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(shè)備等與日常生活息息相關(guān)的領(lǐng)域，雖然消費(fèi)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(fèi)者，且概念復(fù)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(yù)測，全球在2020年之前準(zhǔn)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(dá)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(luò)，建立起知識(shí)框架，這正是本文所要講的。

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)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(jìn)

工業(yè)1.0：瓦特發(fā)明了蒸汽機(jī)，由此迎來機(jī)械制造時(shí)代。

工業(yè)2.0：電力的普及，實(shí)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(yīng)用，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)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(gè)發(fā)明，如蒸汽動(dòng)力或集成電路，而是技術(shù)進(jìn)步的融合，是實(shí)體物理世界與虛擬網(wǎng)絡(luò)世界融合的時(shí)代。它包括3D打印、虛擬現(xiàn)實(shí)和云計(jì)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(nèi)部互聯(lián)互通的需求漸增，通過接入網(wǎng)絡(luò)進(jìn)而達(dá)到提高產(chǎn)品質(zhì)量和運(yùn)營效率的需求更為強(qiáng)烈，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（簡稱IIoT，Industrial Internet of Things ）應(yīng)運(yùn)而生。

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)將生產(chǎn)過程的每一個(gè)環(huán)節(jié)、設(shè)備變成數(shù)據(jù)終端，全方位采集底層基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，并進(jìn)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(yùn)營。

當(dāng)然，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)漸進(jìn)發(fā)展成熟的過程，在實(shí)施中包括四個(gè)階段：

01

智能的感知控制階段

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

02

全面的互聯(lián)互通階段

通過多種通信網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通手段，如工業(yè)網(wǎng)關(guān)、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(shù)和行業(yè)特征，將采集到的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確地傳遞出去。

03

深度的數(shù)據(jù)應(yīng)用階段

即利用云計(jì)算、 大數(shù)據(jù)等相關(guān)技術(shù)，對數(shù)據(jù)進(jìn)行建模、 分析和優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)多源異構(gòu)數(shù)據(jù)的深度開發(fā)應(yīng)用，從數(shù)據(jù)倉庫中提取隱藏的預(yù)測性信息，挖掘出數(shù)據(jù)間潛在的關(guān)系，快速而準(zhǔn)確地找出有價(jià)值的信息，有效提高系統(tǒng)的決策支持能力。

04

創(chuàng)新的服務(wù)模式階段

利用信息管理、智能終端和平臺(tái)集成等技術(shù)，提供定制服務(wù)、增值服務(wù)、運(yùn)維服務(wù)、升級(jí)服務(wù)、培訓(xùn)服務(wù)、咨詢服務(wù)和實(shí)施服務(wù)等方面，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)工業(yè)智能化改造，提升產(chǎn)業(yè)價(jià)值，優(yōu)化服務(wù)資源 和激發(fā)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新。

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)施階段全景圖

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)要用哪些技術(shù)？

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

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)參考體系架構(gòu)

原料、機(jī)器設(shè)備、環(huán)境、作業(yè)工人等對象被感知控制域的傳感器、標(biāo)簽所感知、識(shí)別和控制，在其生產(chǎn)、加工、運(yùn)輸、流通、銷售等各個(gè)環(huán)節(jié)的信息被獲取。采集的數(shù)據(jù)最終傳送給服務(wù)提供域，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控、能源管理、安全生產(chǎn)等服務(wù)。

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)所需用到的關(guān)鍵技術(shù)主要有4大塊：

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系

技術(shù)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(shù)正在朝5個(gè)方向發(fā)展：

? 終端智能化

包括底層傳感器設(shè)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(kuò)大，使得工業(yè)控制系統(tǒng)與各種業(yè)務(wù)系統(tǒng)的協(xié)作成為可能。

? 聯(lián)接泛在化

工業(yè)控制通信網(wǎng)絡(luò)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(luò)技術(shù)，將監(jiān)控設(shè)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(qū)動(dòng)器、運(yùn)動(dòng)控制器，甚至CNC數(shù)控機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人和成套生產(chǎn)線等生產(chǎn)裝備連接起來。

? 計(jì)算邊緣化

數(shù)據(jù)不用再傳到遙遠(yuǎn)的云端，更適合實(shí)時(shí)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(wù)的實(shí)時(shí)智能化處理與執(zhí)行， 滿足網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)需求。

? 網(wǎng)絡(luò)扁平化

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的體系架構(gòu)正在簡化，系統(tǒng)性能將得到進(jìn)一步提升的同時(shí)降低軟件維護(hù)成本。建立網(wǎng)絡(luò)扁平化技術(shù)體系，使信息在真實(shí)世界和虛擬空間之間智能化流動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)制造的實(shí)時(shí)控制、精確管理和科學(xué)決策。

? 服務(wù)平臺(tái)化

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)面臨著連接設(shè)備量巨大、應(yīng)用環(huán)境復(fù)雜、用戶多元化等問題。提升連接靈活、擴(kuò)展用戶規(guī)模、應(yīng)用開發(fā)的簡易友好，根據(jù)用戶實(shí)際需求提供設(shè)備遠(yuǎn)程管理、預(yù)防性維護(hù)和故障診斷等服務(wù)。