深入探討:工業物聯網
工業物聯網 (工業物聯網或 IIoT)指南,包括定義、市場演變、用例、標準化工作、挑戰和全球策略方法。
工業物聯網是工業物聯網的縮寫,最初描述了物聯網(IoT),因為它被用於多個行業,例如製造業(工業 4.0)、物流、石油和天然氣、運輸、能源/公用事業、採礦和金屬、航空和其他工業部門,以及這些行業的典型應用案例。
就像一般的物聯網一樣,工業物聯網涵蓋了許多應用案例、行業和應用。工業物聯網最初專注於營運效率的優化和合理化/自動化/維護,對 IT 和 OT 的融合具有重要作用,在自動化、優化、智慧製造和智慧工業、資產績效管理等方面提供了大量機會、維修、工業控制,走向按需服務模式,服務客戶的新方式和創造新的收入模式,工業數位化轉型的目標更加成熟。
一切的核心:按照這個數據時代的慣例,來自資產和機器的連接和聚合數據,以及所有這些大數據如何轉化為知識、智慧、行動、價值,以及工業物聯網應用案例(請記住 DIKW 模型)。
工業物聯網的定義
儘管大多數工業物聯網專案,主要是內部環境下的自動化、優化和戰術或戰略目標 —— 並將繼續如此,但我們也看到了一些真正具有變革意義的工業物聯網(也稱為 IIoT)專案。更多關於以下許多 IIoT 專案的初始目標的資訊。現在,回到工業物聯網是什麼。
工業物聯網作為物聯網在工業轉型背景下的槓桿作用和現實
前面提到的工業物聯網主要用於區分,最初主要用於智慧製造(智慧工廠)和後來的其他行業,以及企業物聯網和消費者物聯網的應用案例、實際用途和特定技術另一方面的應用。
這種區分顯然有些人為,在各個層面上都有重疊。例如,成長最快的物聯網用例類別是跨行業的。此外,儘管所有物聯網層的一些技術、架構框架和應用不同(邊緣運算和霧運算在工業物聯網中是典型的,但有不同類型的網路和連接工具,工業物聯網 Gateway 服務於其他用途,工業物聯網平台支持其他應用案例與物聯網平台相比,數位孿生主要是關於工業市場,擴增實境的應用案例不一樣等等)在工業物聯網和消費物聯網之間,一個普通的大型工業物聯網專案,將利用多種形式的連接和解決方案,其中一些也用於消費物聯網。
GE 與工業物聯網成為工業網路的代名詞
工業物聯網還具有使事情複雜化的第二個含義。工業巨頭通用電氣創造了工業網路這個術語,它真正描述了機器、網路實體系統、高級分析、人工智慧、人、雲、物聯網邊緣運算等互聯環境中的工業轉型。
儘管你不會找到術語網路實體系統(本質上是工業物聯網,首先是在行動中,在自主和半自主決策和可操作智慧的背景下),但我們添加了它,因為工業網路在許多方面與工業 4.0 (有關此內容以及 IIoT 與工業網路之間的聯繫的更多資訊,請參見本報導底部)。
這與工業物聯網有什麼關係?嗯,通用電氣和它(共同)創立的工業網路聯盟,或 IIC 決定的 Industrial Internet of Things 或 IIoT,是工業網路的同義詞。
人們可能想知道,為什麼需要兩個術語來描述同一件事。當供應商參與時,人們可以考慮行銷,並比較搜索工業網路一詞的頻率,以及搜索 Industrial Internet of Things、IIoT 和 Industrial IoT 等術語的頻率。這並不意味著工業網路意義上的工業物聯網沒有意義,當然恰恰相反。然而,它確實會導致混亂,這取決於你住在哪裡。如果住有興趣,請在本報導下方詳細了解這些術語和定義。
對我們來說最重要的不是行話而是結果,儘管如果每個人都說同一種語言,並且不一直使用新術語會很好。在這方面,你還可以與萬物互聯(Cisco 創造並使用到 2016 年)的術語進行比較。在許多方面,工業環境中的萬物互聯更接近通用電氣方式的工業物聯網,而不是工業物聯網中的工業物聯網的第一感覺。
演進中的工業物聯網:從營運效率到創新
大多數工業物聯網佈署和大多數組織,事實上的核心焦點仍然是營運效率以及成本優化。或者正如 IDC 所說:效率優化和連接自動化孤島,是關鍵驅動因素。但是,需要一種具有額外收入和創新目標的更全面的方法。
這種整體策略已經存在於更「成熟」的工業組織中,它們已經轉向商業模式、服務和新的收入機會方面,並帶來了確實的成果和創新的解決方案。他們準備成為各自行業的顛覆者,在這些行業,競爭已經很激烈,市場條件不確定和複雜。
物聯網的力量來自收集大量數據,並將其轉換為有用資訊的能力(Bertil Thorvaldson,ABB Robotics)
互聯物流和運輸中的工業物聯網
從物聯網支出的角度來看,交通運輸是第二大市場。運輸和物流 (T&L) 公司,正在尋求透過物聯網支持的先進通信和監控系統提升價值鏈。
到 2020 年,全球互聯物流市場有望以約 30% 的複合年成長率成長。
運輸市場的物聯網支出達到 780 億美元,並有望繼續快速成長,就像物聯網製造市場一樣。運輸中的主要用例是貨運監控,這對整個運輸物聯網支出的大部分有利,總計 559 億美元,並且在 2020 年之前仍然是市場的主要驅動力。
如果我們看一下運輸和物流領域的整體 IIoT 演變,我們會看到數位供應鏈和互聯物流現實的日益出現,這同時也是製造業和運輸與物流市場等眾多領域面臨的挑戰之一,參與者沒有適當的數位化策略,並被敦促加快他們的數位化轉型工作。正如你在此處所看到的,運輸與物流中約 20% 的數位化轉型成本,將分配給供應鏈轉型。很明顯,物聯網在這裡發揮著重要作用。
Technavio 定義的互聯物流系統的四大支柱也是如此: IT 安全、通信系統、供應鏈監控系統和車輛/運輸追踪。與雲端和分析一起,工業物聯網是互聯物流領域的驅動力,貨運監控處於領先地位。
智慧供應鏈管理(物流 4.0)也是數據密集型和物聯網密集型的,重點是(半)自主決策。
能源和公用事業中的工業物聯網
石油和天然氣、智慧電網,以及能源和公用事業市場的大量其他演變,和應用案例也是工業物聯網市場的主要部分。
根據前面提到的 IDC 數據,僅公用事業是物聯網支出背景下的第三個行業,2016 年的總支出達到 690 億美元。這裡還有一個明顯突出的投資領域:電力和智慧電網天然氣,2016 年的銷售額高達 578 億美元。
工業物聯網在大生態系統的許多部分和價值鏈,組成部分向數位供應鏈的整體數位化轉型中發揮著關鍵作用,這顯然也涉及零售/面向消費者的方面。
然而,從純粹的工業網路角度來看,智慧電網是供應和網路傳輸/分配的關鍵。其他包括智慧電網和支持物聯網的營運和服務,帶來的工廠效率、維護和數據驅動機會。
其他行業的工業物聯網
IIoT 支持的維護和服務,是幾乎所有工業網路行業的兩個關鍵領域。
從服務到控制和營運優化等多個領域的預測性維護、數據支持服務和遠端可能性,也出現在醫療保健(遠端健康監測、設備維護等)、航空等行業的許多其他 IIoT 用例中、機器人和協作機器人、石油和天然氣、採礦、金屬等。
如前所述,根據行業主體的不同,更廣泛的 IIoT 環境也經常用於農業、智慧城市等領域的用例。
背景中的工業物聯網
我們看到了 IIoT 項目的最初目的,通常是如何自動化、節省成本,和以通常相當孤立和臨時的方式進行優化,以及擁有更全面的觀點和策略是多麼重要,從而轉向創新目標,更好以客戶為中心的服務產品,利用新的數據驅動收入來源,建立價值生態系統和生態系統範圍的數位化轉型目標。
如前所述,工業物聯網使行業能夠重新思考商業模式。例如,從 IIoT 設備生成可操作的資訊和知識,可以創建具有新收入流,和合作夥伴關係的數據共享生態系統。
反過來說,來自感測器和資訊源的聚合和即時數據,可以透過內置功能「諮詢」也導致機器人的發展,這些機器人可以採取特定行動,因為這些內置功能使 IIoT 成為「決策」設備的驅動力。這已經在一些倉庫中發生,被稱為機器人物聯網 (IoRT)。它用於工業物聯網環境,但也用於消費者物聯網環境。
在更廣泛的背景下,工業物聯網的使用最終會從特定專案和「智慧」IIoT 應用案例,轉向連接的生態系統。
供應鏈成為連接的供應鏈,工廠成為連接的工廠等等。從這個意義上說,連通性遠遠超出了,設備和工業資產的簡單連通性,和數據驅動的結果,延伸到了一個更加互聯的生態系統,由此擴展的企業獲得了新的意義。
這就是為什麼工業物聯網主要用於工業 4.0、工業網路和全球相關倡議的背景下,它們都有自己的名稱,從智慧生產到智慧工廠或智慧工業,正如我們在介紹中解決的那樣(定義部分)。工業 4.0(我們將在下面的 IIoT 上下文中更深入地討論)描述了一場新的工業革命,重點是自動化、創新、數據、網路實體系統、流程和人員。除了 IIoT,工業 4.0 還涉及其他技術;與它有關的。
示例包括機器人技術、雲端運算和營運技術 (OT) 的演變。在工業物聯網中,IT 和 OT 需要並相互滿足。工業 4.0 進一步指的是網路與實體生產系統(CPPS),典型嵌入了所謂的第三平台技術和加速器,即所謂的數位化轉型或DX 經濟。
工業物聯網應用案例
儘管與工廠、製造業和重工業(如採礦、航空、石油和天然氣、國防、電力和電力和能源)有聯繫,但如前所述,IIoT 也經常用於描述消費性網路之外的若干物聯網應用的事物。
因此,事實上它也用於農業、互聯物流、金融、政府部門(包括智慧城市)、醫療保健(醫院和醫療保健設施)等行業,以及跨行業的物聯網應用案例,如智慧建築等。設施管理。根據在工業物聯網環境中理解的觀點和行業,這會導致更少或更多的 IIoT 應用案例。
以下是一些典型的 IIoT 應用案例和業務環境 —— 如果我們將 IIoT 擴展到製造等領域之外
- 智慧工廠應用和智慧倉儲。
- 預測性和遠端維護。
- 貨運、貨物和運輸監控。
- 互聯物流。
- 智慧計量和智慧電網。
- 智慧環境解決方案。
- 智慧城市應用。
- 智慧農業和牲畜監測。
- 工業安全系統
- 能耗優化
- 工業供暖、通風和空調
- 製造設備監控。
- 資產追踪和智慧物流。
- 工業環境中的臭氧、氣體和溫度監測。
- 工人的安全和健康(條件)監測。
- 資產績效管理
- 遠端服務、現場服務、遠端維護和控制應用案例。
工業物聯網市場:規模、成長和對經濟的影響
IIoT 的市場機會是巨大的。根據 IndustryARC 研究(2016 年 6 月),到 2021 年,工業物聯網市場預計將達到 1238.9 億美元,複合年成長率很高。
在下圖中,你還可以看到摩根史坦利的一些預測、埃森哲關於 IIoT 對全球經濟影響的數據,以及 Research and Markets 的另一項預測。工業物聯網領域的領導者,如通用電氣,也有令人印象深刻的預測,但同樣,這完全取決於你準確衡量的內容,以及你如何定義工業物聯網。
工業物聯網採用障礙:主要挑戰
儘管工業物聯網有望顯著成長,但挑戰依然存在。
本文底部的 Visual Capitalist 的資訊圖顯示了一些,摩根史坦利和其他人的研究也是如此。高階管理者認為的 IIoT 挑戰概述。
數據整合挑戰(數據是 IIoT 的關鍵)。
由於資訊圖中提到的原因(基於 IDC 2016 數據),工業數據很複雜,其中大多數也是我們這個時代的(大)數據挑戰之一。
想想數據源類型的多樣性、大數據量(當然是在「重」工業應用中)、不同的日期頻率和複雜的數據關係。答案,就像大數據「混亂」的整體圖景一樣:智慧數據系統。
根據 64% 的受訪者的研究,數據整合是第一大障礙。這是從數據到商業價值的永恆挑戰,這在 IIoT 環境中變得清晰。然而,數據,更具體地說,共享生態系統中的洞察力和知識,是未來收入機會所在。
缺乏技能(和獲得技能)
調查顯示,企業還沒有為工業物聯網做好準備的另一個主要原因是缺乏技能。
對於 36% 的受訪者來說,獲得正確技能和專業知識的機會有限是一個問題。這種缺乏技能的問題不僅是數據整合問題之一,也是 IIoT 所需的其他技能之一。
摩根史坦利 - 自動化世界工業自動化調查中,也提到了缺乏熟練工人,其中 24% 的受訪者表示缺乏熟練工人。總體上缺乏高度具體的技能,但同時也可能認為,有必要更多地「走出去」以獲得正確的技能。在這個數位化轉型和工業物聯網時代,如果有一件事是明確的,那就是沒有任何組織可以獨自完成這一切,合作夥伴的網路、生態系統和平台對於成功相當重要。
網路安全和數據安全
到目前為止,在摩根史坦利和自動化世界雜誌的調查中,高管們面臨的主要挑戰是網路安全和數據安全。
事實上,當摩根史坦利在 2016 年 4 月發布了一些調查結果時,它表示數據安全,對於依賴通用連接的組織來說,更加令人擔憂,這當然是工業應用中經常需要的物聯網的典型特徵。物聯網連接解決方案的組合,具體取決於應用案例。
這就是為什麼作為服務提供商,積極參與工業物聯網的公司,為工業應用提供混合物聯網連接解決方案,從蜂窩物聯網和低功耗廣域網 ( LPWAN ) 到工業連接解決方案、固定及其他解決方案。
需要注意的重要事項:網路安全和數據安全,是摩根史坦利研究中的第一個 IIoT 採用挑戰,在 2016 年底之前,主要的 IoT 安全問題和網路攻擊,即使這些並非都使用人們,認為的設備類型和連接性 IIoT 環境。我們之前已經解決了這些物聯網安全優先事項。
然而,工業物聯網帶來了特定的安全挑戰,其中包括 IT 和 OT 的整合,以及重新設計安全架構的需求。
其他 IIoT 採用障礙
根據摩根史坦利提到的調查,缺乏標準化也是一個問題,而且還有更多問題。
根據調查,IIoT 採用面臨的前 5 大挑戰分別是:1)網路安全(46%)、2) 缺乏標準化 (35%)、3) 傳統安裝基礎 (34%)、4)大量的前期投資(30%)和 5)提到的缺乏熟練工人(24%)。
如下圖所示,數據完整性排名第六(23%)。其他人也報告了其中一些挑戰,並且似乎普遍存在。
IIoT 採用:工業物聯網的驅動優勢
根據摩根史坦利的研究,工業物聯網採用的主要驅動因素是:
- 提高營運效率。
- 提高生產力。
- 創造新的商業機會。
- 減少停機時間。
- 最大限度地利用資產。
建立夥伴關係
如前所述,OT 和 IT 之間的伙伴關係極為重要。
但當然,業務決策者也需要參與其中。更進一步,建立夥伴關係並與可能看起來不太明顯的各方(內部和外部)聯合起來 —— 正如 IDC 為任何數位化轉型專案所建議的那樣。
明確業務成果和投資報酬率
這聽起來很明顯,但幾乎所有物聯網專家都會經常告訴你,商業利益還不夠清楚。
不清楚的商業利益對 IIoT 專案來說簡直是致命的,就像對其他專案一樣。IIoT 專案始於發現的想法、需求或機會。但商業案例需要明確。
從小處著手
這通常是物聯網和工業物聯網項目中的實際方法。
試點、增量成長、從小處著手、失敗、迭代、擴大規模、擴展,你知道方法及其帶來的好處(當然,如果你擁有合適的生態系統,則有理由快速佈署)。
安全第一
雖然與關鍵利益相關者,和其他人的業務成果和合作夥伴關係,顯然是必不可少的,但安全性至少同樣重要。
觀察與你合作的物聯網供應商,從端到端的角度看待安全性,因為涉及的組件太多:從連接到設備和連接的應用。設計安全和嵌入式安全是必須的。與所有轉型專案一樣,儘早涉及安全問題。
分析架構師
這一切都與大數據有關 —— 以及你如何使用它:智慧、行動、自動化。
它是關於你在工業物聯網專案中,將數據轉化為洞察力、行動和自動化的數據,以及使用分析將數據轉化為這些洞察力的需求,以及專案可能已經擁有的數據。
實踐中的工業網路(物聯網):現實生活中的例子/案例
如前所述,有幾個物聯網應用案例,其中一些特定於行業,一些是跨行業的。
從製造營運的優化到預測性和遠端維護:還有大量現有的物聯網佈署案例,顯示了現實生活中的好處。案例可以很好地幫助你,在沒有太多理論的情況下看到好處。
製造:ABB Robotics 提供的 IIoT 互聯服務
工業物聯網使 ABB Robotics 能夠實現更高的效率、增強客戶支持,並引入新的互聯服務方法。
ABB Robotics 是自動化跨國公司 ABB 的一個部門,為客戶製造工業機器人。在這種技術密集型的環境中,物聯網使公司能夠從事後解決機器人問題轉向遠端維護,並有可能徹底改變公司的服務產品。
透過建立公司為客戶安裝的工業機器人的互聯生態系統,有時在難以到達的地方,工程師可以分析問題而無需去找客戶。對於客戶而言,這會在正常運行時間極為重要的環境中,帶來實實在在的好處。對於 ABB Robotics 而言,物聯網的佈署 —— 以及利用從中獲得的數據和洞察力的平台 —— 為開發附加服務和支持監控、資產優化等的 Web 應用打開了新的大門。
採礦業中的工業 4.0 和 IIoT:鄧迪貴金屬案例
根據 IDC(2016 年底)的數據,儘管 77% 的礦業公司,仍處於數位化轉型之旅的初期,但一些礦山已經在工業物聯網方面採取了重要措施。
一個例子是保加利亞的切洛佩奇礦。這是一個地下金銅礦,由加拿大鄧迪貴金屬公司經營。在現代化、數位化和行動 IP 網路的實施(與山特維克、達索系統 GEOVIA 和思科等公司的通信和網路部分)的基礎上,工業 4.0 專案幫助實現了多項收益。
其中:增加生產、即時維護、更好和更便宜的通信可能性、快速的生產力數據(無需更多紙張)、更好的協作、快速解決對生產產生負面影響的問題,以及添加標籤礦工的頭盔和車輛,概述了誰和什麼在何時何地。這不僅會帶來洞察力,還會增加礦工的安全性。
在實踐中尋找更多工業化(而非工業化)的物聯網示範案例?
查看我們示例頁面上的列表(除了上述案例之外,還有來自航空領域的勞斯萊斯、醫療保健領域的 Great Lakes NeuroTechnologies、戴姆勒卡車、ELM 能源等公司的其他示例)。
工業物聯網和連接:IIoT 連接和連接解決方案和演進
儘管存在一些重疊,但為工業物聯網 (IIoT) 提供動力的連接,和通信解決方案,與面向消費者的應用不同。
這並不意味著對於 IIoT 解決方案的特定元素之間的通信,不能有任何主要用於消費者應用的技術。示例包括感測器節點和感測器 HUB 之間的短距離通信。
這也不意味著某些方法(例如 LPWA 或 Wi-Fi),不能用於工業物聯網和非工業應用。
我們確實看到的是,在工業物聯網中,連接類型和連接方法通常是不同的。製造業(工業 4.0)當然也是如此。下圖顯示了 IIoT 連接數量和類型的主要演變,以及 IIoT 連接技術的演變。
大多數 IIoT 連接跨固定線路技術運行,從 DSL 和電纜調制解調器,到乙太網和 PSTN。在 2021 年之前的這段時間裡,無線 IIoT 連接變得更加重要,其中包括轉向 4G LTE 技術和 LPWA 作為成長最快的技術。
2017 年,工業物聯網 1300 萬個新連接中,有 25% 用於無線 IIoT 連接。
全球工業物聯網:標準化、行業機構和倡議
工業物聯網在全球各國,和行業機構發起、開發和實施的工業轉型專案中,佔據中心位置。我們之前已經提到了一些,並按照承諾進行了更深入的研究。
為什麼你需要了解有關 IIoT 的全球倡議:架構和標準
了解行業機構,了解他們涵蓋的行業以及工業物聯網,如何適應這一點很重要。
尤其重要的是要了解這些不同的舉措、他們開發的參考架構,以及他們發布的與安全和工業物聯網、IIoT 標準等有關的出版物如何演變,以及它們如何協作並試圖相互協調。
為什麼這很重要?首先,由於標準化和促進工業物聯網的使用,是他們努力的關鍵,因此標準在工業物聯網中必不可少,並且在某一時刻會有某種認證,來確定工業物聯網「產品」和解決方案,符合製定規則的機構內商定的要求。
跨國公司需要全球 IIoT 專業知識和營運靈活性
其次,製造業、物流業、石油和天然氣等行業通常是國際化的。
GE、西門子和博世等公司在全球展開業務,並且通常同時是多個行業機構的成員。製造商和物流公司(也包括航運、航空等),甚至更小的公司,也在全球營運,最後但並非最不重要的一點,是工業物聯網解決方案的所有供應商,在上述三個供應商之上(想想思科、IBM、SAP 等)也在全球工作(並且是這些聯盟的活躍成員)。
最後,幾個倡議和行業機構,是有關工業物聯網的深入材料的關鍵來源。他們(及其成員)提供了大量關於 IIoT 等的資訊、最佳實踐和建議。換句話說:如果你有工業物聯網專案,或更廣泛的適合 IIoT 的專案,它們也可以幫助你取得成功。
促進和標準化工業物聯網的主要全球舉措
事實上,將工業物聯網置於其工作中心的幾個國家、地區和全球行業機構和倡議,根據其背景而具有不同的名稱、框架/模型和方法。主要的概述。
工業 4.0 平台中的工業物聯網視圖
源自德國製造業和政府的工業 4.0,在歐洲和全球越來越受到關注。
它的主要重點是製造和物流,在網路實體系統中發揮著重要作用。
工業 4.0 中的 IIoT 和網路實體系統
雖然嚴格來說網路實體系統與工業物聯網不同,但 IIoT 在整個工業 4.0 願景中是必不可少的。
它的建構模組,網路實體系統,基於最新的控制系統、嵌入式軟體系統,和使用 IP(網路協議)地址的連接能力。
這意味著網路實體系統與物聯網,當然還有工業物聯網有許多共同特徵:實體和網路現實的橋樑(物聯網還有什麼?)以及連接到「網路」的能力.
從工業 4.0 的角度來看,網路實體系統是工程和機械學的下一個階段,本質上,下一個階段是工業物聯網(製造資產、產品和生產過程的連通性,重點關注數據)。工業 4.0 視圖中的網路實體系統是工業 4.0 的建構模組,但它們也為製造等提供了新功能。
工業 4.0 中的新功能是 IIoT 用例,支持智慧工業
這些功能本質上也就是我們所說的,物聯網或工業物聯網應用案例,屬於工業 4.0 的工業焦點:追踪和追溯、結構健康監測、遠端診斷和控制:它們都是典型的應用案例。
再次從工業 4.0 的角度來看,新功能(或物聯網用例)反過來又支持任何「智慧」:智慧廠房、智慧工廠、智慧物流、智慧家庭、智慧建築,應有盡有。鏈接很清楚。
正如你在我們的工業 4.0 頁面上看到的那樣,波士頓諮詢集團將工業 4.0 視為九種數位工業技術的融合:先進機器人技術、增材製造、擴增實境、模擬、水平/垂直整合、雲、網路安全、大數據和分析,以及工業網路。
工業物聯網幾乎在所有提到的融合技術中都回歸了。先進的機器人和協作機器人需要物聯網,情境模擬(想想數位雙胞胎)需要物聯網,事實上的大數據(也)是關於 IIoT 數據的,不勝枚舉。
關於工業 4.0 和 IIoT,你還需要了解什麼
有趣的是,我們接下來要討論的工業網路,被 BCG 稱為一項技術(但實際上並非如此),這完全是關於 IIoT 和另一個行業組織:工業網路聯盟。它的主要任務?促進和規範……工業物聯網。
雖然上述工業 4.0 起源於德國,具有工程、製造、德國政府在工業轉型和學術界的努力的背景,但它正在蔓延。
這是由於德國「工業 4.0 平台」努力將工業 4.0 作為歐洲標準化平台。這是在歐盟機構內,透過與法國和義大利等國家的雙邊協議完成的,就像其他歐洲國家有自己的工業轉型項目一樣,IIoT 佔據中心舞台,例如智慧工廠(例如荷蘭)、未來工業(法國)等等。
除了推動工業 4.0 視圖和架構參考模型(見下一點)之外,「工業 4.0 平台」和強大的德國工業市場(我們提到了一些公司)也在將工業 4.0 推向全球。
這是透過類似的國際合作夥伴關係完成的,例如與日本機器人革命倡議和工業網路聯盟的合作,我們在下面提到並進一步解釋。很明顯,這種合作很重要,即使只是因為實踐中的大型工業參與者,是各種行業機構的成員,他們對工業 4.0 或工業網路等名稱的關心,不如對他們的業務的關心。
最後,請注意「Plattform Industrie 4.0」有一個架構參考模型。
它涵蓋了工業 4.0 的幾個方面,在實踐過程中,協議、數據、網路實體系統和事實上的工業物聯網都得到了解決。這個工業 4.0 的參考架構模型稱為RAMI 4.0。
是時候進入下一個工業物聯網必不可少的工業機構了(並且已經開發了另一種架構模型,這也是合作的原因):工業網路聯盟。
工業網路聯盟視圖中的工業物聯網
我們之前已經多次提到工業網路。儘管工業網路的術語和概念,最初與工業物聯網並不相同,但在今天事實上它已被用作同義詞。
正是在這裡,我們的第二個行業機構進入了工業物聯網更加突出的領域,與工業 4.0 相比,涵蓋了更多的行業。
IIoT 和工業網路聯盟:背景
工業網路聯盟 (IIC) 由美國工業巨頭 GE 共同創立,GE 還創造了工業網路一詞,是工業物聯網的主要參與者之一。
工業網路聯盟今天主要忙於推廣 IIoT 的使用,這必須從使用數據的範圍來看,以改善營運、增強服務和發現新的機會。下圖顯示了工業網路的定義。
從一開始,由 GE 和思科、IBM、英特爾和 AT&T 等工業(技術)市場的其他大公司創立的 IIC 就肩負著創建「連接對象、感測器和大型運算系統」的標準的使命。
換句話說:工業物聯網側重於智慧機器、高級分析和工作人員是三個關鍵要素。
IIC 與工業 4.0 平台合作,2016 年 11 月,該組織還與具有類似目標的聯盟簽署了「合作備忘錄,MOU,memorandum of understanding」:物聯網加速聯盟或 ITAC。
來自工業物聯網聯盟的 IIoT 架構和框架:從 BSIF 和 IIRA 到 IICF
就像工業 4.0 平台一樣,物聯網聯盟也開發了一個框架。它被稱為 IIRA,是工業網路參考架構的縮寫。
第一版於 2015 年發布,IIRA 1.8 版於 2017 年 1 月發布。目的在幫助參與工業物聯網專案的各類專家,一致地設計 IIoT 解決方案架構,並佈署可互操作的工業物聯網系統.
請記住,如前所述,工業網路聯盟涵蓋更多行業,因此也涵蓋 IIoT 應用案例和佈署,而不僅僅是製造業。除了製造業,它們還包括能源、醫療保健、智慧城市和交通。
然而,有了 IIRA v1.8,IIC 確實希望,涵蓋幾乎所有行業的應用。有些與上面提到的主要行業(採礦、公共基礎設施)有關,有些則不是真正的或部分的(農業)。
在 IIRA 模型之上,工業網路聯盟還在 2017 年 2 月發布了所謂的 IICF,即工業網路連接框架的縮寫。
最後但同樣重要的是,正如我們在關於工業網路的報導中提到的那樣,IIC 還有一個於 2016 年底發布的商業策略和創新框架 (BSIF)。
很多事情要經歷,但顯然值得付出努力。
工業物聯網和智慧製造時間表
牢記工業物聯網或 IIoT 的不同可能定義(因此,作為工業網路的同義詞,或者本質上,作為物聯網在工業市場和應用案例中的使用,其性質、範圍往往非常不同,以下是 Kepware 員工在智慧製造和工業物聯網方面,取得進展的一些重要發展的時間表(閱讀 Kepware 的 Sam Elsner 關於使用工業協議的客座博客) 使用資訊圖中提到的一些協議將物聯網與邊緣行業連接起來)。
它實際上是各種選定事件的混合,從 PLC (可程式邏輯控制器)的發明、第一台 M2M 設備、乙太網的標準化(它仍然在 IIoT 應用中發揮著非常重要的作用,尤其是在新的乙太網供電或 PoE 中)適用於當今許多 …… 控制器和 M2M 設備(從工業控制系統到聯網照明和房間控制)的應用)、Web 和 http、TCP/IP、OPC 數據訪問、IoT 由 Kevin Ashton 和雲端運算到 OPC 統一架構,感測器價格的下降(這肯定導致物聯網的使用不斷增加)等等。
當然,還可以添加更多內容,從 EDI 和 RFID 到 MEMS 和智慧感測器等晶片技術的多項突破等等,但當然需要在某個地方停止時間線。而在未來呢?嗯,IT 和 OT 的融合可能仍需要一些時間,但會以不同的速度快速發展。同時,將數位雙胞胎和智慧產品、人工智慧、機器學習和區塊鏈(不僅僅是區塊鏈和物聯網)添加到你腦海中的時間表中,相信我們。
太糟糕了,還沒有通用的互操作性標準。
工業物聯網資訊圖
Visual Capitalist 的工業物聯網資訊圖,以及我們在本文中提到的一些研究數據。
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