工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用需要關(guān)注的7個(gè)關(guān)鍵問題

制造業(yè)是國(guó)家綜合實(shí)力的象征，是在全球化競(jìng)爭(zhēng)中賴以生存的資本和保障，德國(guó)提出“工業(yè)4.0”，通過提升制造業(yè)的計(jì)算機(jī)化、數(shù)字化與智能化，建立具有適應(yīng)性與資源效率的智能工廠，本文聚焦工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，關(guān)于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，制造企業(yè)需要思考以下七個(gè)關(guān)鍵問題。

近日，GE宣布與中國(guó)電信達(dá)成協(xié)議，將實(shí)現(xiàn)Predix工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)在中國(guó)的落地;2016年，西門子推出Mindsphere平臺(tái);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(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)峰會(huì)上正式發(fā)布根云平臺(tái);家電巨頭海爾則發(fā)布了COSMO PLAT工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái);航天云網(wǎng)受到各界廣泛關(guān)注。同時(shí)，各類物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)也十分活躍，例如機(jī)智云、艾拉網(wǎng)絡(luò)等。而BAT也在拓展物聯(lián)網(wǎng)云服務(wù)，中國(guó)移動(dòng)則于2014年就推出開放的物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)OneNET。PTC的ThingWorx已成為業(yè)界廣泛關(guān)注的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)平臺(tái)。今年3月，SAP在中國(guó)發(fā)布了Leonardo物聯(lián)網(wǎng)套件。中國(guó)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(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟的負(fù)責(zé)人進(jìn)行交流。基本明確了中國(guó)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(dòng)相關(guān)的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。所以本文還是聚焦工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。

關(guān)于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，制造企業(yè)需要思考以下七個(gè)關(guān)鍵問題。

應(yīng)用工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的業(yè)務(wù)目標(biāo)和預(yù)期價(jià)值

通過對(duì)物聯(lián)網(wǎng)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可以幫助企業(yè)分析各類設(shè)備或產(chǎn)品的狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)對(duì)異常狀態(tài)的預(yù)警或報(bào)警，從而實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)性維護(hù)，避免非計(jì)劃停機(jī);還有助于幫助企業(yè)改進(jìn)產(chǎn)品性能、幫助企業(yè)降低能耗、保障安全等。通過對(duì)運(yùn)輸車輛的數(shù)據(jù)采集，可以掌握車輛運(yùn)行的位置，以及運(yùn)輸貨品的狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)制造商、第三方物流和貨主的信息交互，實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸資源的充分應(yīng)用。

埃森哲提出的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用成熟度模型

還可以用于對(duì)污染物的監(jiān)控、對(duì)無(wú)人值守的設(shè)備、對(duì)石油管道的遠(yuǎn)程監(jiān)控和故障診斷等。在消費(fèi)品行業(yè)，也有很多基于物聯(lián)網(wǎng)的智能應(yīng)用，例如智能家居。通過對(duì)各種設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)控，還可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備租賃和服務(wù)電商。因此，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用廣泛。企業(yè)在應(yīng)用工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)之前，首先應(yīng)當(dāng)結(jié)合行業(yè)特點(diǎn)，明確自己的業(yè)務(wù)目標(biāo)和預(yù)期價(jià)值。不同應(yīng)用的難度差異很大，企業(yè)需要有清晰的認(rèn)知。

采集哪些有價(jià)值的數(shù)據(jù)，如何采集、傳輸、存儲(chǔ)與分析？

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的基礎(chǔ)，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(luò)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(yīng)用帶來(lái)了巨大價(jià)值。當(dāng)前，各類設(shè)備數(shù)據(jù)采集的接口方式差異很大，有些設(shè)備需要外接傳感器。所以現(xiàn)在市場(chǎng)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(chǔ)和數(shù)據(jù)處理能力。

Oracle物聯(lián)網(wǎng)云服務(wù)與應(yīng)用軟件的集成

因此，企業(yè)要實(shí)現(xiàn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，需要明確：

究竟要采集哪些有價(jià)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(chǔ)？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(xué)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(yù)警和處置方式？

如何實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)與企業(yè)業(yè)務(wù)流程的集成？

中小企業(yè)和大型企業(yè)進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的顯著差異

中小型制造企業(yè)進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，可以直接選擇基于公有云的物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，相對(duì)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(shí)現(xiàn)了設(shè)備的定位，支持企業(yè)的設(shè)備租賃業(yè)務(wù)。

對(duì)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(yīng)用策略，考慮是否需要自己開發(fā)及運(yùn)營(yíng)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)。如果選擇自主開發(fā)或自主運(yùn)營(yíng)，就需要考慮與電信運(yùn)營(yíng)商、云平臺(tái)進(jìn)行合作。

自主開發(fā)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用還是利用物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)平臺(tái)來(lái)開發(fā)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用

就像ERP應(yīng)用可以選擇自主開發(fā)和應(yīng)用商品化的系統(tǒng)一樣，物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)建設(shè)的路徑也有不同的選擇。可以選擇物聯(lián)網(wǎng)的云服務(wù)，用物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)平臺(tái)來(lái)構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，或者直接從底層開發(fā)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。

Forrester對(duì)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的分析

相對(duì)而言，應(yīng)用ThingWorx等物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)平臺(tái)來(lái)開發(fā)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，對(duì)于多數(shù)企業(yè)而言，是一個(gè)經(jīng)濟(jì)有效的方式。下圖是著名研究機(jī)構(gòu)Forrester發(fā)表的2016年第四季度物聯(lián)網(wǎng)軟件平臺(tái)排名情況。

設(shè)備運(yùn)營(yíng)企業(yè)、設(shè)備制造企業(yè)、零部件企業(yè)、維修企業(yè)如何實(shí)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(rèn)為，這是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用最復(fù)雜，也最重要的問題。比如，中車集團(tuán)如果要建立一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)旗下企業(yè)制造的高鐵、動(dòng)車、地鐵車輛進(jìn)行監(jiān)控，進(jìn)行故障預(yù)警和預(yù)測(cè)性維護(hù)，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(gè)整車制造企業(yè)、零部件制造企業(yè)，應(yīng)根據(jù)其制造的產(chǎn)品和零部件，共享相應(yīng)的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)，以便進(jìn)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(jìn)產(chǎn)品和制造工藝。

維修企業(yè)如果對(duì)某列車輛進(jìn)行了維修，或者更換了備品備件，則也需要在云平臺(tái)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(yīng)該傳遞到地鐵公司，對(duì)應(yīng)的站臺(tái)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(shí)產(chǎn)權(quán)前提下，進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的共享，是物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)深化應(yīng)用，并取得實(shí)效的關(guān)鍵。同樣道理，航空公司與飛機(jī)制造商也應(yīng)當(dāng)實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的共享。

物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)功能和部署方式的差異化與選型

很多物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)都強(qiáng)調(diào)自身的開放性，甚至實(shí)現(xiàn)開源，以便支持各種類型的應(yīng)用。一個(gè)完整的物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，前端應(yīng)該能夠集成各種類型的傳感器，后端應(yīng)當(dāng)具有海量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和大數(shù)據(jù)分析能力，實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用系統(tǒng)的集成，支持各種行業(yè)應(yīng)用。例如，GE公司就基于Predix平臺(tái)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(yīng)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(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的選型，應(yīng)當(dāng)深入理解埃森哲提出的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用成熟度模型，對(duì)各類物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的開放性、集成能力、數(shù)據(jù)分析、行業(yè)應(yīng)用功能進(jìn)行深入比較。從部署方式來(lái)開，有些物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的交付方式是公有云服務(wù)，有些物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)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(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)選型必須考慮的問題。

SAP物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)定位

物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的安全與隱私保護(hù)問題

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)的分級(jí)存儲(chǔ)、備份，以及數(shù)據(jù)安全、加密，是企業(yè)進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用需要考慮的一個(gè)重要問題。有些設(shè)備的用戶，例如軍工企業(yè)，出于數(shù)據(jù)安全和隱私保護(hù)的考慮，不愿意設(shè)備制造商去獲取設(shè)備的狀態(tài)數(shù)據(jù)。

幾年前，伊朗核設(shè)施的離心機(jī)的工控網(wǎng)絡(luò)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?cái)?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(yīng)用的前提。如果數(shù)據(jù)安全得不到保障，企業(yè)級(jí)的物聯(lián)網(wǎng)深層次應(yīng)用就難以實(shí)現(xiàn)。

結(jié)語(yǔ)

這七大問題提出來(lái)了，但目前答案還很不清晰。因此，制造企業(yè)對(duì)于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，應(yīng)當(dāng)采取積極而又謹(jǐn)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(jí)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。