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工业物联网正历经黄金时代?还有问题待解决

黑龙江6+1app www.j7k88.cn 2018-07-12 11:51:22  来源:物联网世界

摘要:事实上日益竞争明显的市场也让传统制造企业感觉到转型、换一种商业模式经营的重要性,生产制造更加注重提升效率,利用物联网技术,将工业自动化和信息化融合,能够收集和分析机器间的数据,实现更快、更灵活和更高效的流程,以降低成本生产更高质量的产品,提高公司核心竞争力。
关键词: 物联网 工业4 0
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  十八世纪工业革命从手工业到机器的过渡,到十九世纪由蒸汽机驱动的工厂,再到电气化二十世纪早期的大规模生产,并且工业在二十世纪七十年代变成了自动化,如今在工业技术兴起的浪潮中,尤其是与传感器、机器、工件和IT系统的结合应用,工业物联网(IIoT)正在给传统自动化设备带来全新的变革。

  事实上日益竞争明显的市场也让传统制造企业感觉到转型、换一种商业模式经营的重要性,生产制造更加注重提升效率,利用物联网技术,将工业自动化和信息化融合,能够收集和分析机器间的数据,实现更快、更灵活和更高效的流程,以降低成本生产更高质量的产品,提高公司核心竞争力。

  据相关调查研究显示,2018年工业/制造业将成为物联网领域支出占比最大的产业,预计支出金额将达到1890亿美元,占总体比重为24.47%,然而2018上半年工业物联网的发展好像并不是那么理想,笔者下面将从目前的行业现状、应用方案、行业趋势和市场竞争力几方面进行分享。

  现阶段工业物联网需要解决的问题

  制造过程中的协调运作、信息数据处理、仓储物流运输等问题对于高效生产是至关重要的,同时工业无线的三大标准HART、ISA以及WIA-PA 均兼容了IEEE802.15.4 无线网络协议,亦要考虑设备的兼容性,这些在工业走向智能化的过程中在一定程度上跟市场实际需求和行业现状均有不同程度上的影响。

  设备兼容性。工业物联网在实施的过程中要与原有设备已应用的传感器相兼容是关键问题之一,它的层次性架构体系,每层均有相对应信息采集传输安全标准,目前这些标准的制定几乎由国外把持。如规定了传感器节点组网方式及数据加密转发的ZigBee协议栈是基于EEE802.15.4开发,由美国IEEE掌握其核心专利技术;传输层采用的主流安全传输协议如TCP/IP、HTTP、FTP协议也均由美国设计主导;工业物联网应用层网络安全采用的openSAFETY协议栈也由国际电工协会IEC制定。设备兼容关键是标准的统一,但是相互之间的兼容性还存在一定问题。

  数据采集技术。数据采集是构成工业物联网核心基础之一,数据在系统不同的层次之间通过网络进行传输。传统的管理系统将人作为数据采集端,用流程来固化组织的行为,用指标来衡量评价流程和组织的效率。工业物联网就是要将人和物联系起来,将系统和物联系起来,将物作为数据采集端,由人或系统进行数据分析和决策,数据的分析与优化是物联网的关键技术之一,也是未来物联网发挥价值的关键点。

  信息数据处理。工业生产过程中产生的大量数据如何有效处理、分析、记录这些数据,提炼出对工业生产有指导性建议的结果,是工业物联网的核心所在,也是难点所在。需结合云计算、云存储、神经网络等智能计算技术,通过实现生产设计、制造、管理过程中的人一人、人一机和机一机之间的行为、环境和状态感知,真实准确地反映出工业生产过程中的细节变化,以便得出更精准的分析结果,这就需要对海量的数据和信息进行分析和处理,并结合大数据技术,深入挖掘数据价值。

  统一国家安全管理体系。建立完善的工业物联网信息安全管理体系至关重要,安全检测、评估、准入等都没有具体的标准,而且由于缺乏统一管理,相关标准也不是一个行业的主管部门可以制定的,这就导致具体实施没有依据,工业企业只能根据自身业务需要自行设计、验证相关安全接口,最终导致产品安全标准不一,漏洞频发。

  一套完整的工业物联网系统解决方案

  如火如荼的物联网革命正在深刻的改变着每个人的生活,在万物互联的浪潮中,物联网成为整个信息科技行业未来最大的市场增长点,决胜物联网已经成为诸多创新企业持续增长的原动力。面对涵盖软件、硬件、操作系统、用户界面、大数据和云计算等一系列技术的物联网应用,系统级解决方案成为物联网竞争中必不可少的优势。

  无论基于哪种场景,也无论是个人、物体,还是人机协同的过程,物联网的设备都不再是孤立的个体,需要硬件和软件的高度协调,还要考虑到硬件和软件以及后端服务总体呈现的方式,这就需要一个完整的工业解决方案。

  成熟的应用需要的硬件将涵盖从传感器到应用处理器,从闪存和云存储到无线连接,从电源管理到高性能模拟等等一系列的硬件知识,同时还需要各种软件加以配合。将工业物联网技术,集成到传统的监控和数据采集(SCADA)系统以及人机界面(HMI)方案中,为企业带来了设备监控、预测维护和操作效率提升等附加值。在决策之前对硬件、云服务供应商、及通信协议等进行充分的考虑,可以为企业的云集成计划带来最佳的实施效果。通过云平台对多个位置的安全访问可实现更好的可扩展性。由于不再需要处理器密集型的分析,因此硬件过时的困扰也就大大减轻。随着越来越多的设备通过工业物联网传输协议进行通信,连接性也得到了增强。

  国内产业发展形势综述

  现在,以物联网融合创新为特征的新型网络化智能生产方式正塑造未来制造业的核心竞争力,推动形成新的产业组织方式、新的企业与用户关系、新的服务模式和新业态,推动汽车、飞机、工程装备、家电等传统工业领域向网络化、智能化、柔性化、服务化转型,孕育和推动全球新产业革命的发展。

  政策支持力度加大。自2013年以来,我国政府及相关单位陆续颁布相关政策大力推进物联网技术向传统行业中的深度渗透,具体可参照笔者的《工业互联网春风拂面 利好政策为你逐条解》一文有具体说明。

  加快多行业多领域信息化进程,未来物联网与互联网的结合将让生产效率大幅提高,智慧物流、工业机器人等先进设备的应用,将使人均产值、毛利率迎来大幅提升。

  企业如何抢占市场

  在工业系统中,软件系统使产品和生产过程的设计软件、产品数据库软件、控制软件和生产管理软件,这些领域里最为关键的软件技术和能力都掌握在美国、德国或者日本公司手里;还有芯片技术和传感器技术,这些超大规模集成电路或者芯片相关的突破,也是在实现工业物联网发展过程中必须形成的重要产业支柱。

  事实上,现在几乎没有人能够否认物联网技术对于企业实现业务和发展空间的价值,对于企业来讲,最核心的价值在于能够打通贯穿所有业务环节数据通路,从人、机、料等多环节入手,让以往没有办法发挥价值的数据,真正对企业的运行和决策发挥作用和价值。同时亦要提高企业整体的综合能力:

  提高云服务平台支撑能力。我国工业物联网的第一个软肋就是在制造业转型上的技术积累不够。但我们可以通过云服务的能力去缩短追赶的速度,决定因素就是工业云平台的整体技术能力。

  提高企业信息化服务能力。通用电气的CEO伊梅尔特曾说过,“工业互联网的威力在于“1%”。”也就是说,在工业互联网所推动的变革中,即使效率只提升1%,它所带来的效益也是空前巨大的。那么物联网作为一项通用的技术能力,它对工业制造业的推动显然不是技术本身,而是对具体行业的理解。

  提高先进制造业的模式经验。工业物联网也是互联网技术与工业制造业技术的结合,其中的关键点在于“融合”,在融合创新的过程中不断提高企业的生产竞争力。
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