關于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應用，7大問題亟待解決

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

近日，GE宣布與中國電信達成協(xié)議，將實現(xiàn)Predix工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺在中國的落地;2016年，西門子推出Mindsphere平臺;發(fā)源于三一重工的樹根互聯(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)受到各界廣泛關注。同時，各類物聯(lián)網(wǎng)平臺也十分活躍，例如機智云、艾拉網(wǎng)絡等。而BAT也在拓展物聯(lián)網(wǎng)云服務，中國移動則于2014年就推出開放的物聯(lián)網(wǎng)平臺OneNET。PTC的ThingWorx已成為業(yè)界廣泛關注的物聯(lián)網(wǎng)應用開發(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，由此可以略見一斑。

Predix的數(shù)字工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)

與我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟的負責人進行交流?；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)開展的與工業(yè)活動相關的互聯(lián)網(wǎng)應用。所以本文還是聚焦工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應用。

關于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應用，制造企業(yè)需要思考以下七個關鍵問題。

應用工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的業(yè)務目標和預期價值

通過對物聯(lián)網(wǎng)采集的數(shù)據(jù)進行分析，可以幫助企業(yè)分析各類設備或產(chǎn)品的狀態(tài)，實現(xiàn)對異常狀態(tài)的預警或報警，從而實現(xiàn)預測性維護，避免非計劃停機;還有助于幫助企業(yè)改進產(chǎn)品性能、幫助企業(yè)降低能耗、保障安全等。通過對運輸車輛的數(shù)據(jù)采集，可以掌握車輛運行的位置，以及運輸貨品的狀態(tài)，實現(xiàn)制造商、第三方物流和貨主的信息交互，實現(xiàn)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(jiān)控、對無人值守的設備、對石油管道的遠程監(jiān)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。通過對各種設備的狀態(tài)監(jiān)控，還可以實現(xiàn)設備租賃和服務電商。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(jié)合行業(yè)特點，明確自己的業(yè)務目標和預期價值。不同應用的難度差異很大，企業(yè)需要有清晰的認知。

采集哪些有價值的數(shù)據(jù)，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)絡傳輸?shù)墓δ苣K(WIFI、4G或ZigBee等)。低功耗的NB-IOT技術(shù)，為物聯(lián)網(wǎng)的普及應用帶來了巨大價值。當前，各類設備數(shù)據(jù)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(xiàn)在市場上也出現(xiàn)不少可以采集和傳輸數(shù)據(jù)的盒子，有些盒子具有一定的存儲和數(shù)據(jù)處理能力。

Oracle物聯(lián)網(wǎng)云服務與應用軟件的集成

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

究竟要采集哪些有價值的數(shù)據(jù)，采集頻率有多高？

如何部署傳感器，是要傳輸所有狀態(tài)數(shù)據(jù)，還是只傳輸超出閾值的數(shù)據(jù)？

海量數(shù)據(jù)如何存儲，是基于私有云還是公有云？

物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)分析算法和數(shù)學模型是什么？

數(shù)據(jù)如何分析與展現(xiàn)，數(shù)據(jù)異常的預警和處置方式？

如何實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)與企業(yè)業(yè)務流程的集成？

中小企業(yè)和大型企業(yè)進行物聯(lián)網(wǎng)應用的顯著差異

中小型制造企業(yè)進行物聯(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，樹根互聯(lián)就幫助生產(chǎn)高空作業(yè)車的龍頭企業(yè)星邦重工實現(xiàn)了設備的定位，支持企業(yè)的設備租賃業(yè)務。

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發(fā)及運營物聯(lián)網(wǎng)平臺。如果選擇自主開發(fā)或自主運營，就需要考慮與電信運營商、云平臺進行合作。

自主開發(fā)物聯(lián)網(wǎng)應用，還是利用物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)平臺來開發(fā)物聯(lián)網(wǎng)應用

就像ERP應用可以選擇自主開發(fā)和應用商品化的系統(tǒng)一樣，物聯(lián)網(wǎng)平臺建設的路徑也有不同的選擇。可以選擇物聯(lián)網(wǎng)的云服務，用物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)平臺來構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)應用，或者直接從底層開發(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)開發(fā)平臺來開發(fā)物聯(lián)網(wǎng)應用，對于多數(shù)企業(yè)而言，是一個經(jīng)濟有效的方式。下圖是著名研究機構(gòu)Forrester發(fā)表的2016年第四季度物聯(lián)網(wǎng)軟件平臺排名情況。

設備運營企業(yè)、設備制造企業(yè)、零部件企業(yè)、維修企業(yè)如何實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)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，也最重要的問題。比如，中車集團如果要建立一個物聯(lián)網(wǎng)平臺來實現(xiàn)對旗下企業(yè)制造的高鐵、動車、地鐵車輛進行監(jiān)控，進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(shù)據(jù)，而各個整車制造企業(yè)、零部件制造企業(yè)，應根據(jù)其制造的產(chǎn)品和零部件，共享相應的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)，以便進行數(shù)據(jù)分析，研究自身產(chǎn)品出現(xiàn)的問題，做到知其然，也知其所以然，改進產(chǎn)品和制造工藝。

維修企業(yè)如果對某列車輛進行了維修，或者更換了備品備件，則也需要在云平臺上留下維修記錄。如果某列地鐵的車門出現(xiàn)故障，則信息應該傳遞到地鐵公司，對應的站臺門就不能打開。在保證信息安全、合理的數(shù)據(jù)訪問權(quán)限，以及能夠保證制造商的知識產(chǎn)權(quán)前提下，進行物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的共享，是物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)深化應用，并取得實效的關鍵。同樣道理，航空公司與飛機制造商也應當實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)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(diào)自身的開放性，甚至實現(xiàn)開源，以便支持各種類型的應用。一個完整的物聯(lián)網(wǎng)平臺，前端應該能夠集成各種類型的傳感器，后端應當具有海量數(shù)據(jù)的存儲和大數(shù)據(jù)分析能力，實現(xiàn)與應用系統(tǒng)的集成，支持各種行業(yè)應用。例如，GE公司就基于Predix平臺開發(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、路線優(yōu)化等應用功能。

FGE公司基于Predix構(gòu)建的卓越工廠套件

因此，企業(yè)要進行物聯(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，對各類物聯(lián)網(wǎng)平臺的開放性、集成能力、數(shù)據(jù)分析、行業(yè)應用功能進行深入比較。從部署方式來開，有些物聯(lián)網(wǎng)平臺的交付方式是公有云服務，有些物聯(lián)網(wǎng)平臺可以在企業(yè)內(nèi)部部署，或者通過私有云方式部署。這也是企業(yè)進行物聯(lián)網(wǎng)平臺選型必須考慮的問題。

SAP物聯(lián)網(wǎng)平臺定位

物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的安全與隱私保護問題

物聯(lián)網(wǎng)應用產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)的分級存儲、備份，以及數(shù)據(jù)安全、加密，是企業(yè)進行物聯(lián)網(wǎng)應用需要考慮的一個重要問題。有些設備的用戶，例如軍工企業(yè)，出于數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)。

幾年前，伊朗核設施的離心機的工控網(wǎng)絡被植入的工業(yè)病毒入侵而最終癱瘓;而最近已經(jīng)出現(xiàn)視頻監(jiān)控數(shù)據(jù)被**盜取的事件。這說明，數(shù)據(jù)安全是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應用的前提。如果數(shù)據(jù)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現(xiàn)。

結(jié)語

這七大問題提出來了，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，開展整體和系統(tǒng)的規(guī)劃，再由淺入深，逐步開展工業(yè)級的物聯(lián)網(wǎng)應用。