是时候要了解工业物联网了-要不就落伍了

是时候要了解工业物联网了，要不就落伍了11.16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。IDC2017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。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。1.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。工业革命的演进工业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：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，IndustrialInternetofThings）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OPCUA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。▼工业物联网的实施阶段全景图2.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：▼工业物联网参考体系架构原料、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。3.跟谁有关？工业物联网的主要玩家分有传感器厂商、工业控制企业以及平台。1、工业控制工业控制是对工业过程实现检测、控制、优化、调度、管理和决策为目的，主要是以PLC、DCS等产品形式体现。DCS：分散控制系统PLC：可编程逻辑控制器DCS是一个控制系统，而PLC只是一种控制装置，两者是系统与装置的区别。系统可以实现任何装置的功能与协调，从原理上装置可以组成系统。目前，PLC市场可以分成美国、欧洲和日本等三个流派，并占有主要的市场份额。中国的PLC仍以国外产品为主，国内PLC生产厂家在产品数量和生产规模的还有待于提高。DCS生产厂家主要集中在美国、日本、德国等。国外DCS产品在中国有一定占有率。不过近年来国产DCS的市场占有份额也在飞速提升，中国涌现出一批DCS产品优秀企业，不仅品种数量大幅度增加，而且产品技术水平已经达到或接近国际先进水平。2、平台工业领域巨头的平台布局十分积极，包括通用电气的Predix、菲尼克斯电气的ProfiCloud、航天科工的INDICS等。与此同时，IT巨头也在借助其云平台的优势，通过联合上下游企业，布局工业物联网产业生态。除了独立布局，展开优势互补合作，扩展生态圈也是一种主流的平台布局方式。4.结语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。