如何實施工業物聯網？

控制工程網

傳統的製造企業需要有效的途徑來啟動工業物聯網（IIoT）的應用。本文將介紹一些剛開始實施工業物聯網的方法，包括適當的工藝、裝置、系統、運營專家以及工業自動化和控制。

現在，全世界範圍的製造企業似乎都對部署工業物聯網（IIoT）表現出熱情，這是一項以資料分析為重點的數字化革命，旨在提高生產效率、運營可靠性以及供應鏈績效。要想在轉型升級的變革中獲得成功，製造企業應該制定一個靈活的IIoT框架，以實現跨領域和專業的安全協作，改變工作流程，提高資訊共享和功能團隊之間的合作，並利用外部專家和知識供應商，來補充內部資源的不足。

資產、工藝和連線性

幾乎所有的工業設施都受益於工業網際網路的出現。

裝置健康是所有企業運營都需要考慮的一個重要問題。如果某裝置故障，通常情況下，沒有可用的邏輯方法來分析發生了什麼，因為沒有足夠的有用資訊，或者是負責人直到故障出現後數小時或數天後才能對其進行分析。

很多工廠設施都受制於缺乏對業務實施效能的視覺化監控，這並不鮮見。在工廠內，需要更先進的技術來收集、儲存相關資料，並將這些資訊視覺化，以獲取有價值的資訊，從而可預測和識別事件與改進的機會。

將IIoT納入考察範圍

現在，製造商和其它工業企業正在思索著，下一步如何在單一現場或整個企業範圍內的運營活動中更有效地管理和探索資料。成功的企業運營需要在正確的時間、利用正確的資訊來制定正確的決定。

越來越多的公司正在尋求推動工業物聯網發展的方法。使用機器學習、大資料和自動化技術，建立一個“系統中的系統”，可以準確的獲取、分析和傳輸資料，他們希望在整個供應鏈中獲得更高的效率、可持續性和更好的質量控制。

IIoT是效能和運營領域內的下一個重大進展，採用先進的計算、智慧感測器、移動應用、基於雲端計算的平臺、企業數字化等現有技術，來幫助資料轉化為可操作的知識。

成功實施IIoT的關鍵因素包括：

• 智慧和安全協作；

• 預測分析；

• 資料管理和現場控制；

• 智慧和互連的資產和裝置。

有效的IIoT策略依賴於從多個不同的系統整合雲中的資料，例如應用更高級別的分析和利用通常遠離工廠現場的專家。預測性分析解決方案可以將工作過程從人工和被動轉化為自動和主動，從而有助於避免計劃外停機，改善效能和安全性。它們使企業能夠更密切地關注工廠、偏遠地區、分包商和供應商設施中正在發生的一切，以及世界上任何地方的貨物。

開發有效的IIoT框架

要想從IIoT中獲取最大價值，需要考慮一些關鍵因素。它的真正力量來自於收集彙總資料，然後將這些資料與應用整合起來，並充分消化和處理這些資訊。與在控制系統中部署這些應用程式不同的是，將其部署在雲端，可以徹底消除工廠的維護要求，而且從各個現場獲得資料可以在這些應用中得以應用。典型應用程式為雲端資料增加了附加值，包括先進過程控制（APC）監測、狀態監測（CBM）、企業歷史資料、移動性解決方案和排程等。

工業組織應該使用開放整合的通訊技術，比如OPC統一架構（UA），整合來自於不同資料來源的資料。開放式架構可為現有的通訊協議提供支援，因此可以以一種安全的方式將已安裝的裝置整合到工業物聯網架構中。接下來，可將資料從工廠傳輸到企業，並應用智慧分析來提取有用的資訊。非常重要的一點是應用專業知識來理解資料，平衡內部專業知識、遠端技術專家和第三方知識供應商。

有了大量、更可靠的資料，公司就可以在雲端應用和開發更先進的分析，並將這些分析模型應用到邊緣裝置上去，從而按需獲得更詳細的資訊和資料，以便滿足對單站點或全企業範圍內運營的各項需求，充分利用更廣泛的資料專家團隊來進行監測和分析。

IIoT的協作與實施

工業物聯網真正的希望不是“物”，而是與運營互動的人。那些認為首先應該連線人，然後才是物的企業，將能獲得很好的定位，以優化其工廠的業務。

工業物聯網實施成功的關鍵是以不同方式運營的能力，這就意味著需要獲取支援新角色、職責和工作流程所必須的工具。

如果工業物聯網計劃不包括職能部門協同方式的轉變，那麼它可能需要反思。在複雜的工業現場構建內部專家，將變得越來越難。隨著成熟市場正面臨著嬰兒潮一代退休所造成的知識斷層，最好的運營將是那些懂得何時在內部開發技能、何時利用外部資源來推動業務成果的運營。

通過工業物聯網提高運營效能的另一個重要方法是與第三方專家合作。當今的技術使得它可以安全地挖掘雲端合作伙伴的整個生態系統領域的專業知識，而其它組織如過程授權商和原始裝置製造商（OEM）可以幫助解決具體問題。這種方法也可以擴充套件到其全球的內部資源。

OEM廠商的知識和經驗與過程授權商對裝置和運營可靠性有巨大的影響。IIoT不僅僅是監測；它還能獲取技術專家的診斷知識，並將其嵌入到終端應用程式中，從而可以實現預測、預防故障的發生。

一文讀懂工業物聯網如何助力工業4.0

協成智慧無線

物聯網、大資料、雲端計算等資訊科技給工業生產帶來了新的機遇，傳統產業面臨變革，如何利用新興技術提升生效率，降低製造成本是當前企業考慮的重中之重。德國提的工業4.0概念已在全球範圍掀起了一波熱潮，美國也提出工業網際網路，代表著工業自動化的新方向，利用物聯網將生產現場所有裝置連線起來，通過雲端計算來儲存和分析資料，以進一步挖掘出海量資料背後的巨大價值。

工業4.0依賴於成熟的自動化系統，在自動化生產線本來就遍佈著各種感測器裝置，只要把這些裝置連線上網，就可以輕鬆實現資料採集。資料分析是實利價值轉換的關鍵，這裡通常需要用到一些演算法模型，目前一些通用工業物聯網雲平臺在細分行業都是缺乏經驗和準備的。因此，越來越多的自動化廠商考慮針對工業生產領域設計適用的工業物聯網平臺。

在工業生產領域，由於複雜的工藝和生產流程，使得在管理和運營上有別於其它行業。在工業生產執行裝置聯網、資料分析，必需對生產工藝有充分的認識。所以這一點，對於自動化廠商來說是十分有利的，通用電氣曾經說過，未來的工業公司都會成為軟體公司。執行技術（OT）和資訊科技（IT）的融合是未來工業的趨勢，如何結合好這兩項技術，是智慧製造發展的關鍵。

由於工業生產過程還要求實時性，因此邊緣分析將會是一個新的趨勢，目前有些自動化廠已經推出了邊緣計算裝置

隨著物聯網在工業領域的普及應用，也將激活了工業感測器、工業通訊和軟體平臺產品的市場。在19屆工博會上，吸引了來自全球各地的自動化廠商前來參展，此次展會除了展示機器人、自動化、感測器等一些產品和方案外，更多的趨勢是工業物聯網產品及工業4.0解決方案，自動化企業已將工業物聯網視為未來發展的重點方向。

目前，相對於NB-IoT，LoRa是當前最成熟、穩定的窄帶物聯網通訊技術，其自由組網的私有網路遠優於運營商持續不斷收費的NB網路，且LoRa一次組網終身不需繳費。但是應用LoRa進行物聯網通訊開發難度大、週期長、進入門檻高。據瞭解，為降低物聯網行業創業者進入門檻，協成智慧提供了一整套成熟LoRaWAN原始碼+LoRa Gateway閘道器定製方案，極大縮減了創業者在物聯網鏈路調通上所耗費的半年週期與鉅額開發代價，便於快速切入物聯網具體應用，打造屬於自己的獨立物聯網運營品牌。

人工智慧賽博物理作業系統

AI-CPS OS

“人工智慧賽博物理作業系統”（新一代技術+商業作業系統“AI-CPS OS”：雲端計算+大資料+物聯網+區塊鏈+人工智慧）分支用來的今天，企業領導者必須瞭解如何將“技術”全面滲入整個公司、產品等“商業”場景中，利用AI-CPS OS形成數字化+智慧化力量，實現行業的重新佈局、企業的重新構建和自我的煥然新生。

AI-CPS OS的真正價值並不來自構成技術或功能，而是要以一種傳遞獨特競爭優勢的方式將自動化+資訊化、智造+產品+服務和資料+分析一體化，這種整合方式能夠釋放新的業務和運營模式。如果不能實現跨功能的更大規模融合，沒有顛覆現狀的意願，這些將不可能實現。

領導者無法依靠某種單一戰略方法來應對多維度的數字化變革。面對新一代技術+商業作業系統AI-CPS OS顛覆性的數字化+智慧化力量，領導者必須在行業、企業與個人這三個層面都保持領先地位：

1. 重新行業佈局：你的世界觀要怎樣改變才算足夠？你必須對行業典範進行怎樣的反思？

2. 重新構建企業：你的企業需要做出什麼樣的變化？你準備如何重新定義你的公司？

3. 重新打造自己：你需要成為怎樣的人？要重塑自己並在數字化+智慧化時代保有領先地位，你必須如何去做？

AI-CPS OS是數字化智慧化創新平臺，設計思路是將大資料、物聯網、區塊鏈和人工智慧等無縫整合在雲端，可以幫助企業將創新成果融入自身業務體系，實現各個前沿技術在雲端的優勢協同。AI-CPS OS形成的數字化+智慧化力量與行業、企業及個人三個層面的交叉，形成了領導力模式，使數字化融入到領導者所在企業與領導方式的核心位置：

1. 精細：這種力量能夠使人在更加真實、細緻的層面觀察與感知現實世界和數字化世界正在發生的一切，進而理解和更加精細地進行產品個性化控制、微觀業務場景事件和結果控制。

2. 智慧：模型隨著時間（資料）的變化而變化，整個系統就具備了智慧（自學習）的能力。

3. 高效：企業需要建立實時或者準實時的資料採集傳輸、模型預測和響應決策能力，這樣智慧就從批量性、階段性的行為變成一個可以實時觸達的行為。

4. 不確定性：數字化變更顛覆和改變了領導者曾經仰仗的思維方式、結構和實踐經驗，其結果就是形成了複合不確定性這種顛覆性力量。主要的不確定性蘊含於三個領域：技術、文化、制度。

5. 邊界模糊：數字世界與現實世界的不斷融合成CPS不僅讓人們所知行業的核心產品、經濟學定理和可能性都產生了變化，還模糊了不同行業間的界限。這種效應正在向生態系統、企業、客戶、產品快速蔓延。

AI-CPS OS形成的數字化+智慧化力量通過三個方式激發經濟增長：

1. 創造虛擬勞動力，承擔需要適應性和敏捷性的複雜任務，即“智慧自動化”，以區別於傳統的自動化解決方案；

2. 對現有勞動力和實物資產進行有利的補充和提升，提高資本效率；

3. 人工智慧的普及，將推動多行業的相關創新，開闢嶄新的經濟增長空間。

給決策制定者和商業領袖的建議：

1. 超越自動化，開啟新創新模式：利用具有自主學習和自我控制能力的動態機器智慧，為企業創造新商機；

2. 迎接新一代資訊科技，迎接人工智慧：無縫整合人類智慧與機器智慧，重新

   評估未來的知識和技能型別；

3. 制定道德規範：切實為人工智慧生態系統制定道德準則，並在智慧機器的開

   發過程中確定更加明晰的標準和最佳實踐；

4. 重視再分配效應：對人工智慧可能帶來的衝擊做好準備，制定戰略幫助面臨

   較高失業風險的人群；

5. 開發數字化+智慧化企業所需新能力：員工團隊需要積極掌握判斷、溝通及想象力和創造力等人類所特有的重要能力。對於中國企業來說，創造兼具包容性和多樣性的文化也非常重要。

子曰：“君子和而不同，小人同而不和。”  《論語·子路》雲端計算、大資料、物聯網、區塊鏈和 人工智慧，像君子一般融合，一起體現科技就是生產力。

如果說上一次哥倫布地理大發現，拓展的是人類的物理空間。那麼這一次地理大發現，拓展的就是人們的數字空間。在數學空間，建立新的商業文明，從而發現新的創富模式，為人類社會帶來新的財富空間。雲端計算，大資料、物聯網和區塊鏈，是進入這個數字空間的船，而人工智慧就是那船上的帆，哥倫布之帆！

新一代技術+商業的人工智慧賽博物理作業系統AI-CPS OS作為新一輪產業變革的核心驅動力，將進一步釋放歷次科技革命和產業變革積蓄的巨大能量，並創造新的強大引擎。重構生產、分配、交換、消費等經濟活動各環節，形成從巨集觀到微觀各領域的智慧化新需求，催生新技術、新產品、新產業、新業態、新模式。引發經濟結構重大變革，深刻改變人類生產生活方式和思維模式，實現社會生產力的整體躍升。

產業智慧官  AI-CPS

用“人工智慧賽博物理作業系統”（新一代技術+商業作業系統“AI-CPS OS”：雲端計算+大資料+物聯網+區塊鏈+人工智慧），在場景中構建狀態感知-實時分析-自主決策-精準執行-學習提升的認知計算和機器智慧；實現產業轉型升級、DT驅動業務、價值創新創造的產業互聯生態鏈。

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新技術：“雲端計算”、“大資料”、“物聯網”、“區塊鏈”、“人工智慧”；新產業：“智慧製造”、“智慧農業”、“智慧金融”、“智慧零售”、“智慧城市”、“智慧駕駛”；新模式：“財富空間”、“資料科學家”、“賽博物理”、“供應鏈金融”。

官方網站：AI-CPS.NET

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