Discover the power of
the Industrial Internet of Things (IIoT)
來源：万物云联网
圖1、工業物聯網(IIOT)是工業4.0的高級形式
工業物聯網(IIoT，Industrial Internet of Things )已經從各種技術及其相互聯繫中逐步發展。在製造業中，首先嘗試創建「事物」之間的網路的努力，可以追溯到20世紀70年代，並被總結為「電腦整合製造」(CIM，「Computer-Integrated Manufacturing」)。
雖然迄今為止CIM的想法，大約已經有40歲了，但是直到今天它仍然面臨著許多挑戰。其目標是要整合管理和工程流程，實現靈活，高度自主的自動化生產。然而，在20世紀90年代，隨著精益生產(Lean Production)的興起，越來越多的IT解決方案被認為是無效的，許多CIM項目最終都失敗了。在追溯中，我們發現導致CIM失敗的原因有許多，例如
雖然迄今為止CIM的想法，大約已經有40歲了，但是直到今天它仍然面臨著許多挑戰。其目標是要整合管理和工程流程，實現靈活，高度自主的自動化生產。然而，在20世紀90年代，隨著精益生產(Lean Production)的興起，越來越多的IT解決方案被認為是無效的，許多CIM項目最終都失敗了。在追溯中，我們發現導致CIM失敗的原因有許多，例如
IT和通信基礎設施不成熟
缺乏計算能力
缺少存儲數據的足夠多容量
有限的連接和較低的數據傳輸速率
軟體工具和數據交換格式缺乏開放性。
此外，CIM運動在二十世紀九十年代中期，和新千年的頭幾年，在互聯網取得重大突破時達到了頂峰。現在，很難想像一個沒有互聯網的世界。
然而，在20世紀80年代，很難傳達無處不在的連通性的想法，當在世界其他地方絕大多數，都沒有實現數字連接的時候，在工廠內實現大規模的資訊交換幾乎是不可能的。
然而，在20世紀80年代，很難傳達無處不在的連通性的想法，當在世界其他地方絕大多數，都沒有實現數字連接的時候，在工廠內實現大規模的資訊交換幾乎是不可能的。
當CIM專注於工廠的生產解決方案時，產品數據管理(PDM， Product Data Man-agement)，已被建立為在工程部門設計連接產品數據，和人員網路的新方法。
與CIM相比，PDM的技術推動力方面較小，PDM起源於使用簡單的基於文件系統的處理方式，來管理大量產品數據的限制。產品配置，工作流程，修改或者授權等功能，對於大型企業的工程部門來說，是不可或缺的，對中型企業來說越來越重要。
透過產品生命週期管理(PLM，Product Lifecycle Management)，進一步考慮網路化的思想，考慮到一致的數據管理，作為產品整個生命週期的目標。在這種情況下，PDM通常被認為是PLM的骨幹，在生命週期(如生產和服務)中為不同的應用提供接口。
因此，可以認為PDM和PLM也是工業物聯網(IIoT，Industrial Internet of Things )的先決條件：工業「事物」要求產品數據作為有意義的溝通的基礎，例如。用於將測量數據與產品相關的最初規定的規格要求，進行比較來檢查產品是否符合規格。
與CIM相比，PDM的技術推動力方面較小，PDM起源於使用簡單的基於文件系統的處理方式，來管理大量產品數據的限制。產品配置，工作流程，修改或者授權等功能，對於大型企業的工程部門來說，是不可或缺的，對中型企業來說越來越重要。
透過產品生命週期管理(PLM，Product Lifecycle Management)，進一步考慮網路化的思想，考慮到一致的數據管理，作為產品整個生命週期的目標。在這種情況下，PDM通常被認為是PLM的骨幹，在生命週期(如生產和服務)中為不同的應用提供接口。
因此，可以認為PDM和PLM也是工業物聯網(IIoT，Industrial Internet of Things )的先決條件：工業「事物」要求產品數據作為有意義的溝通的基礎，例如。用於將測量數據與產品相關的最初規定的規格要求，進行比較來檢查產品是否符合規格。
從工廠規劃和營運的角度出發，數位工廠(Digital Factory)旨在整合數據，模型，流程和軟體工具。因此，數位工廠是一個真正的工廠綜合模型，可以在其生命週期中用於通信，仿真和優化。數位工廠領域的軟體產品，通常配有不同的模組，可實現物料流動仿真，機器人編程和虛擬調試等功能。
在工業物聯網(IIoT，Industrial Internet of Things )的背景下，數位工廠可以被認為是PLM的補充。 PLM旨在整合產品生命週期中的數據，而數位工廠包括生產資源和流程的數據。對於工業物聯網(IIoT，Industrial Internet of Things )來說，這兩種產品都是必需的，如下圖所示：
在工業物聯網(IIoT，Industrial Internet of Things )的背景下，數位工廠可以被認為是PLM的補充。 PLM旨在整合產品生命週期中的數據，而數位工廠包括生產資源和流程的數據。對於工業物聯網(IIoT，Industrial Internet of Things )來說，這兩種產品都是必需的，如下圖所示：
圖2、IIoT(工業物聯網)作為真實事物和它們對應數位組件的網路
雖然PLM和數位工廠為工業物聯網(IIoT，Industrial Internet of Things )的數據支柱做出了貢獻，但是設計IIoT硬體的許多想法，可以追溯到機電一體化和網路物理系統(CPS，Cyber-Physical Systems )的思想。
機電一體化通常被定義為整合力學，電子和資訊技術的學科。正如「機電一體化(mechatronics)」這個術語的第一個音節所示，這個學科可以被認為是力學的延伸，許多利益相關者都有機械工程的背景。相比之下，Cyber-Physical Systems的名稱由電腦科學和軟體工程的研究人員建立。
機電一體化通常被定義為整合力學，電子和資訊技術的學科。正如「機電一體化(mechatronics)」這個術語的第一個音節所示，這個學科可以被認為是力學的延伸，許多利益相關者都有機械工程的背景。相比之下，Cyber-Physical Systems的名稱由電腦科學和軟體工程的研究人員建立。
NASA將CPS定義為「由於高度可用的嵌入式軟體組件組成，同時呈現出複雜的行為模式」的新興類物理系統。 CyPhers在路線圖項目中使用了類似的定義：「CPS由計算，通信和控制組件組成，與不同性質的物理過程緊密結合，例如機械，電氣和化學等」。後一種定義也可能與機電系統相關聯，事實上，術語「機電一體化」和CPS，通常是互換使用的，特別是在自動化和交通運輸領域。然而，它們的基本的「工程哲學」通常是不同的。
雖然「機電一體化」意味著有一個以軟體分級為重點的實體系統，但CPS則表示附加值的最大部分是基於軟體的，而對軟體工程而言，硬體部分具有特殊的挑戰，因為硬體需要與物理環境進行時空互動。此外，CPS的特徵在於不一定是機電一體的子系統之間的通信。
例如，在某些情況下，CPS可以被表徵為聯網系統，並且通常網絡內涵被隱含地，包括在術語CPS中。透過定義，如：CPS包括「嵌入式電腦和網路[監視和控制物理過程[...]」。考慮網路思想進一步，CPS可以被認為是「支持物聯網(IoT)」的系統，其中IoT意味著子系統連接到因特網，因此是具有大量節點的開放系統的一部分。由於其網路特性，CPS需要比機電系統更大的理論基礎。
前者通常可以透過多物理建模，和控制理論來描述，而後者的理論則包括機電一體化，網路技術，協作方法，網路安全，數據分析，人造智慧和人機交互等。圖下圖所示：
圖3、網絡製造和IIoT(工業物聯網)的理論基礎
隨著物聯網(IoT)持續地，在消費者和IT專家的意識中不斷成長，人們的思想越來越多地轉向如何確保實現其所承諾的具有潛力。
物聯網(IoT)的好處是顯而易見。例如在「智慧家居」的應用中，如果電冰箱發現某些事物過少的話，就可以自己購買，這可以相當於某種類型的「自給自足」；另外，隨著衛生和健身領域，能夠與智慧手機連接的可穿戴技術的日益普及，物聯網(IoT)正在以快速的速度，改變我們的生活和工作方式。
然而，特別是在商業環境中，如果想要真正地改變了我們的現代工作場所的話，物聯網(IoT)技術也面臨著許多挑戰。例如，搭建一個具有物聯網(IoT)功能的工廠，那裡將會有大量能夠相互交流的工業機器，並且能夠自動診斷操作問題，在這當中有很多事物是需要連接的，因此IT部門要仔細考慮，以確保一切順利。
轉向智慧製造
隨著製造行業移動到智慧製造業，也就是實現被稱為工業物聯網(IIoT，Industrial Internet of Things )這現在是行業的熱門話題。最終，工業物聯網(IIoT，Industrial Internet of Things )的主要目標是創造一種機器之間，可以彼此通信而不需要人作為中間調解的生產環境。
在這種情況下，工業物聯網(IIoT，Industrial Internet of Things )將從機器中收集數據，並進行分析以提高生產效率，從而降低生產成本。物流將變得更加自動化和優化，從而實現更加智慧和靈活的生產。
在這種情況下，工業物聯網(IIoT，Industrial Internet of Things )將從機器中收集數據，並進行分析以提高生產效率，從而降低生產成本。物流將變得更加自動化和優化，從而實現更加智慧和靈活的生產。
工業物聯網(IIoT，Industrial Internet of Things )的優點是很清楚的。如果一切正常，裝配線將永遠不會被迫停止，來處理停機問題，這要歸功於工業物聯網可以預見，什麼時候需要更新的機械零件，並能夠有效地進行自我修復。
另外一個周邊的好處是在工業物聯網(IIoT，Industrial Internet of Things )健康和安全領域取得重大進展，因為可穿戴技術在B2B領域的作用，變得越來越突出。在環境變得不安全的情況下，可穿戴可以測量工作人員的溫度，和噪音暴露水平，並提醒工作人員；因此可穿戴技術設備，在工業環境中的技術優勢將非常有價值。
切換到新的基礎設施
然而，使工業物聯網(IIoT，Industrial Internet of Things )奏效並不像輕擊開關那麼容易。有許多技術障礙妨礙了其成功，尤其是它將為IT部門帶來一系列問題，包括從切換到新系統的複雜性，到需要保持即時檢查的連接設備的數量。
減輕這些風險的最有效方法，是透過實施適當的IT監控解決方案，從而提供整個公司的IT基礎設施的綜合圖景。然而，在選擇解決方案之前，需要清楚若干工業物聯網(IIoT，Industrial Internet of Things )所具有的特定要求，例如：
支持IT監控的共同標準
用於整合各種生產系統的記錄接口
通過儀表板和通知來高效，用戶友好地表示監控數據
廣泛地報警和報告功能
分布式網絡的好處
鑒於許多大型工廠將分布在多個不同的位置，因此在為支持工業物聯網(IIoT，Industrial Internet of Things )的工廠選擇IT監控解決方案時，需要考慮對跨多個站點網路進行監控。
對於IT團隊來說，IT監控可能是在向工業物聯網(IIoT，Industrial Internet of Things )轉型升級過程中的一個特別有用的資源，特別是當需要跨越多個站點時。 企業組織往往希望透過有限的資源，來提供高投資報酬率( ROI)，但為IT人員提供了一個控制面板，透過這些控制面板，他們對網路的總體洞察，將有助於確保實現成功的工業物聯網(IIoT，Industrial Internet of Things )基礎架構。
實現潛力
物聯網改變工業製造業的潛力顯然是巨大的。 然而，其成功最終取決於提供高可靠和功能強大的網路，以確保其順利運行。 工業物聯網(IIoT，Industrial Internet of Things )的優點是顯而易見的，但是要實現工業物聯網(IIoT，Industrial Internet of Things )，是需要考慮如何才能讓它在實際環境中，能夠有效地工作，而不只是簡單地提供它。338171229
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