研究機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)表明，到2025年全球物聯(lián)網(wǎng)（IoT）市場(chǎng)將超過(guò)9000億美元。如果你對(duì)這個(gè)數(shù)字概念不是很清楚，那么在此正好有一個(gè)參考數(shù)據(jù)。當(dāng)前智能手機(jī)市場(chǎng)發(fā)展迅猛，幾乎人手一部，到2020年全球智能手機(jī)市場(chǎng)規(guī)模為3550億美元，數(shù)據(jù)讓我們直觀地感受到物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)的龐大。毫無(wú)疑問(wèn)，隨著NB-IoT、LoRa以及5G技術(shù)的推進(jìn)，物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)將逐步打開(kāi)，巨大的風(fēng)口將造就更多巨頭企業(yè)。在工業(yè)領(lǐng)域，物聯(lián)網(wǎng)將重塑產(chǎn)銷格局，市場(chǎng)將面臨一次新的洗牌。
工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT）將智能機(jī)器或特定類型的設(shè)備與嵌入式技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)結(jié)合起來(lái)，融入到工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程各個(gè)環(huán)節(jié)。通過(guò)增強(qiáng)機(jī)器之間的互聯(lián)互通以及機(jī)器和系統(tǒng)之間的協(xié)同一致，從而進(jìn)行大數(shù)據(jù)收集和分析，達(dá)到提高制造效率、改善產(chǎn)品質(zhì)量、降低產(chǎn)品成本和資源消耗的目的，最終實(shí)現(xiàn)將傳統(tǒng)工業(yè)提升到智能化的新階段。
工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)作為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的核心領(lǐng)域，其初衷是為了實(shí)現(xiàn)物物相連。從應(yīng)用形式上，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用具有實(shí)時(shí)性、自動(dòng)化、嵌入式、安全性和信息互通互聯(lián)性等特點(diǎn)。
那么，要實(shí)現(xiàn)工業(yè)設(shè)備之間的互聯(lián)通信和協(xié)同作戰(zhàn)需要哪些技術(shù)呢？
1、自動(dòng)化
在2017年收尾之際，e－works特別組織資源圍繞當(dāng)前企業(yè)的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)實(shí)施及應(yīng)用情況進(jìn)行全面摸底調(diào)查，結(jié)果表明機(jī)械機(jī)電、汽車及零部件、電子電氣分別位列前三甲，共計(jì)占比超過(guò)一半，達(dá)到51.83％。從行業(yè)樣本分析，三大行業(yè)是當(dāng)前工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用較為成熟的行業(yè)，它們的自動(dòng)化程度在整個(gè)工業(yè)領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位。這讓我們認(rèn)識(shí)到，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)要想快速充分的發(fā)展離不開(kāi)自動(dòng)化技術(shù)。
工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的愿景是實(shí)現(xiàn)工業(yè)智能化，因此產(chǎn)品生產(chǎn)和銷售就要突破人力的局限性，要更高效、更精準(zhǔn)，這離不開(kāi)自動(dòng)化技術(shù)的輔助。工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)主要包括3個(gè)層次，分別是設(shè)備層、控制層、以及信息層。而正如我們所知，通常物聯(lián)網(wǎng)在結(jié)構(gòu)上也分為應(yīng)用層、感知層和網(wǎng)絡(luò)層三個(gè)部分。從結(jié)構(gòu)上看，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)自動(dòng)化近乎平行同步。但是，工業(yè)自動(dòng)化絕不同等于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)，傳統(tǒng)的自動(dòng)化技術(shù)缺乏自尋優(yōu)、自處理和自學(xué)習(xí)等能力，建立在確認(rèn)的工業(yè)場(chǎng)景里面，只能處理單一的工作任務(wù)。結(jié)合e－works特別組織資源的調(diào)研結(jié)果，工業(yè)自動(dòng)化幾乎可以被認(rèn)為是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的必要不充分條件。
2、傳感技術(shù)
從業(yè)者認(rèn)為，正如眼睛、鼻子、耳朵和皮膚在人體中的作用一樣，傳感器在物聯(lián)網(wǎng)硬件中充當(dāng)一個(gè)從外界接受信息的角色。這句話讓我們清楚地認(rèn)識(shí)到，如果沒(méi)有傳感器，物聯(lián)網(wǎng)概念就是一個(gè)偽命題，是一個(gè)只能停留在理論層面的“科學(xué)騙術(shù)”。
傳感器是一種檢測(cè)裝置，能感受到被測(cè)量的信息，并能將感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為電信號(hào)或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲(chǔ)、顯示、記錄和控制等要求。從功能上來(lái)說(shuō)，工業(yè)傳感器分為光電、熱敏、氣敏、力敏、磁敏、聲敏、濕敏等不同類別。相對(duì)于民用來(lái)說(shuō)，工業(yè)環(huán)境對(duì)傳感器的要求更高，應(yīng)用的場(chǎng)景更為復(fù)雜多變。作為物聯(lián)網(wǎng)底層的關(guān)鍵，傳感器在智能工業(yè)建設(shè)中可以說(shuō)是無(wú)所不在。
當(dāng)然，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展也推動(dòng)了傳感器的革新，比如智能傳感器的出現(xiàn)。在工業(yè)生產(chǎn)中，傳統(tǒng)傳感器無(wú)法對(duì)某些產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)，如黏度、硬度、表面光潔度、成分、顏色及味道等，進(jìn)行快速直接測(cè)量并在線控制?；谶@樣的需求，智能傳感器應(yīng)運(yùn)而生，它可直接測(cè)量與產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)有函數(shù)關(guān)系的生產(chǎn)過(guò)程中的某些量，如溫度、壓力、流量等，利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)或?qū)＜蚁到y(tǒng)技術(shù)建立的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行計(jì)算，可推斷出產(chǎn)品的質(zhì)量。
3、軟件編程
隨著越來(lái)越多的企業(yè)開(kāi)始部署工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)，這可能導(dǎo)致公司的IT（計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)）部門與OT（操作技術(shù)）部門更緊密的協(xié)作。當(dāng)前，物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)目前數(shù)量眾多，在工業(yè)領(lǐng)域則以工業(yè)云為主。工業(yè)云平臺(tái)指的是工業(yè)領(lǐng)域的云平臺(tái)，包括了IAAS（基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)化）、PAAS（平臺(tái)服務(wù)化）、SAAS（軟件服務(wù)化）三個(gè)層面，隨著越來(lái)越多的巨量級(jí)設(shè)備接入，物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的設(shè)備接入能力、應(yīng)用環(huán)境復(fù)雜度、用戶多元化等問(wèn)題將隨之而來(lái)，協(xié)議統(tǒng)一并且擁有通用的開(kāi)發(fā)環(huán)境顯得尤為重要。在未來(lái)，聯(lián)接靈活、擴(kuò)展性出色、安全可靠、應(yīng)用開(kāi)發(fā)友好的物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)會(huì)更容易在競(jìng)爭(zhēng)中勝出。
4、網(wǎng)絡(luò)通信
隨著工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)程的推進(jìn)，通信能力增強(qiáng)的需求將愈加明顯。在5G時(shí)代到來(lái)之前，物聯(lián)網(wǎng)需要的網(wǎng)絡(luò)類型主要分為兩種。一種是低功耗、短距離、高帶寬類型網(wǎng)絡(luò)，主要包括Wi-Fi、藍(lán)牙和ZigBee，應(yīng)用在物與物的連接中；另一種是低功耗、長(zhǎng)距離、低帶寬類型網(wǎng)絡(luò)，主要包括LoRa、SigFox和NB-IoT，應(yīng)用于基站網(wǎng)絡(luò)搭建。
之所以將5G作為分水嶺，因?yàn)?G時(shí)代的物聯(lián)網(wǎng)和4G時(shí)代相比將產(chǎn)生革命性變化。當(dāng)下，不管是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)還是其他類型的物聯(lián)網(wǎng)，如果要使用4G網(wǎng)絡(luò)發(fā)送數(shù)據(jù)會(huì)產(chǎn)生很高的成本，功耗也會(huì)成為大問(wèn)題。5G網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)將徹底改變這一痛點(diǎn)，物聯(lián)網(wǎng)將會(huì)達(dá)到超低時(shí)延、高效連接、低成本、低功耗、高可靠性、全地域覆蓋，并且有望解決掉運(yùn)營(yíng)商級(jí)物聯(lián)網(wǎng)搭建協(xié)議不統(tǒng)一問(wèn)題?？偨Y(jié)而言，5G時(shí)代的物聯(lián)網(wǎng)將徹底重塑和改變我們的世界。
5、人工智能AI
物聯(lián)網(wǎng)就是通過(guò)傳感器讓人類感知世界，獲取數(shù)據(jù)。就工業(yè)領(lǐng)域而言，當(dāng)前系統(tǒng)獲取的數(shù)據(jù)量已經(jīng)超出人類處理的范圍，在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的執(zhí)行層面我們可以依靠高度自動(dòng)化，但是在數(shù)據(jù)篩查和處理中，我們更需要的是人工智能。
分析機(jī)構(gòu)和從業(yè)者一致認(rèn)為，人工智能和物聯(lián)網(wǎng)將深度融合，人工智能可以最大化物聯(lián)網(wǎng)帶來(lái)的價(jià)值，而物聯(lián)網(wǎng)能為人工智能提供所需的大數(shù)據(jù)信息，只有它們被同時(shí)使用，才能同時(shí)實(shí)現(xiàn)人工智能和物聯(lián)網(wǎng)的利益及優(yōu)勢(shì)。因此，不管是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)還是其他領(lǐng)域的物聯(lián)網(wǎng)，引進(jìn)人工智能技術(shù)都是大勢(shì)所趨。
6、邊緣計(jì)算
工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)對(duì)于穩(wěn)定性和可靠性的要求極高，不可能事無(wú)巨細(xì)都交給網(wǎng)絡(luò)傳輸處理，在一些需要實(shí)時(shí)處理的工業(yè)作業(yè)中，邊緣計(jì)算的重要性不言而喻。邊緣計(jì)算是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)實(shí)施的一個(gè)首要條件，斷網(wǎng)造成的成本損失在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)搭建中是不可容忍的。邊緣計(jì)算可以與云計(jì)算優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，將會(huì)更好的支撐本地業(yè)務(wù)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析和智能化應(yīng)用，讓物聯(lián)網(wǎng)解決方案更加完善。
隨著上述技術(shù)的發(fā)展和芯片工藝的精進(jìn)，物聯(lián)網(wǎng)在工業(yè)領(lǐng)域滲透將更深入，范圍也更寬廣。賽迪顧問(wèn)相關(guān)人士指出，中國(guó)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)規(guī)模最近幾年增長(zhǎng)率都是在30%以上，預(yù)計(jì)到2020年市場(chǎng)規(guī)模將突破4500億元。同時(shí)，多份數(shù)據(jù)分析報(bào)告都給出相同的見(jiàn)解，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)比重最大的一塊。巨大的風(fēng)口效應(yīng)讓我們相信，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)將成為未來(lái)工業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略新高地。
在年底深圳會(huì)展中心由博聞創(chuàng)意舉辦的第七屆深圳國(guó)際嵌入式系統(tǒng)展IEE2018將于2018年12月20-22日召開(kāi)，作為國(guó)內(nèi)專注于嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域的大型專業(yè)展，展覽將涵蓋嵌入式與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、工業(yè)4.0和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、汽車新技術(shù)與車聯(lián)網(wǎng)等八大板塊；今年的展覽也將特設(shè)“物聯(lián)網(wǎng)專館”以及“汽車智能技術(shù)專館”，在開(kāi)展前主辦單位將舉行系列線下活動(dòng)，與業(yè)界一同跟進(jìn)和研討嵌入式以及物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域新動(dòng)態(tài)！歡迎大家加入我們展示，也歡迎大家現(xiàn)場(chǎng)蒞臨參觀！
