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

2012年，美國(guó)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(shù)據(jù)和機(jī)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(tái)，把設(shè)備、生產(chǎn)線、員工、工廠、倉(cāng)庫(kù)、供應(yīng)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(shù)據(jù)“流動(dòng)”起來(lái)，使其數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、自動(dòng)化、智能化，從而實(shí)現(xiàn)效率提升和成本降低。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)跟傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)的區(qū)別：

· 首先是連接的對(duì)象不同。傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)是通過(guò)電腦、手機(jī)等數(shù)碼產(chǎn)品連接普通消費(fèi)者，而工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，就是利用大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能這些新興科技力量把工廠、工業(yè)生產(chǎn)線上的人、機(jī)器、物品連接起來(lái)。通過(guò)連接，將所有生產(chǎn)環(huán)節(jié)統(tǒng)籌起來(lái)運(yùn)作。

· 其次，連接的量級(jí)不一樣，傳統(tǒng)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(shè)備。

· 最后是對(duì)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)響應(yīng)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(yīng)來(lái)保障生產(chǎn)線上工作不間斷運(yùn)行，有時(shí)甚至需要精確到毫秒級(jí)。

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

平臺(tái)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(jí) —— 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(tái)，更是一個(gè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程所有要素的泛在連接和整合。

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

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

1. 邊緣層：通過(guò)協(xié)議轉(zhuǎn)化和邊緣計(jì)算形成有效的數(shù)據(jù)采集體系，從而將物理空間的隱形數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)空間顯性化。

2. IaaS 層：將基礎(chǔ)的計(jì)算網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)資源虛擬化，實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)設(shè)施資源池化。

3. 工業(yè)PaaS 層：工業(yè)操作系統(tǒng)，向下對(duì)接海量工業(yè)裝備、儀器、產(chǎn)品，向上支撐工業(yè)智能化應(yīng)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(diào)用和封裝工業(yè)PaaS 平臺(tái)上的開(kāi)放工具，形成面向行業(yè)和場(chǎng)景的應(yīng)用。

 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)功能架構(gòu)（圖片來(lái)自中國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟）

能夠提供這樣強(qiáng)大平臺(tái)的公司，一定只有兩種，要么是工業(yè)制造能力很強(qiáng)的公司，要么是信息技術(shù)能力很強(qiáng)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(tái)占據(jù)了絕對(duì)領(lǐng)先的地位，也沒(méi)有任何一個(gè)平臺(tái)獲得了真正的成功。

例如，美國(guó)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(tái)Predix，但是由于業(yè)績(jī)不佳，出售了它的部分股權(quán)。

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(shè)備不一樣，渠道不一樣，甚至商業(yè)模式和供應(yīng)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(tái)項(xiàng)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(yùn)作的。

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的“魔力象限”

魔力象限圖是知名市場(chǎng)咨詢(xún)機(jī)構(gòu)Gartner公司依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)某一市場(chǎng)內(nèi)的廠商進(jìn)行分析的研究工具。2019年6月下旬，Gartner發(fā)布了針對(duì)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IIoT)平臺(tái)的魔力象限報(bào)告，對(duì)全球工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的表現(xiàn)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(qū)使其它廠商做出反應(yīng)并迎頭趕上；縱軸代表“執(zhí)行能力”，通常由營(yíng)業(yè)收入、分銷(xiāo)商的數(shù)量和質(zhì)量、員工數(shù)量和他們?cè)谘邪l(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，右上象限中的廠商的稱(chēng)為“領(lǐng)導(dǎo)者” (Leaders)，而右下象限是“遠(yuǎn)見(jiàn)卓識(shí)者” (Visionaries)，左下象限為“特定領(lǐng)域者” (Niche)，而左上象限為“挑戰(zhàn)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(zhí)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(nèi)處于領(lǐng)先地位；遠(yuǎn)見(jiàn)者即擁有著眼未來(lái)的領(lǐng)先市場(chǎng)的計(jì)劃，但目前的能力并非同類(lèi)中領(lǐng)先的企業(yè)；挑戰(zhàn)者則是執(zhí)行能力很強(qiáng)，但是在獲取市場(chǎng)地位的愿景方面比領(lǐng)導(dǎo)者來(lái)得狹窄；領(lǐng)導(dǎo)者是指通過(guò)擴(kuò)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(guī)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(bào)告中可以看出，同去年一樣，在當(dāng)前工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)市場(chǎng)，上面兩個(gè)象限還是空白，還不存在領(lǐng)導(dǎo)者甚至挑戰(zhàn)者。這說(shuō)明，全球的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)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(jié)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(nèi)，每個(gè)企業(yè)都是產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，因?yàn)橛泄I(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)的生命線交給同類(lèi)的競(jìng)爭(zhēng)企業(yè)。拿國(guó)內(nèi)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(fù)雜度：我們把國(guó)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(shè)備，溝通的是信息流，接入的數(shù)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(xiàn)連接的復(fù)雜度、傳輸?shù)膹?fù)雜、應(yīng)用的復(fù)雜度、管理的復(fù)雜度、工業(yè)APP開(kāi)發(fā)的復(fù)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(guó)際互聯(lián)網(wǎng)的安全性所不能比擬的。一個(gè)國(guó)家的工業(yè)安全是國(guó)家命脈，不能有任何疏忽。

針對(duì)特定領(lǐng)域者象限的平臺(tái)廠商，Gartner解釋?zhuān)环矫媸且驗(yàn)楣I(yè)物聯(lián)網(wǎng)的價(jià)值在于工業(yè)應(yīng)用，但特定領(lǐng)域者還無(wú)法展現(xiàn)出大規(guī)模的跨越多個(gè)工廠、國(guó)家或地區(qū)的工業(yè)成功案例，而是更多地關(guān)注工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備應(yīng)用和企業(yè)與供應(yīng)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(yīng)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(zhǎng)還需要有待時(shí)日。

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)是一個(gè)破碎的市場(chǎng)，市場(chǎng)上充斥著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(tǒng)集成商和傳統(tǒng)IT企業(yè)組成，它們都在競(jìng)相為工業(yè)企業(yè)提供解決方案。Gartner預(yù)計(jì)將有更多的供應(yīng)商進(jìn)入市場(chǎng)，比如通信服務(wù)提供商(CSPs)，以及傳統(tǒng)的工業(yè)控制和自動(dòng)化供應(yīng)商。

因此，現(xiàn)在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)處于全面混戰(zhàn)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(tái)市場(chǎng)在高速增長(zhǎng)。根據(jù)研究機(jī)構(gòu) MarketsandMarkets 的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2017 年全球工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)市場(chǎng)規(guī)模為25.7億美元，預(yù)計(jì)2023年將增長(zhǎng)至138.2億美元。美國(guó)、歐洲和亞太這三個(gè)地區(qū)，是當(dāng)前工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)發(fā)展的焦點(diǎn)區(qū)域。

許多探索在孜孜不倦地進(jìn)行之中，春秋無(wú)義戰(zhàn)，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(zhàn)國(guó)爭(zhēng)霸，似乎依然很遠(yuǎn)。

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，管理整個(gè)制造生產(chǎn)流程，甚至包括采購(gòu)、物流和銷(xiāo)售流程。隨著人工智能的不斷演進(jìn)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)這個(gè)系統(tǒng)將會(huì)實(shí)現(xiàn)工況自感知、工藝自學(xué)習(xí)、裝備自執(zhí)行、系統(tǒng)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(xiàn)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(xiàn)有的廠區(qū)物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)，尤其是Wi-Fi，藍(lán)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(jì)算，都可以在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域找到不錯(cuò)的應(yīng)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(shù)據(jù)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(chǔ)和分析數(shù)據(jù)的制造生產(chǎn)流程的整個(gè)環(huán)節(jié)。在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中，一旦系統(tǒng)連接了網(wǎng)絡(luò)，機(jī)器和設(shè)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(duì)于數(shù)據(jù)安全的顧慮，嚴(yán)重影響了他們“上云”的積極性。他們害怕自己的核心數(shù)據(jù)不能得到很好的保護(hù)，一旦泄露，帶來(lái)的后果是災(zāi)難性的。保護(hù)數(shù)據(jù)的安全，既需要平臺(tái)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(biāo)準(zhǔn)的缺失，以及企業(yè)ICT人才培養(yǎng)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(shè)不僅涉及工廠內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，還涉及工廠外部網(wǎng)絡(luò)，包括海量異構(gòu)設(shè)備的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化改造。另外，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)更強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)的開(kāi)放性、互聯(lián)互通性及互操作能力，設(shè)備和系統(tǒng)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(biāo)準(zhǔn)化需求。如何在系統(tǒng)中集成現(xiàn)有的和即將產(chǎn)生的各種設(shè)備，如何提取和搜集有用的數(shù)據(jù)等，都涉及到標(biāo)準(zhǔn)化的問(wèn)題。