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一文读懂工业物联网(一)——什么是IIoT?关于工业物联网你需要知道什么

作者:小罐子 时间:2019/11/25 阅读:11347
传感器、大数据和实时决策:工业物联网的解释。 什么是工业物联网(IIoT)? 工业物联网(Industrial […]

传感器、大数据和实时决策:工业物联网的解释。

什么是工业物联网(IIoT)?

工业物联网(Industrial Internet of Things,简称IIoT)是指那些数以亿计的工业设备–从工厂的机器到飞机内部的引擎,这些工业设备内置各种传感器,并连接到无线网络,进行数据的收集和共享。微型低成本传感器和高带宽无线网络的出现,意味着即使是最小的设备也可以被连接起来。通常只需要一定程度的数字智能就可以对它们进行监控和跟踪,并共享它们的状态数据,进而与其他设备通信。之后工作人员就可以收集和分析所有的这些数据,来提高业务流程的效率。

工业物联网可以解决哪些业务需求?为什么工业物联网如此重要?

IIoT之所以重要,是因为它有可能使决策过程更快、更好。IIoT能够带来的变化也与许多企业正在进行的数字转换项目密切相关。

通过提供极其详细的实时数据,IIoT可以帮助企业更好地理解业务流程,并且通过分析来自传感器的数据提高流程效率,甚至开辟新的收益流。IIoT还可以让他们深入了解更广泛的供应链,这将允许企业进行协调并进一步提高效率。

哪些行业正在应用物联网?

目前,IIoT特别受到制造业、零售业、公用事业和运输业的关注。IIoT项目可以让制造商更好地了解生产线的运作情况,并更好地预测特定机器何时需要维修,从而减少意外停机时间。公用事业公司可以使用IIoT让远程安装进行自我监控,从而减少外派工作人员检查远程安装的成本。零售商可以了解其供应链的瓶颈位置,运输公司可以更好地了解其车队的性能。但这些并不是唯一的领域:卫生保健和政府也可能是IIoT的大量采用者。虽然目前它主要是由大型组织开发的,但随着硬件和服务价格的降低,它可能会被更广泛地采用。

物联网和工业物联网有什么区别?

IIoT不应该与消费者物联网混淆,尽管两者之间经常有一些重叠。消费者物联网设备的范围从智能手表到智能家居扬声器(以及灯泡、门锁和其他智能家居设备),甚至包括鞋子或衣服。然而,消费者物联网的核心理念与物联网的核心理念在根本上是相同的:都是使用传感器和自动化来提高过程的效率。但消费者物联网并不是一个工业过程,它的目的是让生活变得更轻松和更有趣(或者让我们所有人都陷入一个智能机器无处不在的监控网络,这取决于你怎么看)。

工业物联网规模有多大?

全球物联网(IoT)支出预计将在2019年达到7450亿美元,高于2018年的6460亿美元,并可能在2022年达到1万亿美元。这些支出的绝大部分将由企业承担。

IIoT已经是一项大生意了:据科技分析师国际数据公司(IDC)称,今年制造商将在这方面投入1970亿美元,运输公司将投入710亿美元,公用事业公司将投入610亿美元。相比之下,消费者的物联网支出将达到1080亿美元,主要集中在智能家居、个人健康和联网汽车信息娱乐方面。

公司将物联网预算花销重点也将各不相同:对制造商来说,支持生产和资产管理的系统将是关键; 运输公司的优先事项将是货运监控和车队管理,而公用事业的支出将以建设智能电网、天然气和水为主。

IDC称领先的物联网业务将包括制造业务用例(1000亿美元),生产资产管理(442亿美元)和货运监测(417亿美元),但科技分析师表示,增长最快地区可能包括机场设施自动化、电动汽车充电、农业领域的监控,加上医疗护理和店内营销零售。

IDC表示,按照技术类型划分,物联网服务将占其中的2580亿美元,硬件支出紧随其后,为2500亿美元——其中超过2000亿美元将用于传感器。2019年物联网软件支出总额将达到1540亿美元。美国和中国的支出将最多,其次是日本、德国、韩国、法国和英国。

当前和未来的工业物联网用例有哪些?

劳斯莱斯是IIoT当前和未来用例的一个很好的例子。发动机制造商从为其客户提供服务的发动机那里收到超过70万亿的数据点。虽然最初的服务模型是用于修复损坏的引擎,但现在它可以使用这些数据来管理和安排引擎修复,例如将这些数据与机器学习分析结合起来,在工程师发现潜在问题之前提醒他们。

该公司还有一些未来主义的想法,比如使用一些直径只有10毫米的微型机器人,让它们携带微型摄像头爬行通过引擎,这样工程师就可以对引擎进行视觉检查,而不必把它从飞机上取下来。另一个想法是让遥控机器人进行专业维修,这将将减少工程团队前往飞机所在地的需求,从而更快地恢复服务。

用于当下的工业物联网是什么?

使用传感器跟踪货物或监控机器的想法本身并不特别新颖。IIoT的不同之处在于,由于传感器价格低廉、无线网络选项无处不在,以及大数据分析的出现,工业物联网的大规模应用已成为可能。

但是对于大多数公司来说,IIoT还处于相对早期的阶段。其中一些技术已经(而且仍然)过于昂贵或复杂,不适合大规模采用,而另一些技术——例如5G网络——还没有准备好。

哪些企业已经从物联网中受益?

因此,尽管大型企业已经取得了一些进展,但许多IIoT的潜在用户仍处于投资的早期阶段。

例如在英国,政府支持创新的人体数字弹射器正在由Dyer Engineering和Special Metals Wiggin这两个制造商共同研发。该项目旨在建立在连的工厂演示,并寻找物联网和LPWAN支持的初创公司,使它们能够在实时制造环境中部署自己的资产跟踪解决方案。该项目旨在帮助解决与过程测量、优化和控制以及室内资产、设备和组件位置跟踪相关的一些挑战。

英国的另一组智能工厂试验将会见证工程公司Worcester Bosch使用5G、物联网传感器和数据分析来预测设备故障,进而辅助进行预防性维护。

工业物联网的迷惑之处在哪里?

用于IIoT的替代标签很少。机器对机器(M2M)就是其中之一;还有人谈到“第四次工业革命”或工业4.0。所有这些标签基本上都是可以互换的;关键的概念是,无处不在的实时数据和动态决策都可以显著提升企业的绩效。

工业物联网技术的关键是什么?

最容易想到的是三个主要的IIoT基础设施组件:传感器、网络和数据分析。IIoT正在形成,因为这些要素现在都足够成熟和低廉,即项目在财务上是可行的。至于如何组合这将取决于特定的项目。

工业物联网和5G

根据项目不同,传感器可以是任何东西,从摄像机到温度计或运动传感器。根据不同的使用情况,网络的范围可以从蓝牙和WI-FI到4G和(很快)5G网络以及卫星。IIoT项目可能会使用不止一个选项——比如一个跟踪系统,它在货物海运时使用卫星连接,货物到达港口时切换到WI-FI连接。从卫星公司到网络公司,再到移动运营商,所有的供应商都渴望从这项业务中瓜分利益。

所有这些传感器将产生大量的实时数据,而这些数据也需要更快地进行分析,以便做出快速决策。Gartner预测,到2019年,将有142亿个联网设备投入使用,到2021年,这一数字将达到250亿个,届时将产生大量数据,包括视频、静态图像、语音、网络流量活动和传感器数据。人工智能将是管理这种流、发现模式和做出预测的关键。Gartner表示:“首席信息官们必须建立一个拥有工具和技能的组织,以便在他们的物联网战略中利用人工智能。”

工业物联网和云计算

无论以何种形式,大多数应用程序都将涉及云计算。这可能只是数据存储或大数据分析,也可能更复杂。云计算供应商从他们的数据中心提供服务,这些服务一直延伸到网络的边缘,即所谓的边缘计算。在边缘计算中,数据分析是在物联网设备上或附近进行的,而不是在遥远的云数据中心。通过缩短数据传输的距离,公司可以更快地找到解决方案。微软有Azure物联网中心,谷歌有谷歌云物联网,亚马逊网络服务有AWS物联网服务。

工业物联网与安全

IIoT带来了新的安全风险,因为网络对象本来是独立的,这意味着黑客有可能窥探正在传输的数据,甚至试图控制设备。消费者物联网设备制造商长期以来一直被批评安全措施不佳,比如密码薄弱或不存在,以及存在明显漏洞时无法升级的软件。IIoT必须应对这些担忧以及其他问题,但潜在的风险却要高得多。将生产线或电网以某种形式(甚至是web)连接到互联网会增加黑客的潜在攻击面。IIoT可能使企业反应更快,但也可能使关键的国家基础设施面临网络攻击的风险。

根据卫星通信公司Inmarsat对750家企业的调查,只有三分之一的企业投资了新的安全技术或与安全专家合作寻求帮助。超过半数的企业表示,他们缺乏具备网络安全技能的员工来执行工业物联网部署。Inmarsat警告称:“如果没有安全的工业物联网网络,企业可能会任由自己受到旨在削弱工业机械、勒索软件或工业间谍活动的网络攻击。”

公司需要考虑的一些领域包括访问管理、安全执行环境、数据加密、传感器、网关和软件编排平台之间的验证和认证。

技术分析师Gartner的一项调查发现,安全是部署物联网系统的组织最关注的技术领域之一,这主要是因为它们无法完全控制正在使用的软件和硬件。毫不奇怪,物联网安全支出正以显著速度增长(见图表)。

IIoT安全性的另一个问题是,虽然这些项目是在业务单元级别计划、部署和操作的,但是却很少设置有一致的更广泛的安全策略。Gartner表示,根据设备供应商与合作伙伴的联盟关系或正在增强或替换设备的核心系统,决定使用哪些产品和服务“大多数都是特地定制的”。

你如何开始与工业物联网?

实现IIoT策略的第一步是了解你试图实现的目标。IIoT项目可以专注于预测性维护、工业自动化、更广泛的操作效率、减少停机时间或做出更好的业务决策,并创建新的收入流。每一个都需要不同的传感器、网络和数据分析。

物联网的未来走向是什么?

除了一些大型制造商进行了大笔投资外,IIoT仍处于试验和试点阶段。随着传感器变得更小、更便宜,以及5G网络的进一步普及,人们对IIoT的兴趣可能会继续增长。

 

 

原文作者:Steve Ranger

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