關(guān)于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應用，7大問(wèn)題亟待解決

制造業(yè)是國家綜合實(shí)力的象征，是在全球化競爭中賴(lài)以生存的資本和保障，德國提出“工業(yè)4.0”，通過(guò)提升制造業(yè)的計算機化、數字化與智能化，建立具有適應性與資源效率的智能工廠(chǎng)，本文聚焦工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應用，關(guān)于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應用，制造企業(yè)需要思考以下七個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。

近日，GE宣布與中國電信達成協(xié)議，將實(shí)現Predix工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺在中國的落地;2016年，西門(mén)子推出Mindsphere平臺;發(fā)源于三一重工的樹(shù)根互聯(lián)在2月20日舉行的2017中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)峰會(huì )上正式發(fā)布根云平臺;家電巨頭海爾則發(fā)布了COSMO  PLAT工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺;航天云網(wǎng)受到各界廣泛關(guān)注。同時(shí)，各類(lèi)物聯(lián)網(wǎng)平臺也十分活躍，例如機智云、艾拉網(wǎng)絡(luò )等。而B(niǎo)AT也在拓展物聯(lián)網(wǎng)云服務(wù)，中國移動(dòng)則于2014年就推出開(kāi)放的物聯(lián)網(wǎng)平臺OneNET。PTC的ThingWorx已成為業(yè)界廣泛關(guān)注的物聯(lián)網(wǎng)應用開(kāi)發(fā)平臺。今年3月，SAP在中國發(fā)布了Leonardo物聯(lián)網(wǎng)套件。中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的熱潮，由此可以略見(jiàn)一斑。

Predix的數字工業(yè)生態(tài)系統

與我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟的負責人進(jìn)行交流?；久鞔_了中國的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)概念包括工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)，加上企業(yè)開(kāi)展的與工業(yè)活動(dòng)相關(guān)的互聯(lián)網(wǎng)應用。所以本文還是聚焦工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應用。

關(guān)于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應用，制造企業(yè)需要思考以下七個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。

應用工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的業(yè)務(wù)目標和預期價(jià)值

通過(guò)對物聯(lián)網(wǎng)采集的數據進(jìn)行分析，可以幫助企業(yè)分析各類(lèi)設備或產(chǎn)品的狀態(tài)，實(shí)現對異常狀態(tài)的預警或報警，從而實(shí)現預測性維護，避免非計劃停機;還有助于幫助企業(yè)改進(jìn)產(chǎn)品性能、幫助企業(yè)降低能耗、保障安全等。通過(guò)對運輸車(chē)輛的數據采集，可以掌握車(chē)輛運行的位置，以及運輸貨品的狀態(tài)，實(shí)現制造商、第三方物流和貨主的信息交互，實(shí)現運輸資源的充分應用。

埃森哲提出的物聯(lián)網(wǎng)應用成熟度模型

還可以用于對污染物的監控、對無(wú)人值守的設備、對石油管道的遠程監控和故障診斷等。在消費品行業(yè)，也有很多基于物聯(lián)網(wǎng)的智能應用，例如智能家居。通過(guò)對各種設備的狀態(tài)監控，還可以實(shí)現設備租賃和服務(wù)電商。因此，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應用廣泛。企業(yè)在應用工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)之前，首先應當結合行業(yè)特點(diǎn)，明確自己的業(yè)務(wù)目標和預期價(jià)值。不同應用的難度差異很大，企業(yè)需要有清晰的認知。

采集哪些有價(jià)值的數據，如何采集、傳輸、存儲與分析?

物聯(lián)網(wǎng)應用的基礎，源于各種智能終端、傳感器和智能儀表，加上GPS定位和網(wǎng)絡(luò )傳輸的功能模塊(WIFI、4G或ZigBee等)。低功耗的NB-IOT技術(shù)，為物聯(lián)網(wǎng)的普及應用帶來(lái)了巨大價(jià)值。當前，各類(lèi)設備數據采集的接口方式差異很大，有些設備需要外接傳感器。所以現在市場(chǎng)上也出現不少可以采集和傳輸數據的盒子，有些盒子具有一定的存儲和數據處理能力。

Oracle物聯(lián)網(wǎng)云服務(wù)與應用軟件的集成

因此，企業(yè)要實(shí)現工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用，需要明確：

究竟要采集哪些有價(jià)值的數據，采集頻率有多高？

如何部署傳感器，是要傳輸所有狀態(tài)數據，還是只傳輸超出閾值的數據？

海量數據如何存儲，是基于私有云還是公有云？

物聯(lián)網(wǎng)數據的數據分析算法和數學(xué)模型是什么？

數據如何分析與展現，數據異常的預警和處置方式？

如何實(shí)現物聯(lián)網(wǎng)數據與企業(yè)業(yè)務(wù)流程的集成？

中小企業(yè)和大型企業(yè)進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)應用的顯著(zhù)差異

中小型制造企業(yè)進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)應用，可以直接選擇基于公有云的物聯(lián)網(wǎng)平臺，相對比較容易。例如，樹(shù)根互聯(lián)就幫助生產(chǎn)高空作業(yè)車(chē)的龍頭企業(yè)星邦重工實(shí)現了設備的定位，支持企業(yè)的設備租賃業(yè)務(wù)。

對于大型制造企業(yè)，則需要更加慎重地制定工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的應用策略，考慮是否需要自己開(kāi)發(fā)及運營(yíng)物聯(lián)網(wǎng)平臺。如果選擇自主開(kāi)發(fā)或自主運營(yíng)，就需要考慮與電信運營(yíng)商、云平臺進(jìn)行合作。

自主開(kāi)發(fā)物聯(lián)網(wǎng)應用，還是利用物聯(lián)網(wǎng)開(kāi)發(fā)平臺來(lái)開(kāi)發(fā)物聯(lián)網(wǎng)應用

就像ERP應用可以選擇自主開(kāi)發(fā)和應用商品化的系統一樣，物聯(lián)網(wǎng)平臺建設的路徑也有不同的選擇?？梢赃x擇物聯(lián)網(wǎng)的云服務(wù)，用物聯(lián)網(wǎng)開(kāi)發(fā)平臺來(lái)構建物聯(lián)網(wǎng)應用，或者直接從底層開(kāi)發(fā)物聯(lián)網(wǎng)應用。

Forrester對物聯(lián)網(wǎng)平臺的分析

相對而言，應用ThingWorx等物聯(lián)網(wǎng)開(kāi)發(fā)平臺來(lái)開(kāi)發(fā)物聯(lián)網(wǎng)應用，對于多數企業(yè)而言，是一個(gè)經(jīng)濟有效的方式。下圖是著(zhù)名研究機構Forrester發(fā)表的2016年第四季度物聯(lián)網(wǎng)軟件平臺排名情況。

設備運營(yíng)企業(yè)、設備制造企業(yè)、零部件企業(yè)、維修企業(yè)如何實(shí)現物聯(lián)網(wǎng)數據的共享、分發(fā)、分析與協(xié)同?

我認為，這是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應用最復雜，也最重要的問(wèn)題。比如，中車(chē)集團如果要建立一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)平臺來(lái)實(shí)現對旗下企業(yè)制造的高鐵、動(dòng)車(chē)、地鐵車(chē)輛進(jìn)行監控，進(jìn)行故障預警和預測性維護，則需要與鐵路總公司、各地的地鐵公司共享物聯(lián)網(wǎng)數據，而各個(gè)整車(chē)制造企業(yè)、零部件制造企業(yè)，應根據其制造的產(chǎn)品和零部件，共享相應的物聯(lián)網(wǎng)數據，以便進(jìn)行數據分析，研究自身產(chǎn)品出現的問(wèn)題，做到知其然，也知其所以然，改進(jìn)產(chǎn)品和制造工藝。

維修企業(yè)如果對某列車(chē)輛進(jìn)行了維修，或者更換了備品備件，則也需要在云平臺上留下維修記錄。如果某列地鐵的車(chē)門(mén)出現故障，則信息應該傳遞到地鐵公司，對應的站臺門(mén)就不能打開(kāi)。在保證信息安全、合理的數據訪(fǎng)問(wèn)權限，以及能夠保證制造商的知識產(chǎn)權前提下，進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)數據的共享，是物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現深化應用，并取得實(shí)效的關(guān)鍵。同樣道理，航空公司與飛機制造商也應當實(shí)現物聯(lián)網(wǎng)數據的共享。

物聯(lián)網(wǎng)平臺功能和部署方式的差異化與選型

很多物聯(lián)網(wǎng)平臺都強調自身的開(kāi)放性，甚至實(shí)現開(kāi)源，以便支持各種類(lèi)型的應用。一個(gè)完整的物聯(lián)網(wǎng)平臺，前端應該能夠集成各種類(lèi)型的傳感器，后端應當具有海量數據的存儲和大數據分析能力，實(shí)現與應用系統的集成，支持各種行業(yè)應用。例如，GE公司就基于Predix平臺開(kāi)發(fā)了卓越制造的套件，集成了在制品管理、質(zhì)量管理、生產(chǎn)管理、路線(xiàn)優(yōu)化等應用功能。

FGE公司基于Predix構建的卓越工廠(chǎng)套件

因此，企業(yè)要進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)平臺的選型，應當深入理解埃森哲提出的物聯(lián)網(wǎng)應用成熟度模型，對各類(lèi)物聯(lián)網(wǎng)平臺的開(kāi)放性、集成能力、數據分析、行業(yè)應用功能進(jìn)行深入比較。從部署方式來(lái)開(kāi)，有些物聯(lián)網(wǎng)平臺的交付方式是公有云服務(wù)，有些物聯(lián)網(wǎng)平臺可以在企業(yè)內部部署，或者通過(guò)私有云方式部署。這也是企業(yè)進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)平臺選型必須考慮的問(wèn)題。

SAP物聯(lián)網(wǎng)平臺定位

物聯(lián)網(wǎng)數據的安全與隱私保護問(wèn)題

物聯(lián)網(wǎng)應用產(chǎn)生的海量數據的分級存儲、備份，以及數據安全、加密，是企業(yè)進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)應用需要考慮的一個(gè)重要問(wèn)題。有些設備的用戶(hù)，例如軍工企業(yè)，出于數據安全和隱私保護的考慮，不愿意設備制造商去獲取設備的狀態(tài)數據。

幾年前，伊朗核設施的離心機的工控網(wǎng)絡(luò )被植入的工業(yè)病毒入侵而最終癱瘓;而最近已經(jīng)出現視頻監控數據被**盜取的事件。這說(shuō)明，數據安全是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應用的前提。如果數據安全得不到保障，企業(yè)級的物聯(lián)網(wǎng)深層次應用就難以實(shí)現。

結語(yǔ)

這七大問(wèn)題提出來(lái)了，但目前答案還很不清晰。因此，制造企業(yè)對于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應用，應當采取積極而又謹慎的態(tài)度，開(kāi)展整體和系統的規劃，再由淺入深，逐步開(kāi)展工業(yè)級的物聯(lián)網(wǎng)應用。