平臺體系才是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的關(guān)鍵

2012年，美國通用電氣公司在提出“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”概念時(shí)，是這么說(shuō)的：“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，就是把人、數據和機器連接起來(lái)”。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)，就是通過(guò)開(kāi)放的、全球化的通信網(wǎng)絡(luò )平臺，把設備、生產(chǎn)線(xiàn)、員工、工廠(chǎng)、倉庫、供應商、產(chǎn)品和客戶(hù)緊密地連接起來(lái)，共享工業(yè)生產(chǎn)全流程的各種要素資源，讓數據“流動(dòng)”起來(lái)，使其數字化、網(wǎng)絡(luò )化、自動(dòng)化、智能化，從而實(shí)現效率提升和成本降低。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)跟傳統互聯(lián)網(wǎng)的區別：

· 首先是連接的對象不同。傳統互聯(lián)網(wǎng)是通過(guò)電腦、手機等數碼產(chǎn)品連接普通消費者，而工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，就是利用大數據、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能這些新興科技力量把工廠(chǎng)、工業(yè)生產(chǎn)線(xiàn)上的人、機器、物品連接起來(lái)。通過(guò)連接，將所有生產(chǎn)環(huán)節統籌起來(lái)運作。

· 其次，連接的量級不一樣，傳統互聯(lián)網(wǎng)連接幾十億人群而工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)連接的是幾百億生產(chǎn)設備。

· 最后是對網(wǎng)絡(luò )的實(shí)時(shí)響應要求不一樣，我們平時(shí)上網(wǎng)有一些卡頓并不太影響，而工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)需要實(shí)時(shí)的響應來(lái)保障生產(chǎn)線(xiàn)上工作不間斷運行，有時(shí)甚至需要精確到毫秒級。

第四次工業(yè)革命是人類(lèi)發(fā)展的必然趨勢，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)也是工業(yè)發(fā)展的必經(jīng)之路。

平臺體系是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)也是IT、CT、OT的全面融合和升級 —— IT是信息技術(shù)，CT是通信技術(shù)，OT是操作技術(shù)。它既是一張網(wǎng)絡(luò )，也是一個(gè)平臺，更是一個(gè)系統，實(shí)現了工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程所有要素的泛在連接和整合。

非數字化沒(méi)有網(wǎng)絡(luò )的單個(gè)節點(diǎn)，它就是孤島，是“死”的。隨著(zhù)傳感器等數據采集技術(shù)的升級，節點(diǎn)開(kāi)始產(chǎn)生數據，有了“生命”。與此同時(shí)，通信技術(shù)已在不斷升級，像血管和神經(jīng)一樣，幫助無(wú)數孤立的節點(diǎn)，交換數據、共享數據。最后，這些數據流會(huì )到達云端，借助云計算、大數據這些信息技術(shù)升級的產(chǎn)物，產(chǎn)生價(jià)值。

如此一來(lái)，所有節點(diǎn)就形成一個(gè)系統，一個(gè)更強大和完整的“生命體”。平臺體系是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的核心，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺可以分為4 個(gè)部分：

1. 邊緣層：通過(guò)協(xié)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(wǎng)絡(luò )空間顯性化。

2. IaaS 層：將基礎的計算網(wǎng)絡(luò )存儲資源虛擬化，實(shí)現基礎設施資源池化。

3. 工業(yè)PaaS 層：工業(yè)操作系統，向下對接海量工業(yè)裝備、儀器、產(chǎn)品，向上支撐工業(yè)智能化應用的快速開(kāi)發(fā)和部署。

4. 工業(yè)APP：以行業(yè)用戶(hù)和第三方開(kāi)發(fā)者為主，行業(yè)用戶(hù)如富士康、中聯(lián)重科等工業(yè)垂直領(lǐng)域的產(chǎn)商，第三方開(kāi)發(fā)者主要是基于PaaS層做工業(yè)APP的開(kāi)發(fā)工作，通過(guò)調用和封裝工業(yè)PaaS 平臺上的開(kāi)放工具，形成面向行業(yè)和場(chǎng)景的應用。

 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺功能架構（圖片來(lái)自中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)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(yè)制造能力很強的公司，要么是信息技術(shù)能力很強的公司。但是，盡管工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)發(fā)展了這么多年，迄今為止，仍然沒(méi)有任何一個(gè)平臺占據了絕對領(lǐng)先的地位，也沒(méi)有任何一個(gè)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(zhuān)注工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)，發(fā)布了世界上第一個(gè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺Predix，但是由于業(yè)績(jì)不佳，出售了它的部分股權。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)有一個(gè)很大的特點(diǎn)，就是個(gè)性化。每個(gè)公司生產(chǎn)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(yè)模式和供應鏈也不一樣。想要成功，必須經(jīng)過(guò)非常深入的分析，然后建模，最后開(kāi)發(fā)。也就是說(shuō)，高度定制化。一個(gè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺項目，需要花大量的時(shí)間在場(chǎng)景和需求分析上，搞懂它到底是怎么運作的。

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺的“魔力象限”

魔力象限圖是知名市場(chǎng)咨詢(xún)機構Gartner公司依據標準對某一市場(chǎng)內的廠(chǎng)商進(jìn)行分析的研究工具。2019年6月下旬，Gartner發(fā)布了針對工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IIoT)平臺的魔力象限報告，對全球工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺的表現進(jìn)行了分析，引起熱議。

魔力象限圖有兩個(gè)軸 —— 水平軸為“愿景完整性”，用來(lái)反映產(chǎn)品擁有多少特性以及創(chuàng )新的改進(jìn)能驅使其它廠(chǎng)商做出反應并迎頭趕上；縱軸代表“執行能力”，通常由營(yíng)業(yè)收入、分銷(xiāo)商的數量和質(zhì)量、員工數量和他們在研發(fā)/銷(xiāo)售和支持以及其它業(yè)務(wù)問(wèn)題上的分布比例來(lái)決定。

因此，右上象限中的廠(chǎng)商的稱(chēng)為“領(lǐng)導者” (Leaders)，而右下象限是“遠見(jiàn)卓識者” (Visionaries)，左下象限為“特定領(lǐng)域者” (Niche)，而左上象限為“挑戰者” (Challengers)。

具體來(lái)看，特定領(lǐng)域者指公司發(fā)展前景的完備性和執行力較低，但占有一定的市場(chǎng)份額，往往這些企業(yè)在特定的領(lǐng)域內處于領(lǐng)先地位；遠見(jiàn)者即擁有著(zhù)眼未來(lái)的領(lǐng)先市場(chǎng)的計劃，但目前的能力并非同類(lèi)中領(lǐng)先的企業(yè)；挑戰者則是執行能力很強，但是在獲取市場(chǎng)地位的愿景方面比領(lǐng)導者來(lái)得狹窄；領(lǐng)導者是指通過(guò)擴大覆蓋范圍，開(kāi)發(fā)新的同類(lèi)中領(lǐng)先的能力和新的商業(yè)模式，以及大規模部署這些模式，來(lái)左右市場(chǎng)的發(fā)展方向的企業(yè)。

從Gartner本次發(fā)布的魔力象限報告中可以看出，同去年一樣，在當前工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺市場(chǎng)，上面兩個(gè)象限還是空白，還不存在領(lǐng)導者甚至挑戰者。這說(shuō)明，全球的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應用還處于早期的探索階段，還沒(méi)有真正“跨越鴻溝”。原因可以歸結為工業(yè)的三個(gè)行業(yè)特征的特殊性：

· 第一個(gè)特征是行業(yè)特征：工業(yè)同行業(yè)內，每個(gè)企業(yè)都是產(chǎn)品的競爭關(guān)系，因為有工業(yè)產(chǎn)品的技術(shù)秘密、商業(yè)秘密等，它不可能把自己的企業(yè)的生命線(xiàn)交給同類(lèi)的競爭企業(yè)。拿國內來(lái)說(shuō)，三一重工、徐工、中聯(lián)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(yè)互聯(lián)網(wǎng)來(lái)解決問(wèn)題。

· 第二個(gè)特征是產(chǎn)品的復雜度：我們把國際互聯(lián)網(wǎng)形容成X軸的話(huà)，網(wǎng)上可以接入任何人員和任何電腦類(lèi)設備，溝通的是信息流，接入的數量越大就越有價(jià)值。但是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)就不一樣了，它像Y軸，做的越深、垂直深入越深越好。那就會(huì )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(yè)APP開(kāi)發(fā)的復雜度。

· 第三個(gè)是工業(yè)產(chǎn)品的安全性：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的安全性是國際互聯(lián)網(wǎng)的安全性所不能比擬的。一個(gè)國家的工業(yè)安全是國家命脈，不能有任何疏忽。

針對特定領(lǐng)域者象限的平臺廠(chǎng)商，Gartner解釋?zhuān)环矫媸且驗楣I(yè)物聯(lián)網(wǎng)的價(jià)值在于工業(yè)應用，但特定領(lǐng)域者還無(wú)法展現出大規模的跨越多個(gè)工廠(chǎng)、國家或地區的工業(yè)成功案例，而是更多地關(guān)注工業(yè)現場(chǎng)的設備應用和企業(yè)與供應鏈合作伙伴之間的互動(dòng)；另一方面，由于整個(gè)市場(chǎng)還處在方興未艾的階段，制造企業(yè)在推進(jìn)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應用中涉及商業(yè)模式創(chuàng )新、組織變革、人才匯集等工作，整個(gè)市場(chǎng)的成長(cháng)還需要有待時(shí)日。

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺是一個(gè)破碎的市場(chǎng)，市場(chǎng)上充斥著(zhù)各種各樣的科技公司。該市場(chǎng)由小型初創(chuàng )企業(yè)、大型工業(yè)企業(yè)、系統集成商和傳統IT企業(yè)組成，它們都在競相為工業(yè)企業(yè)提供解決方案。Gartner預計將有更多的供應商進(jìn)入市場(chǎng)，比如通信服務(wù)提供商(CSPs)，以及傳統的工業(yè)控制和自動(dòng)化供應商。

因此，現在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺處于全面混戰的一個(gè)狀態(tài)，就在這種背景下，全球工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺市場(chǎng)在高速增長(cháng)。根據研究機構 MarketsandMarkets 的統計數據顯示，2017 年全球工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺市場(chǎng)規模為25.7億美元，預計2023年將增長(cháng)至138.2億美元。美國、歐洲和亞太這三個(gè)地區，是當前工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺發(fā)展的焦點(diǎn)區域。

許多探索在孜孜不倦地進(jìn)行之中，春秋無(wú)義戰，江湖多地盤(pán)。一個(gè)喧鬧的跑馬圈地的時(shí)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(yè)互聯(lián)網(wǎng)

將人工智能引入工業(yè)制造，其實(shí)就是讓人工智能作為代理人，幫助管理工廠(chǎng)，管理整個(gè)制造生產(chǎn)流程，甚至包括采購、物流和銷(xiāo)售流程。隨著(zhù)人工智能的不斷演進(jìn)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)這個(gè)系統將會(huì )實(shí)現工況自感知、工藝自學(xué)習、裝備自執行、系統自組織。這個(gè)，就是智能制造的最高境界。

另外，一些以往受限于網(wǎng)絡(luò )接入而不能實(shí)現的場(chǎng)景，在5G的加持下，都變得可行。高連接速率、超低網(wǎng)絡(luò )延時(shí)、海量終端接入、高可靠性，都是5G所具備的優(yōu)點(diǎn)。這些優(yōu)點(diǎn)，將非常有利于5G替代現有的廠(chǎng)區物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)，尤其是Wi-Fi，藍牙等短距離通信技術(shù)。

5G和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)之間的關(guān)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(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域找到不錯的應用場(chǎng)景。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展中的障礙

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的未來(lái)是美好的，但是，前進(jìn)的道路并不通暢。很多的問(wèn)題和障礙擺在它的面前，數據安全問(wèn)題是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展最關(guān)鍵的問(wèn)題之一。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的安全，涉及采集、傳輸、存儲和分析數據的制造生產(chǎn)流程的整個(gè)環(huán)節。在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中，一旦系統連接了網(wǎng)絡(luò )，機器和設備就可能會(huì )遭到攻擊，生產(chǎn)過(guò)程會(huì )受到破壞和干擾，甚至停止。

企業(yè)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(lái)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(shù)，也需要企業(yè)本身有很好的軟硬件環(huán)境和管理水平。

此外，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準的缺失，以及企業(yè)ICT人才培養的不足，都是困擾工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)向前發(fā)展的障礙。

事實(shí)上，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的建設不僅涉及工廠(chǎng)內部網(wǎng)絡(luò )，還涉及工廠(chǎng)外部網(wǎng)絡(luò )，包括海量異構設備的數字化、網(wǎng)絡(luò )化、智能化改造。另外，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)更強調系統的開(kāi)放性、互聯(lián)互通性及互操作能力，設備和系統聯(lián)網(wǎng)及協(xié)同需求將大大增加，并帶來(lái)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(chǎn)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(wèn)題。