提起物聯(lián)網(wǎng)，一般人首先想到的無非是智能家居、智能汽車、可穿戴設備等與日常生活息息相關的領域。

消費物聯(lián)網(wǎng)一詞很少被提及，產(chǎn)品卻深入人心。他的同胞兄弟工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)常常被提起，但由于不直接面向消費者，且概念復雜難懂，邏輯不容易理順，“真理”只掌握在少數(shù)人手中。

一方面是難懂，另一方面又被紛紛看好。IDC 2017年物聯(lián)網(wǎng)的投資支出預測，全球在2020年之前準備投資的三大行業(yè)都是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)市場的一部分。賽迪顧問數(shù)據(jù)，2016年中國工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)模為1896億元。到 2020 年，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)在中國整體物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)中占比將達到25%，規(guī)模突破4500億元。

究竟“工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)”為何物，如何快速的理清行業(yè)脈絡，建立起知識框架，這正是本文所要講的。

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怎么來的？

在過去的二百多年中，發(fā)生了三次工業(yè)革命，目前，我們正處于第四次，也被稱之為工業(yè)4.0。

工業(yè)革命的演進

工業(yè)1.0：瓦特發(fā)明了蒸汽機，由此迎來機械制造時代。

工業(yè)2.0：電力的普及，實現(xiàn)了產(chǎn)品的大規(guī)模生產(chǎn)。 

工業(yè)3.0：集成電路的應用，實現(xiàn)自動化生產(chǎn)。

工業(yè)4.0概念是德國政府于2013年率先提出，并上升為國家戰(zhàn)略。

與之前的三次革命不同，工業(yè)4.0不是由一個發(fā)明，如蒸汽動力或集成電路，而是技術進步的融合，是實體物理世界與虛擬網(wǎng)絡世界融合的時代。它包括3D打印、虛擬現(xiàn)實和云計算等。        

物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)4.0等概念既有交集也有差異。隨著工業(yè)化與信息化的深度融合，企業(yè)內部互聯(lián)互通的需求漸增，通過接入網(wǎng)絡進而達到提高產(chǎn)品質量和運營效率的需求更為強烈，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（簡稱IIoT，Industrial Internet of Things ）應運而生。        

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)將生產(chǎn)過程的每一個環(huán)節(jié)、設備變成數(shù)據(jù)終端，全方位采集底層基礎數(shù)據(jù)，并進行更深層面的數(shù)據(jù)分析與挖掘，從而提高效率、優(yōu)化運營。

當然，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是一個漸進發(fā)展成熟的過程，在實施中包括四個階段：

1、智能的感知控制階段

即利用基于末端的智能感知技術，如傳感器、REID、無線傳感網(wǎng)絡等，隨時、 隨地進行工業(yè)數(shù)據(jù)的采集和設備控制的智能化。

2、全面的互聯(lián)互通階段

通過多種通信網(wǎng)絡互聯(lián)互通手段，如工業(yè)網(wǎng)關、短距離無線通信、低功耗廣域網(wǎng)和OPC UA等，整合信息化共性技術和行業(yè)特征，將采集到的數(shù)據(jù)實時、準確地傳遞出去。    

3、深度的數(shù)據(jù)應用階段

即利用云計算、 大數(shù)據(jù)等相關技術，對數(shù)據(jù)進行建模、 分析和優(yōu)化，實現(xiàn)多源異構數(shù)據(jù)的深度開發(fā)應用，從數(shù)據(jù)倉庫中提取隱藏的預測性信息，挖掘出數(shù)據(jù)間潛在的關系，快速而準確地找出有價值的信息，有效提高系統(tǒng)的決策支持能力。    

4、創(chuàng)新的服務模式階段

利用信息管理、智能終端和平臺集成等技術，提供定制服務、增值服務、運維服務、升級服務、培訓服務、咨詢服務和實施服務等方面，實現(xiàn)傳統(tǒng)工業(yè)智能化改造，提升產(chǎn)業(yè)價值，優(yōu)化服務資源    和激發(fā)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新。        

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的實施階段全景圖

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要用哪些技術？

從系統(tǒng)的角度看，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的構成模型、各功能模塊中主要實體以及模塊間的關系，如下圖所示：

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)參考體系架構

原料、機器設備、環(huán)境、作業(yè)工人等對象 被 感知控制域的傳感器、標簽所感知、識別和控制，在其生產(chǎn)、加工、運輸、流通、銷售等各個環(huán)節(jié)的信息被獲取。采集的數(shù)據(jù)最終傳送給服務提供域，從而實現(xiàn)遠程監(jiān)控、能源管理、安全生產(chǎn)等服務。

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)所需用到的關鍵技術主要有4大塊。

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術體系

技術并非一成不變，而是向前發(fā)展的，目前，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的技術正在朝5個方向發(fā)展。

1、終端智能化

包括底層傳感器設備自身向著微型化和智能化的方向發(fā)展，以及工業(yè)控制系統(tǒng)的開放逐漸擴大，使得工業(yè)控制系統(tǒng)與各種業(yè)務系統(tǒng)的協(xié)作成為可能。

2、聯(lián)接泛在化

工業(yè)控制通信網(wǎng)絡經(jīng)歷了現(xiàn)場總線、工業(yè)以太網(wǎng)和工業(yè)無線等多種工業(yè)通信網(wǎng)絡技術，將監(jiān)控設備與系統(tǒng)， 同生產(chǎn)現(xiàn)場的各種傳感器、 變送器、執(zhí)行器、 伺服驅動器、運動控制器，甚至CNC數(shù)控機床、工業(yè)機器人和成套生產(chǎn)線等生產(chǎn)裝備連接起來。

3、計算邊緣化

數(shù)據(jù)不用再傳到遙遠的云端，更適合實時的數(shù)據(jù)分析和智能化處理，具有安全、快捷、易于管理等優(yōu)勢， 能更好地支撐本地業(yè)務的實時智能化處理與執(zhí)行， 滿足網(wǎng)絡的實時需求。

4、網(wǎng)絡扁平化

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的體系架構正在簡化，系統(tǒng)性能將得到進一步提升的同時降低軟件維護成本。建立網(wǎng)絡扁平化技術體系，使信息在真實世界和虛擬空間之間智能化流動，實現(xiàn)對生產(chǎn)制造的實時控制、精確管理和科學決策。

5、服務平臺化

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺面臨著連接設備量巨大、應用環(huán)境復雜、用戶多元化等問題。提升連接靈活、擴展用戶規(guī)模、應用開發(fā)的簡易友好，根據(jù)用戶實際需求提供設備遠程管理、預防性維護和故障診斷等服務。

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跟誰有關？

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的主要玩家分有傳感器廠商、工業(yè)控制企業(yè)以及平臺。

工業(yè)控制

工業(yè)控制是對工業(yè)過程實現(xiàn)檢測、控制、優(yōu)化、調度、管理和決策為目的， 主要是以PLC、DCS等產(chǎn)品形式體現(xiàn)。

DCS：分散控制系統(tǒng)    

PLC：可編程邏輯控制器    

DCS是一個控制"系統(tǒng)"，而 PLC只是一種控制"裝置"，兩者是"系統(tǒng)"與"裝置"的區(qū)別。系統(tǒng)可以實現(xiàn)任何裝置的功能與協(xié)調，從原理上裝置可以組成系統(tǒng)。    

目前，PLC市場可以分成美國、歐洲和日本等三個流派，并占有主要的市場份額。中國的PLC仍以國外產(chǎn)品為主， 國內PLC 生產(chǎn)廠家在產(chǎn)品數(shù)量和生產(chǎn)規(guī)模的還有待于提高。

DCS生產(chǎn)廠家主要集中在美國、 日本、德國等。國外DCS產(chǎn)品在中國有一定占有率。不過近年來國產(chǎn)DCS的市場占有份額也在飛速提升，中國涌現(xiàn)出一批DCS產(chǎn)品優(yōu)秀企業(yè)，不僅品種數(shù)量大幅度增加，而且產(chǎn)品技術水平已經(jīng)達到或接近國際先進水平。    

平臺 

除了獨立布局，展開優(yōu)勢互補合作，擴展生態(tài)圈也是一種主流的平臺布局方式。

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應用案例

創(chuàng)新保險模式

三一重工是中國最大、全球第五的工程機械制造商。其設備價值不菲，售價動輒幾十萬上百萬元。由于工程機械車輛在施工過程中所面臨的施工風險相對較高，因此通常會以購買保險的方式轉嫁風險，但保險公司往往對情況了解是有限的。

樹根互聯(lián)的"根云"平臺，聯(lián)合久隆保險和三一重工，聚合裝備制造、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)及金融三方面的人才和技術，首次探索和嘗試"裝備＋數(shù)據(jù)＋保險"的閉環(huán)商業(yè)模式，共同對三一裝備的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)及企業(yè)運營數(shù)據(jù)進行深度挖掘與應用，研發(fā)基于物聯(lián)網(wǎng)的保險產(chǎn)品，發(fā)掘工業(yè)大數(shù)據(jù)的金融價值，探索工業(yè)大數(shù)據(jù)創(chuàng)新性商業(yè)模式。    

通過基于設備的數(shù)據(jù)對損失概率進行預測，在設備定價中將每一臺設備運行數(shù)據(jù)（工況數(shù)據(jù)）作為定價變量來考慮，可以對每臺單獨設備提供更加準確、公允、動態(tài)的定價，幫助保險公司進行風險選擇與精準定價。

生產(chǎn)工藝優(yōu)化

寶鋼集團被稱為中國改革開放的產(chǎn)物，1978年"十一屆三中全會"閉幕的第二天，就在中國上海北翼長江之畔打下第一根樁。經(jīng)過30多年發(fā)展，寶鋼已成為中國最大的鋼鐵聯(lián)合企業(yè)。但寶鋼的磨輯間標準化工藝流程存在勞動效率低、安全風險高、質量波動大、環(huán)保效果差等問題。

寶鋼通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、射頻識別、信息交互、智能控制等技術，實現(xiàn)了對軋輥全生命周期管理。

在軋輥上應用RFD技術，自動識別軋輥身份信息及數(shù)據(jù)，并通過相關應用程序用于物流、庫存、現(xiàn)場管理，極大提高生產(chǎn)效率，大幅降低人工識別可能出現(xiàn)的錯誤率將熱軋磨輥間整體以人工操作為主的標準化工藝流程。

通過智能化的感知、人機交互、決策和執(zhí)行等技術，將信息技術和智能技術與裝備制造過程技術深度融合、集成，打造了無人化自動磨輥間提高了智能制造的水平。大大提高了軋線供輯能力，避免了安全風險，降低了生產(chǎn)成本，提高了環(huán)保節(jié)能水平。

結語        

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)背后的邏輯是日趨成熟的傳感器技術、信息技術，這使得工業(yè)應用能夠向智能化轉變。而感知控制和互聯(lián)互通實現(xiàn)之后，數(shù)據(jù)將進一步被挖掘，工業(yè)制造領域的覆蓋面將進一步拓展，塑造功能和形式更多樣的，提供個性化服務的生態(tài)，激發(fā)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新。從產(chǎn)業(yè)的角度來看，傳感器、工業(yè)控制、平臺相關企業(yè)將直接受益。