工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的六項(xiàng)關(guān)鍵功能

在過去的幾年中，物聯(lián)網(wǎng)（IoT）發(fā)展迅速，在信息技術(shù)領(lǐng)域已經(jīng)無(wú)人不知。預(yù)計(jì)在未來(lái)十年內(nèi)將有數(shù)百億個(gè)潛在事物連接在一起，市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)每年將達(dá)到數(shù)萬(wàn)億美元。盡管物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用仍處于早期階段，但市場(chǎng)熱度持續(xù)走高，人們已經(jīng)對(duì)鋪天蓋地的物聯(lián)網(wǎng)概念習(xí)以為常。

但是，在應(yīng)用于消費(fèi)者領(lǐng)域的物聯(lián)網(wǎng)（IoT）（自動(dòng)補(bǔ)充食品冰箱、無(wú)人駕駛汽車、通過智能手機(jī)控制恒溫器），與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)（IIoT）之間存在巨大差異。第四個(gè)字母“I”的增加使得物聯(lián)網(wǎng)（IoT）具有了工業(yè)的專有屬性，使其更適用于工廠或生產(chǎn)設(shè)施在創(chuàng)建產(chǎn)品和服務(wù)過程中的“智能互聯(lián)運(yùn)營(yíng)”等概念。

本研究報(bào)告的焦點(diǎn)將專注在詳細(xì)闡述物聯(lián)網(wǎng)（IoT）和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)（IIoT）的區(qū)別，首先闡述什么是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)（IIoT）平臺(tái)，并就如何在這個(gè)瞬息萬(wàn)變的市場(chǎng)中使用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)（IIoT）來(lái)獲得增長(zhǎng)，給工業(yè)企業(yè)提供一些建議。

定義工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)

物聯(lián)網(wǎng)（IoT）是指包括使用標(biāo)準(zhǔn)Internet協(xié)議（IP）技術(shù)等在內(nèi)來(lái)連接人員、流程和事物，以打造新型的網(wǎng)絡(luò)物理系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT）應(yīng)被理解為更廣泛的物聯(lián)網(wǎng)（IoT）的一個(gè)子集，它的存在主要是為“為市場(chǎng)需求生產(chǎn)實(shí)物商品以及維護(hù)生產(chǎn)所需的固定資產(chǎn)”提供服務(wù)。

以前，互聯(lián)網(wǎng)通常被理解為主要由計(jì)算機(jī)構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)，而智能手機(jī)、嵌入式傳感器和其他技術(shù)的采用正在將這一定義擴(kuò)展到包括配備或嵌入有智能傳感器的人和物體。隨著技術(shù)的進(jìn)步和硬件價(jià)格的降低，這種趨勢(shì)隨著時(shí)間的推移而增長(zhǎng)，最終連接的“對(duì)象”的數(shù)量將趨向于無(wú)所不包。到2020年，互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)預(yù)計(jì)將覆蓋：

今天，大多數(shù)制造公司都擁有已經(jīng)實(shí)施了數(shù)十年的傳統(tǒng)的信息和自動(dòng)化技術(shù)解決方案。這些解決方案中的大多數(shù)都是基于開放式和專有通信協(xié)議的組合而建立的，這些協(xié)議是其開發(fā)時(shí)代的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。一個(gè)是因?yàn)闀r(shí)過境遷，另一個(gè)是因?yàn)閷Ｓ型ㄐ艆f(xié)議的封閉性，使得這些傳統(tǒng)的系統(tǒng)之間不易互操作，信息孤島成為實(shí)現(xiàn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)功能的重要障礙。因此，需要一個(gè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)（IIoT）平臺(tái)來(lái)集成這些舊系統(tǒng)中的信息。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)（IIoT）平臺(tái)是一個(gè)具有前瞻性的框架，對(duì)實(shí)現(xiàn)智能互聯(lián)運(yùn)營(yíng)、智能互聯(lián)資產(chǎn)和智能互聯(lián)企業(yè)所需的技術(shù)功能進(jìn)行了分類。LNS一直在積極撰寫博客并談?wù)撆c構(gòu)建工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)（IIoT）平臺(tái)相關(guān)的不斷增長(zhǎng)的市場(chǎng)活動(dòng)及其進(jìn)展和發(fā)展。

對(duì)于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)（IIoT）平臺(tái)，LNS Research已為制造商確定了六項(xiàng)關(guān)鍵功能，以使其能夠有效獲得工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)（IIoT）平臺(tái)的真正價(jià)值：

1、連接性、傳輸性和安全性

該層包括：

連接那些聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備、裝備和應(yīng)用傳感器所需的所有必要硬件和軟件；

支持用于集成機(jī)器、云和應(yīng)用程序的現(xiàn)有和新興標(biāo)準(zhǔn)；

將數(shù)據(jù)移動(dòng)到適當(dāng)?shù)膽?yīng)用程序、域（邊緣、現(xiàn)場(chǎng)、云）或用戶的能力。（工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)IIoT的關(guān)鍵特性之一是突破以太網(wǎng)局限性的能力：顯而易見的是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)IIoT平臺(tái)正在嘗試各種替代網(wǎng)絡(luò)，包括有線、無(wú)線和其他低功耗等替代方案。）

快速有效地識(shí)別和管理設(shè)備并觸發(fā)告警事件的技術(shù)；

工業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全功能側(cè)重于整個(gè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)IIoT平臺(tái)堆?；A(chǔ)的設(shè)備和操作安全性。（此外，許多供應(yīng)商還提供了針對(duì)數(shù)據(jù)安全性的更典型的IT網(wǎng)絡(luò)安全性功能。）

從多個(gè)角度來(lái)看，物聯(lián)網(wǎng)的核心理念實(shí)際上就是圍繞這一層的。以往無(wú)法實(shí)現(xiàn)或成本太高的連接方式，被物聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)高效地解決了，這使得人們連接設(shè)備、流程的能力不斷增強(qiáng)，并為將來(lái)的智能化解決方案打下了良好的基礎(chǔ)。

2、數(shù)據(jù)條件化和語(yǔ)義化

“將所有數(shù)據(jù)移至數(shù)據(jù)湖以獲得神奇的答案”，這樣的時(shí)代已經(jīng)過去。人們?cè)谠缙诘墓I(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品和項(xiàng)目中發(fā)現(xiàn)，那些沒有上下文的數(shù)據(jù)隨著時(shí)間的推移，只是在規(guī)模上獲得了增長(zhǎng)，但是卻并不能非常有效的為人們的業(yè)務(wù)帶來(lái)更好的幫助。越來(lái)越多的服務(wù)商和制造企業(yè)開始關(guān)注這些工業(yè)數(shù)據(jù)的來(lái)源、質(zhì)量和可操控性?，F(xiàn)在，很多工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)商開始提供相關(guān)產(chǎn)品和服務(wù)，用以進(jìn)行清理（消除虛假和異常數(shù)據(jù)）、緩存、匯總和編排操作這些數(shù)據(jù)。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)IIoT平臺(tái)的一項(xiàng)關(guān)鍵且具有決定性意義的功能，是在數(shù)據(jù)的使用和利用上超越SQL數(shù)據(jù)庫(kù)中的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)（例如財(cái)務(wù)或庫(kù)存級(jí)別），還要能夠充分利用非結(jié)構(gòu)化（視頻、社交）和半結(jié)構(gòu)化（最重要的類型時(shí)間序列數(shù)據(jù)）數(shù)據(jù)。最終實(shí)現(xiàn)將所有這些數(shù)據(jù)統(tǒng)一為一個(gè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)IIoT數(shù)據(jù)模型（就目前來(lái)看主要是圍繞資產(chǎn)管理這一類）。鑒于運(yùn)營(yíng)洞察力是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)IIoT平臺(tái)的核心優(yōu)勢(shì)，所以這些處理數(shù)據(jù)的功能至關(guān)重要。

3、本地、邊緣和云

事實(shí)上企業(yè)部署的計(jì)算和存儲(chǔ)資源有各種各樣的形式，在邊緣側(cè)、工廠內(nèi)、企業(yè)內(nèi)或防火墻外都能看到他們發(fā)揮著重要的功能，總之在最需要的地方總能看到相關(guān)應(yīng)用。盡管早期有關(guān)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)IIoT的討論大家?guī)缀跬耆性凇霸啤鄙?，但?shí)際情況和技術(shù)創(chuàng)新推動(dòng)了圍繞邊緣和本地計(jì)算及其應(yīng)用的討論，2019年邊緣計(jì)算得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。相關(guān)的解決方案使用戶可以在任何地方部署任何他們想要的功能。

當(dāng)然在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域云計(jì)算仍然占據(jù)著核心的地位，無(wú)論是直接交付還是通過其云合作伙伴（例如Microsoft Azure或Amazon AWS）交付。要部署工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)IIoT應(yīng)用，供應(yīng)商必須直接或與云合作伙伴一起交付核心基礎(chǔ)架構(gòu)即服務(wù)（IaaS）功能，以提供虛擬化的計(jì)算資源（網(wǎng)絡(luò)，服務(wù)器，數(shù)據(jù)中心，存儲(chǔ)，備份，負(fù)載均衡，安全性等）。

為了實(shí)現(xiàn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)IIoT平臺(tái)的愿景，服務(wù)商直接或與他們的云伙伴合作還需要提供平臺(tái)即服務(wù)（PaaS）。IaaS通過Internet提供了IT計(jì)算基礎(chǔ)架構(gòu)，而PaaS可以為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)IIoT平臺(tái)開發(fā)環(huán)境提供應(yīng)用程序托管。因此，PaaS平臺(tái)提供了計(jì)算和存儲(chǔ)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，代碼編輯，版本管理，編譯（如果需要）和測(cè)試服務(wù)，以幫助開發(fā)和運(yùn)營(yíng)人員快速有效地創(chuàng)建新的整合應(yīng)用程序。PaaS還使開發(fā)、運(yùn)營(yíng)團(tuán)隊(duì)可以在不考慮其物理位置的情況下進(jìn)行協(xié)作和合作。

4、開發(fā)工具和庫(kù)

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)IIoT平臺(tái)應(yīng)該包括必要的工具，用以快速創(chuàng)建新的基于API的整合應(yīng)用程序，能夠?qū)⑵脚_(tái)的各個(gè)環(huán)節(jié)和資源有機(jī)融合起來(lái)，還要能夠便捷的將現(xiàn)有的舊版應(yīng)用程序遷移至新的平臺(tái)之上。至于這些工具應(yīng)該稱為“開發(fā)”工具還是“運(yùn)營(yíng)”工具，大家不必要較真，這些只不過是一種稱呼。很多平臺(tái)供應(yīng)商都在尋求一種使技術(shù)水平較低的開發(fā)者快速創(chuàng)建這些應(yīng)用程序的方法，比如現(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)了“低代碼”或“無(wú)代碼”開發(fā)理念。復(fù)雜的應(yīng)用程序通常需要對(duì)IT /運(yùn)營(yíng)技術(shù)（OT）系統(tǒng)和編程或數(shù)據(jù)科學(xué)有深入的了解。

目前來(lái)看這些基于API的整合工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，具備一定的共性以及專注層面的差異化。首先在共性方面，所有這些工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用基本上都需要構(gòu)建在數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，并衍生出根據(jù)監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)流實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)可視化（例如資產(chǎn)監(jiān)視），以及進(jìn)一步的對(duì)各種數(shù)據(jù)的分析，還有走的更遠(yuǎn)的服務(wù)商，在監(jiān)測(cè)、分析的前提下，最終能夠根據(jù)監(jiān)測(cè)和分析的結(jié)果實(shí)現(xiàn)對(duì)工控系統(tǒng)的的反向操控（例如，根據(jù)這些發(fā)現(xiàn)來(lái)制定減少資產(chǎn)損耗的決策和操控手段）。

該層的核心在于使用廣泛的統(tǒng)計(jì)和優(yōu)化工具來(lái)監(jiān)視和分析結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，以實(shí)現(xiàn)前所未有的洞察力。這些能力通常被稱為人工智能（AI）或機(jī)器學(xué)習(xí)（ML），一般包括以下幾種分析模型：基于統(tǒng)計(jì)學(xué)的分析，人工智能/機(jī)器學(xué)習(xí)，基本原理/物理，運(yùn)籌學(xué)/應(yīng)用數(shù)學(xué)。此外，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)IIoT平臺(tái)還包括廣泛的分析工具，例如搜索，數(shù)據(jù)探索/挖掘，圖像/視頻和自然語(yǔ)言處理。

5、應(yīng)用程序和分析

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)IIoT是一個(gè)充滿變化與活力的市場(chǎng)。最明顯的趨勢(shì)之一是從平臺(tái)/工具包到應(yīng)用程序提供商的多家服務(wù)商的戰(zhàn)略定位的變遷和差異化。出現(xiàn)這種差異化的驅(qū)動(dòng)力很簡(jiǎn)單：工業(yè)企業(yè)通常是在尋求業(yè)務(wù)提升，而不是技術(shù)工具包。這就要求工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)商越來(lái)越多地提供“開箱即用”的應(yīng)用程序，以解決特定的操作難題（遠(yuǎn)程資產(chǎn)監(jiān)視，智能公用網(wǎng)絡(luò)，質(zhì)量管理，現(xiàn)場(chǎng)的工作人員，設(shè)備部署，生產(chǎn)監(jiān)視等）。這些應(yīng)用程序可以是服務(wù)商提供的專有產(chǎn)品，也可以是已經(jīng)包含在平臺(tái)中產(chǎn)品組件。

監(jiān)視與控制之間存在區(qū)別，許多供應(yīng)商僅專注于監(jiān)視/分析應(yīng)用程序。在調(diào)研中，LNS看到了從描述性到診斷性到預(yù)測(cè)性到完整性、說(shuō)明性分析的全方位的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。先前的研究表明，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)IIoT平臺(tái)/分析旨在提供完整的規(guī)范功能方面，這與現(xiàn)有實(shí)踐有所不同。

可通過IIoT平臺(tái)交付的最具潛力的基于API的整合應(yīng)用程序之一是Digital Twins。LNS Research撰寫了有關(guān)數(shù)字孿生在離散行業(yè)的應(yīng)用，以及數(shù)字孿生在過程和批處理行業(yè)企業(yè)中的流程工作應(yīng)用。調(diào)查顯示，截至2018年4月，行業(yè)幾乎還沒有可用的現(xiàn)成的Digital Twin應(yīng)用程序。在這方面工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)IIoT平臺(tái)提供商處于最佳戰(zhàn)略位置，可以考慮提供這一關(guān)鍵而寶貴的功能。

6、生態(tài)系統(tǒng)

除了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)IIoT平臺(tái)的功能和應(yīng)用程序外，平臺(tái)商現(xiàn)在正在努力在其平臺(tái)周圍建立生態(tài)系統(tǒng)。一些平臺(tái)服務(wù)商正在追求類似于Apple iPhone的模式：尋求獨(dú)立的應(yīng)用程序提供商來(lái)使用其平臺(tái)編寫業(yè)務(wù)應(yīng)用程序。平臺(tái)商希望這能加快功能開發(fā)并使其間接獲得市場(chǎng)份額。一些公司也在努力建立類似AppStore的虛擬應(yīng)用市場(chǎng)，以使開發(fā)、交易、使用等圍繞這些應(yīng)用程序的業(yè)務(wù)成為可能。其他公司則在根據(jù)合作伙伴的需求調(diào)整戰(zhàn)略，比如為企業(yè)提供一部分平臺(tái)組件、服務(wù)或行業(yè)特定功能的應(yīng)用。

目前來(lái)看，在所有這些領(lǐng)域中，很難說(shuō)哪個(gè)服務(wù)商的業(yè)務(wù)模式更好。許多供應(yīng)商已開始調(diào)整戰(zhàn)略，開始專注工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)生態(tài)的某個(gè)部分。例如，幾家公司已將自己定位為圍繞在“連接性”或“傳輸”這個(gè)層面。

應(yīng)對(duì)不斷變化的環(huán)境的建議

LNS Research認(rèn)為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)IIoT領(lǐng)域?qū)l(fā)生真正的變革。這個(gè)行業(yè)不需要600家不同的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)IIoT平臺(tái)，甚至可能連10家都不需要。隨著企業(yè)不斷重新定位，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)IIoT領(lǐng)域的并購(gòu)活動(dòng)將會(huì)加速，而競(jìng)爭(zhēng)力差、資金鏈不足的公司將會(huì)面臨倒閉。

在這種環(huán)境下，工業(yè)企業(yè)應(yīng)該做什么？LNS Research有五個(gè)建議：

借助工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)導(dǎo)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型

大多數(shù)工業(yè)企業(yè)應(yīng)考慮采用IIoT技術(shù)，以追求持續(xù)改進(jìn)和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型（IX）計(jì)劃。毫無(wú)疑問，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)IIoT有潛力重新分配行業(yè)內(nèi)和行業(yè)之間的市場(chǎng)份額和財(cái)富。在我們的《產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型就緒調(diào)研》中，我們發(fā)現(xiàn)“工業(yè)轉(zhuǎn)型領(lǐng)導(dǎo)者”（即那些成功實(shí)施轉(zhuǎn)型計(jì)劃的人）比其“跟隨者”將工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)IIoT技術(shù)作為其計(jì)劃的一部分的可能性要高出44％。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)IIoT平臺(tái)技術(shù)的評(píng)估和部署勢(shì)在必行，如果企業(yè)想要在未來(lái)獲得競(jìng)爭(zhēng)力。

持續(xù)追蹤行業(yè)發(fā)展

組織應(yīng)積極地制定工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)IIoT計(jì)劃，充分了解這是一個(gè)必然的長(zhǎng)遠(yuǎn)趨勢(shì)，將來(lái)可能會(huì)發(fā)生顯著的優(yōu)勝劣汰的現(xiàn)象。領(lǐng)先的制造商將是那些可以在短期內(nèi)實(shí)施工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)IIoT的制造商，可能在這個(gè)過程中工業(yè)企業(yè)需要改變戰(zhàn)略方向，或者更換自己的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)方案服務(wù)商，因?yàn)殡S著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)IIoT平臺(tái)供應(yīng)商的競(jìng)爭(zhēng)與發(fā)展，新的業(yè)務(wù)能力以及新的更加有能力的服務(wù)商將會(huì)出現(xiàn)。因此，企業(yè)需要建立持續(xù)的相關(guān)市場(chǎng)追蹤監(jiān)控機(jī)制，以充分抓住這一令人興奮的變革時(shí)機(jī)。

構(gòu)建智能互聯(lián)產(chǎn)品

制造企業(yè)標(biāo)新立異的首要任務(wù)應(yīng)該是重新定義其產(chǎn)品并改變客戶的體驗(yàn)。評(píng)估工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)IIoT在自身的市場(chǎng)中實(shí)現(xiàn)智能連接產(chǎn)品的潛力勢(shì)在必行，企業(yè)應(yīng)該努力成為“突破者”，而不是被“改革”者。數(shù)據(jù)是重點(diǎn)-設(shè)計(jì)工程師需要哪些數(shù)據(jù)來(lái)推動(dòng)突破性或變革性想法？工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)IIoT如何將當(dāng)前和未來(lái)的數(shù)據(jù)傳遞給設(shè)計(jì)工程師？智能互聯(lián)產(chǎn)品應(yīng)被視為一項(xiàng)長(zhǎng)期計(jì)劃，在該計(jì)劃中，將定義和開發(fā)要添加到設(shè)備的新功能。

與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)商合作

記住，制造企業(yè)和其技術(shù)服務(wù)商是互利共生、相輔相成的：制造企業(yè)一定要確保推動(dòng)主要工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)IIoT服務(wù)商在其產(chǎn)品中落實(shí)物聯(lián)網(wǎng)功能，以幫助企業(yè)加快智能互聯(lián)資產(chǎn)和運(yùn)營(yíng)計(jì)劃的落地。在石油和天然氣，化工，采礦和汽車組裝等資產(chǎn)密集型行業(yè)中尤其如此。這類企業(yè)甚至無(wú)需深度侵入、改變自身原有的運(yùn)營(yíng)體系，僅通過落地物聯(lián)網(wǎng)可能就能夠獲得工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)IIoT的很多優(yōu)勢(shì)。

轉(zhuǎn)型可能具有破壞性

我們強(qiáng)烈建議工業(yè)企業(yè)使用更新的工業(yè)轉(zhuǎn)型框架來(lái)開發(fā)可支持戰(zhàn)略目標(biāo)和卓越運(yùn)營(yíng)的運(yùn)營(yíng)架構(gòu)，同時(shí)滿足工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)IIoT平臺(tái)的要求。

責(zé)任編輯：YYX