工業(yè)物聯(lián)網到底是什么？工業(yè)物聯(lián)網的上位史

工業(yè)互聯(lián)網到底是什么？

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工廠用上了物聯(lián)網技術，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)網技術都是工業(yè)物聯(lián)網。這恰恰說明了工業(yè)物聯(lián)網仍然是不斷變化和演進的一個事物，這里有兩個元素是確定的，那就是“工業(yè)”與“物聯(lián)網”，工業(yè)物聯(lián)網就是工業(yè)與物聯(lián)網技術的融合，是符合工業(yè)行業(yè)需求并能提高行業(yè)效率的物聯(lián)網技術。

筆者更認同廣義的工業(yè)物聯(lián)網的概念。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)網方案的架構（如下圖），這便是工業(yè)物聯(lián)網應用的典型案例。從這張架構圖中可以看到工業(yè)物聯(lián)網是一個工業(yè)終端的智能感知，控制與信息傳輸，大數據與云計算和行業(yè)應用相融合的綜合體。

華為電力物聯(lián)網方案的架構（來自于華為全連接大會）

工業(yè)物聯(lián)網的市場到底有多大？

相對于消費物聯(lián)網（CIoT），工業(yè)物聯(lián)網（IIoT）正在以超過大家預期的速度向各個行業(yè)滲透。工業(yè)機器人技術，人工智能技術（AI），云與邊緣計算技術，物聯(lián)網，5G和VR/AR等技術正在加速融合到工業(yè)物聯(lián)網的應用當中。

工業(yè)物聯(lián)網的市場空間有多大？以下是幾家知名的咨詢公司給出的有關工業(yè)物聯(lián)網市場規(guī)模的預測：

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IoT Analytics今年8月份的數據報告，截止到2020年，全球工廠里面的設備將有50%會通過各種網絡技術連接到網絡中。

到2023年，工業(yè)物聯(lián)網聯(lián)網終端數量將超過消費物聯(lián)網的聯(lián)網終端數量。未來幾年，我國的工業(yè)物聯(lián)網規(guī)模也將快速發(fā)展，有專家預計到2021年，我國工業(yè)物聯(lián)網市場規(guī)模將達到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)網非常感興趣，如我國當前對泛在電力物聯(lián)網的建設非常重視，這也是華為在全連接大會上發(fā)布電力物聯(lián)網解決方案的原因之一。在生產制造領域，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業(yè)升級，加速工業(yè)物聯(lián)網的發(fā)展。

工業(yè)物聯(lián)網憑什么“上位”？

相對于消費物聯(lián)網來說，工業(yè)物聯(lián)網的起步要稍晚，那憑什么預測在2023年將趕超消費物聯(lián)網？我們認為主要有以下幾個驅動因素：

政府的干預

工業(yè)物聯(lián)網的引領者主要是德國，美國，日本和中國。以德國為例，21世紀初，看著美國IT企業(yè)在信息領域發(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，消費者對終端產品的要求更加差異化，這讓生產企業(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思維模式，將新一代的信息化技術手段融入工業(yè)體系，打造更加“柔性”和高效的生產線模式。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)、大學以及研究機構共同參與的大項目團隊;對美國而言，軟件和信息技術發(fā)達，但是由于長期“研發(fā)在國內，生產在國外”的理念，使得美國的絕大多數的工業(yè)生產呈現出落后的局面。

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)網技術;而中國作為生產大國，產業(yè)鏈非常完善，但是高端的工業(yè)自動化技術和核心的信息技術匱乏，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這樣具有壟斷性質的大型企業(yè)本身對工業(yè)物聯(lián)網并沒有太迫切的需求，因為他們有能力和資金實現工業(yè)化和信息化的融合，工業(yè)物聯(lián)網只不過是能夠進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)網有需求的是大量的中小型企業(yè)，這些企業(yè)絕大多數缺少相應的技術積累和資金實現本身的工業(yè)化與信息化的融合，所以迫切的需要工業(yè)物聯(lián)網技術以提高效率和利潤，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字化工廠軟件平臺Mindsphere的客戶就是廣大的中小生產企業(yè)。

是德科技的支持工業(yè)4.0的數字化工廠軟件平臺PathWave同樣適用于一些數字化轉型的工業(yè)企業(yè)，其強大的數據分析能力和預診斷能力能夠大大提高工廠的生產效率和產品質量水平。

相關技術的推動

工業(yè)物聯(lián)網的技術同樣分成兩大類：工業(yè)化技術和信息技術。工業(yè)化包括工業(yè)機器人技術，增材制造技術（3D打?。┖?a href="http://www.ttokpm.com/v/tag/117/" target="_blank">傳感器技術等;信息技術包括蜂窩/數字通信技術，大數據與云計算技術和數據鏈技術等。

這些技術的發(fā)展和相互融合，推動工業(yè)物聯(lián)網以超出人們預期的速度發(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)網技術并不太感冒，認為這只不過是工業(yè)自動化的一次升級，然而工業(yè)物聯(lián)網應用的發(fā)展已經遠遠超出工業(yè)自動化升級的范圍，日本認識到由工業(yè)物聯(lián)網引導的新的工業(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)網領域奮起直追。

可見，相關技術對工業(yè)物聯(lián)網的驅動已經超出了行業(yè)的預期。物聯(lián)網通信技術早已經應用到工業(yè)領域的各個方面，如工業(yè)網關用到的WiFi技術，LTE技術， 智能水表用到的LoRa，NB-IoT技術等，電網或礦山目前使用的230M 4G LTE專網等等。

這些技術從某種程度上促進了工業(yè)物聯(lián)網的發(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通信技術的商用，把工業(yè)物聯(lián)網的發(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)領域的研究開發(fā)受到政府和相關企業(yè)的高度重視。

新的工業(yè)物聯(lián)網終端或實體，如電機，機器人等，不同于傳統(tǒng)的物聯(lián)網終端，有些終端處在嚴苛的環(huán)境中或復雜的應用環(huán)境中，對測試提出了新的挑戰(zhàn)。5G 工業(yè)聯(lián)盟正在致力于相關的測試標準的研究和制定?？梢?，政府干預，企業(yè)需求以及技術驅動是拉動工業(yè)物聯(lián)網快速發(fā)展的三駕馬車。相對于消費物聯(lián)網，具有后來居上的氣勢。