(dǎo)的新的工業(yè)革命正在到來，所以在2015年，組織成立“工業(yè)價值鏈倡議”,在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域奮起直追。
可見，相關(guān)技術(shù)對工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的驅(qū)動已經(jīng)超出了行業(yè)的預(yù)期。物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)早已經(jīng)應(yīng)用到工業(yè)領(lǐng)域的各個方面，如工業(yè)網(wǎng)關(guān)用到的WiFi技術(shù)，LTE技術(shù)， 智能水表用到的LoRa，NB-IoT技術(shù)等，電網(wǎng)或礦山目前使用的230M 4G LTE專網(wǎng)等等。
這些技術(shù)從某種程度上促進(jìn)了工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，但是在精密的閉環(huán)工業(yè)控制中對通信實時性和穩(wěn)定性的要求一直得不到有效的解決。而高速率，低時延(<1ms)和海量容量的5G通信技術(shù)的商用，把工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展速度提升到了一個全新的水平。
5G工業(yè)聯(lián)盟(5G ACIA-5G Alliance for Connected Industries and Automation )在幾家大公司的倡議下于2018年初成立。在我國，5G在電力，航空，高端器械制造，自動駕駛等工業(yè)領(lǐng)域的研究開發(fā)受到政府和相關(guān)企業(yè)的高度重視。
新的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)終端或?qū)嶓w，如電機，機器人等，不同于傳統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)終端，有些終端處在嚴(yán)苛的環(huán)境中或復(fù)雜的應(yīng)用環(huán)境中，對測試提出了新的挑戰(zhàn)。5G 工業(yè)聯(lián)盟正在致力于相關(guān)的測試標(biāo)準(zhǔn)的研究和制定?？梢?，政府干預(yù)，企業(yè)需求以及技術(shù)驅(qū)動是拉動工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展的三駕馬車。相對于消費物聯(lián)網(wǎng)，具有后來居上的氣勢。
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