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          平臺體系才是工業互聯網發展的關鍵

          作者:陳玲麗時間:2020-03-16來源:電子產品世界收藏

          2012年,美國通用電氣公司在提出“”概念時,是這么說的:“,就是把人、數據和機器連接起來”。

          本文引用地址:http://www.sjzwangxun.com.cn/article/202003/410978.htm

          的本質,就是通過開放的、全球化的通信網絡平臺,把設備、生產線、員工、工廠、倉庫、供應商、產品和客戶緊密地連接起來,共享工業生產全流程的各種要素資源,讓數據“流動”起來,使其數字化、網絡化、自動化、智能化,從而實現效率提升和成本降低。

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          工業互聯網跟傳統互聯網的區別:

          · 首先是連接的對象不同。傳統互聯網是通過電腦、手機等數碼產品連接普通消費者,而工業互聯網,就是利用大數據、物聯網、人工智能這些新興科技力量把工廠、工業生產線上的人、機器、物品連接起來。通過連接,將所有生產環節統籌起來運作。

          · 其次,連接的量級不一樣,傳統互聯網連接幾十億人群而工業互聯網連接的是幾百億生產設備。

          · 最后是對網絡的實時響應要求不一樣,我們平時上網有一些卡頓并不太影響,而工業互聯網需要實時的響應來保障生產線上工作不間斷運行,有時甚至需要精確到毫秒級。

          第四次工業革命是人類發展的必然趨勢,工業互聯網也是工業發展的必經之路。

          平臺體系是工業互聯網的關鍵

          工業互聯網也是IT、CT、OT的全面融合和升級 —— IT是信息技術,CT是通信技術,OT是操作技術。它既是一張網絡,也是一個平臺,更是一個系統,實現了工業生產過程所有要素的泛在連接和整合。

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          非數字化沒有網絡的單個節點,它就是孤島,是“死”的。隨著傳感器等數據采集技術的升級,節點開始產生數據,有了“生命”。與此同時,通信技術已在不斷升級,像血管和神經一樣,幫助無數孤立的節點,交換數據、共享數據。最后,這些數據流會到達云端,借助云計算、大數據這些信息技術升級的產物,產生價值。

          如此一來,所有節點就形成一個系統,一個更強大和完整的“生命體”。平臺體系是工業互聯網的核心,工業互聯網平臺可以分為4 個部分:

          1. 邊緣層:通過協議轉化和邊緣計算形成有效的數據采集體系,從而將物理空間的隱形數據在網絡空間顯性化。

          2. IaaS 層:將基礎的計算網絡存儲資源虛擬化,實現基礎設施資源池化。

          3. 工業PaaS 層:工業操作系統,向下對接海量工業裝備、儀器、產品,向上支撐工業智能化應用的快速開發和部署。

          4. 工業APP:以行業用戶和第三方開發者為主,行業用戶如富士康、中聯重科等工業垂直領域的產商,第三方開發者主要是基于PaaS層做工業APP的開發工作,通過調用和封裝工業PaaS 平臺上的開放工具,形成面向行業和場景的應用。

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           工業互聯網平臺功能架構(圖片來自中國工業互聯網聯盟)

          能夠提供這樣強大平臺的公司,一定只有兩種,要么是工業制造能力很強的公司,要么是信息技術能力很強的公司。但是,盡管工業互聯網已經發展了這么多年,迄今為止,仍然沒有任何一個平臺占據了絕對領先的地位,也沒有任何一個平臺獲得了真正的成功。

          例如,美國的通用電氣旗下的GE Digital,專注工業互聯網業務,發布了世界上第一個工業互聯網平臺Predix,但是由于業績不佳,出售了它的部分股權。

          工業互聯網有一個很大的特點,就是個性化。每個公司生產的東西不一樣,流程不一樣,工藝不一樣,設備不一樣,渠道不一樣,甚至商業模式和供應鏈也不一樣。想要成功,必須經過非常深入的分析,然后建模,最后開發。也就是說,高度定制化。一個工業互聯網平臺項目,需要花大量的時間在場景和需求分析上,搞懂它到底是怎么運作的。

          工業物聯網平臺的“魔力象限”

          魔力象限圖是知名市場咨詢機構Gartner公司依據標準對某一市場內的廠商進行分析的研究工具。2019年6月下旬,Gartner發布了針對工業物聯網(IIoT)平臺的魔力象限報告,對全球工業物聯網平臺的表現進行了分析,引起熱議。

          魔力象限圖有兩個軸 —— 水平軸為“愿景完整性”,用來反映產品擁有多少特性以及創新的改進能驅使其它廠商做出反應并迎頭趕上;縱軸代表“執行能力”,通常由營業收入、分銷商的數量和質量、員工數量和他們在研發/銷售和支持以及其它業務問題上的分布比例來決定。

          因此,右上象限中的廠商的稱為“領導者” (Leaders),而右下象限是“遠見卓識者” (Visionaries),左下象限為“特定領域者” (Niche),而左上象限為“挑戰者” (Challengers)。

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          具體來看,特定領域者指公司發展前景的完備性和執行力較低,但占有一定的市場份額,往往這些企業在特定的領域內處于領先地位;遠見者即擁有著眼未來的領先市場的計劃,但目前的能力并非同類中領先的企業;挑戰者則是執行能力很強,但是在獲取市場地位的愿景方面比領導者來得狹窄;領導者是指通過擴大覆蓋范圍,開發新的同類中領先的能力和新的商業模式,以及大規模部署這些模式,來左右市場的發展方向的企業。

          從Gartner本次發布的魔力象限報告中可以看出,同去年一樣,在當前工業物聯網平臺市場,上面兩個象限還是空白,還不存在領導者甚至挑戰者。這說明,全球的工業物聯網應用還處于早期的探索階段,還沒有真正“跨越鴻溝”。原因可以歸結為工業的三個行業特征的特殊性:

          · 第一個特征是行業特征:工業同行業內,每個企業都是產品的競爭關系,因為有工業產品的技術秘密、商業秘密等,它不可能把自己的企業的生命線交給同類的競爭企業。拿國內來說,三一重工、徐工、中聯重科等,又或者是海爾、美的、格力等,他們不可能用同一張工業互聯網來解決問題。

          · 第二個特征是產品的復雜度:我們把國際互聯網形容成X軸的話,網上可以接入任何人員和任何電腦類設備,溝通的是信息流,接入的數量越大就越有價值。但是工業互聯網就不一樣了,它像Y軸,做的越深、垂直深入越深越好。那就會出現連接的復雜度、傳輸的復雜、應用的復雜度、管理的復雜度、工業APP開發的復雜度。

          · 第三個是工業產品的安全性:工業互聯網的安全性是國際互聯網的安全性所不能比擬的。一個國家的工業安全是國家命脈,不能有任何疏忽。

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          針對特定領域者象限的平臺廠商,Gartner解釋,一方面是因為工業物聯網的價值在于工業應用,但特定領域者還無法展現出大規模的跨越多個工廠、國家或地區的工業成功案例,而是更多地關注工業現場的設備應用和企業與供應鏈合作伙伴之間的互動;另一方面,由于整個市場還處在方興未艾的階段,制造企業在推進工業物聯網應用中涉及商業模式創新、組織變革、人才匯集等工作,整個市場的成長還需要有待時日。

          工業物聯網平臺是一個破碎的市場,市場上充斥著各種各樣的科技公司。該市場由小型初創企業、大型工業企業、系統集成商和傳統IT企業組成,它們都在競相為工業企業提供解決方案。Gartner預計將有更多的供應商進入市場,比如通信服務提供商(CSPs),以及傳統的工業控制和自動化供應商。

          因此,現在工業互聯網平臺處于全面混戰的一個狀態,就在這種背景下,全球工業互聯網平臺市場在高速增長。根據研究機構 MarketsandMarkets 的統計數據顯示,2017 年全球工業互聯網平臺市場規模為25.7億美元,預計2023年將增長至138.2億美元。美國、歐洲和亞太這三個地區,是當前工業互聯網平臺發展的焦點區域。

          許多探索在孜孜不倦地進行之中,春秋無義戰,江湖多地盤。一個喧鬧的跑馬圈地的時代。離群雄確立的戰國爭霸,似乎依然很遠。

          5G和人工智能助力工業互聯網

          將人工智能引入工業制造,其實就是讓人工智能作為代理人,幫助管理工廠,管理整個制造生產流程,甚至包括采購、物流和銷售流程。隨著人工智能的不斷演進,工業互聯網這個系統將會實現工況自感知、工藝自學習、裝備自執行、系統自組織。這個,就是智能制造的最高境界。

          另外,一些以往受限于網絡接入而不能實現的場景,在5G的加持下,都變得可行。高連接速率、超低網絡延時、海量終端接入、高可靠性,都是5G所具備的優點。這些優點,將非常有利于5G替代現有的廠區物聯網通信技術,尤其是Wi-Fi,藍牙等短距離通信技術。

          5G和工業互聯網之間的關系,主要集中在接入層。除了接入層之外,5G的切片、邊緣計算,都可以在工業互聯網領域找到不錯的應用場景。

          工業互聯網發展中的障礙

          工業互聯網的未來是美好的,但是,前進的道路并不通暢。很多的問題和障礙擺在它的面前,數據安全問題是工業互聯網發展最關鍵的問題之一。工業互聯網的安全,涉及采集、傳輸、存儲和分析數據的制造生產流程的整個環節。在工業互聯網環境中,一旦系統連接了網絡,機器和設備就可能會遭到攻擊,生產過程會受到破壞和干擾,甚至停止。

          企業對于數據安全的顧慮,嚴重影響了他們“上云”的積極性。他們害怕自己的核心數據不能得到很好的保護,一旦泄露,帶來的后果是災難性的。保護數據的安全,既需要平臺擁有可靠的技術,也需要企業本身有很好的軟硬件環境和管理水平。

          此外,工業互聯網標準的缺失,以及企業ICT人才培養的不足,都是困擾工業互聯網向前發展的障礙。

          事實上,工業互聯網的建設不僅涉及工廠內部網絡,還涉及工廠外部網絡,包括海量異構設備的數字化、網絡化、智能化改造。另外,工業互聯網更強調系統的開放性、互聯互通性及互操作能力,設備和系統聯網及協同需求將大大增加,并帶來了大量新的標準化需求。如何在系統中集成現有的和即將產生的各種設備,如何提取和搜集有用的數據等,都涉及到標準化的問題。



          關鍵詞: 工業互聯網

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