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關于工(gōng)業物聯網的深度思考
來(lái)源: | 作(zuò)者:inmitech | 發布時(shí)間: 2021-07-25 | 145 次浏覽 | 分享到(dào):
思考所有問題都需要從(cóng)宏觀到(dào)微觀的細化過程,工(gōng)業物聯網也(yě)不能(néng)例外(wài),我認爲對(duì)工(gōng)業物聯網進行深度思考,需要從(cóng)以下(xià)五個維度進行分析,否則将會(huì)要麽帶來(lái)一葉障目,要麽帶來(lái)好(hǎo)高(gāo)骛遠。

工(gōng)業物聯網是指在工(gōng)業中應用(yòng)物聯網技術,實現(xiàn)工(gōng)業特有的價值增值的技術模式。


所有物聯網都是爲了(le)實現(xiàn)萬物互聯,特别是物與物的互聯,但(dàn)是工(gōng)業物聯網又有其專有屬性,原因是與工(gōng)業物聯網相對(duì)的消費物聯網本身的聯網密度、聯網的實時(shí)性、聯網物的異質化要求都不高(gāo),而工(gōng)業物聯網的要求主要表現(xiàn)在聯網密度、聯網實時(shí)性及聯網異質化三個方面。


思考所有問題都需要從(cóng)宏觀到(dào)微觀的細化過程,工(gōng)業物聯網也(yě)不能(néng)例外(wài),我認爲對(duì)工(gōng)業物聯網進行深度思考,需要從(cóng)以下(xià)五個維度進行分析,否則将會(huì)要麽帶來(lái)一葉障目,要麽帶來(lái)好(hǎo)高(gāo)骛遠。


首先需要我們思考的問題是,工(gōng)業物聯網的價值、意義和(hé)目的是什(shén)麽;


第二個是工(gōng)業物聯網需要連什(shén)麽的問題,這(zhè)是一個範圍的概念;


第三個需要我們思考的是連入物聯網的物的層級問題,也(yě)就是深度的問題;


第四個需要我們思考的是實現(xiàn)物聯的價值成本分析;


第五個需要我們思考的是如何建設工(gōng)業物聯網。


第一、工(gōng)業物聯網的價值、意義和(hé)目的是什(shén)麽?


互聯網實現(xiàn)了(le)計(jì)算(suàn)機與計(jì)算(suàn)機的連接,或者說實現(xiàn)了(le)人與人的連接,這(zhè)個連接帶來(lái)了(le)人的交互的便利,在這(zhè)個基礎上(shàng)湧現(xiàn)出很(hěn)多全新的、颠覆性的商業模式,例如,電子商務、即時(shí)通訊,社交媒體等等;而物聯網将實現(xiàn)人與物、物與物的連接,同樣我們也(yě)期望帶來(lái)全新的、颠覆性的商業模式,甚至更進一步,期望帶來(lái)人類生活、生産方式的全新的颠覆性的模式。


作(zuò)爲物聯網主戰場的工(gōng)業物聯網,人們對(duì)其的期許是在工(gōng)業設計(jì)、制造、流通環節帶來(lái)革命性的變革,爲傳統工(gōng)業注入新的活力,提供新的勢能(néng),驅動工(gōng)業在更高(gāo)維度上(shàng)發展、創新、乃至變革。随着計(jì)算(suàn)、存儲能(néng)力的提升,特别是大(dà)數據、人工(gōng)智能(néng)的發展,任何行業對(duì)數據獲取手段都提出了(le)前所未有的要求。對(duì)數據獲取手段的要求主要表現(xiàn)在四個特征,第一是高(gāo)效性;第二是準确性;第三是實時(shí)性;第四是經濟型;在當前技術能(néng)力下(xià),能(néng)夠同時(shí)滿足這(zhè)四個特征的就是工(gōng)業物聯網,首先,芯片技術已經發展到(dào)一個具有較強計(jì)算(suàn)能(néng)力的MCU在美(měi)元以下(xià),RFID芯片價格甚至已經到(dào)美(měi)分這(zhè)個量級,使得工(gōng)業物聯網有了(le)物質基礎,同時(shí)滿足了(le)經濟性要求;近三十年的通訊技術的發展,從(cóng)模拟到(dào)數字,從(cóng)簡單調制到(dào)複雜(zá)調制技術的商用(yòng)化,使無線通訊可以很(hěn)廉價地覆蓋幾百米甚至數公裏的範圍,滿足了(le)數據獲取的密集部署要求,同時(shí)由于工(gōng)業物聯網的永久在線的特征,使工(gōng)業物聯網滿足數據獲取的高(gāo)效性、實時(shí)性要求;微電子技術在近年也(yě)發生了(le)突飛(fēi)猛進的發展,不論在價格上(shàng)還是在進度上(shàng)都有了(le)長足的突破,滿足了(le)數據獲取的準确性。


總而言之,工(gōng)業物聯網的出現(xiàn)是在以下(xià)幾個條件成熟時(shí)湧現(xiàn)出來(lái)的不可逆轉的趨勢:


快(kuài)速變化的市場需要數據支撐,産生了(le)市場對(duì)數據獲取的急切要求;


MCU的發展使得計(jì)算(suàn)能(néng)力快(kuài)速提升;


以調制技術爲核心的通訊技術發展爲聯網建立的管道(dào)基礎;


傳感技術,特别是以MEMS爲标志的微電子技術的發展給予感知(zhī)世界提供的保證;


工(gōng)業物聯網不是規劃出來(lái)的,是各種技術與需求發展進化的産物,是生活、生産、經濟發展到(dào)一定高(gāo)度後自(zì)然而然出現(xiàn)的,是在需求的驅動下(xià),衆多行業創新帶了(le)的自(zì)然産物。


通過工(gōng)業物聯網,可以把傳統經濟中不可數字化之物數字化,可以把傳統不可數字化之行爲數字化,可以把傳統不可能(néng)變爲可能(néng),甚至變爲容易獲得、解決的方案。


第二、工(gōng)業物聯網需要連什(shén)麽?


這(zhè)個問題是第一個問題的延續,如果不考慮經濟性,那麽我們可以說工(gōng)業物聯網連接一切可連接之物,但(dàn)是,當我們在做一個務實的、有價值的方案時(shí)就不能(néng)不考慮可行性及經濟性,那麽工(gōng)業物聯網連什(shén)麽呢(ne)?我們認爲這(zhè)是一個從(cóng)哪裏來(lái)到(dào)哪裏去的問題,我們通過上(shàng)面對(duì)價值、意義和(hé)目的分析可知(zhī),我們應該從(cóng)目的反推,一切從(cóng)目的出發,時(shí)刻盯緊企業需要彌補的最關鍵環節,例如,如果對(duì)量化OEE有需求,那麽我們就要連接設備狀态;如果要減少在制品,那麽我們就要對(duì)在制品進行追蹤;如果能(néng)源消耗對(duì)企業是重中之重,那麽我們就要把能(néng)效物聯化,等等。世界上(shàng)不存在同樣的兩片樹葉,同樣地,世界上(shàng)也(yě)不存在同樣的兩個企業,我們隻能(néng)對(duì)企業本身進行深入分析,緊緊聚焦于企業價值,在保證經濟性的基礎上(shàng),确定工(gōng)業物聯網的實施範圍方案。聯網範圍一個核心點是連入物的屬性,也(yě)就是說我們通過分析連入物的屬性與企業建設工(gōng)業物聯網目标的耦合度,決定需要實施工(gōng)業物聯網的廣度。


第三、需要獲得連入物的哪些(xiē)數據?


通過分析工(gōng)業物聯網連什(shén)麽後,我們得到(dào)了(le)連入物的内容,接下(xià)來(lái)需要我們決定是對(duì)每個/每類連入物我們該數字化哪些(xiē)屬性,這(zhè)裏遇到(dào)工(gōng)業物聯網特有的一個障礙,需要連入工(gōng)業物聯網的物的可連通性問題, 特别是在設備互聯時(shí),可連通性表現(xiàn)的特别突出,例如,有的設備具有開(kāi)放(fàng)的通訊協議(yì)和(hé)可用(yòng)的通訊接口,有的設備不開(kāi)放(fàng)協議(yì)等等,那麽可連通性就是對(duì)方案供應商的很(hěn)大(dà)的考驗,我們的經驗是有四種方案可供選擇:


使用(yòng)設備開(kāi)放(fàng)的協議(yì);


使用(yòng)設備自(zì)帶的傳感器;


添加新的傳感器;


改變觀察側面及維度,使用(yòng)全新的采集模式;


其中第四條,改變觀察的側面和(hé)維度,使用(yòng)全新的連接方式是使用(yòng)第一性原理(lǐ),避開(kāi)設備不開(kāi)放(fàng)協議(yì)或接口的阻礙,避開(kāi)被設備供應商牽着鼻子走的方向,從(cóng)本質上(shàng)獲取數據。例如:通過能(néng)效檢測獲得設備的使用(yòng)狀态,通過震動傳感分析設備部件的故障、甚至是轉速等,隻要通過第一性原理(lǐ)從(cóng)你(nǐ)需要的信息入手,而不是被動地從(cóng)設備可以提供的數據入手來(lái)提供物聯解決方案的方式。直接把我們需要的信息做爲目标,觀察除了(le)直接連接設備外(wài),我們還能(néng)夠如何獲得需要的信息,因爲隻有我們獲得的數據能(néng)夠與設備提供的數據在信息上(shàng)能(néng)夠“同構”即可。例如,我們可以在我們的物聯設備上(shàng)安裝一個震動傳感器,從(cóng)傳感器獲得的數據中,我們即得到(dào)了(le)設備是否開(kāi)機,又得到(dào)了(le)是否啓動工(gōng)作(zuò),同時(shí)還得到(dào)設備的轉速。如果不用(yòng)第一性原理(lǐ),而是硬要跟設備互聯,那至少要采集三個數據,并且未必設備能(néng)夠給你(nǐ)。這(zhè)就是典型的邊緣計(jì)算(suàn)的案例,邊緣計(jì)算(suàn)的計(jì)算(suàn)規則一定要具有定制能(néng)力,可以說邊緣計(jì)算(suàn)一定是一個知(zhī)識容器,可以方便地把客戶、廠(chǎng)家,甚至是第三方的知(zhī)識融入的容器,我們開(kāi)發的支持腳本的設備已經具有了(le)初步的邊緣計(jì)算(suàn)的功能(néng),我們需要在這(zhè)個方面繼續加大(dà)支持力度。


所以,通過分析企業價值和(hé)物的可連通性,我們就可以明(míng)确定義需要連入物層級,也(yě)就明(míng)确了(le)連入物的連接深度;


在連入物聯網的物的層級中一個重要的概念是管理(lǐ)粒度,對(duì)于制造業來(lái)說,連入物的管理(lǐ)粒度大(dà)概分爲如下(xià)幾個層級:


傳感級;


設備級;


産線級;


車間級;


企業級;


也(yě)就是說我們要在經濟性可行的前提下(xià)定義數據獲取的粒度。理(lǐ)論上(shàng)講,細粒度一定比粗粒度更好(hǎo),更有價值,但(dàn)是當加入成本分析後,可能(néng)并不一定粒度越細越好(hǎo),需要按照各種制約因素找到(dào)一個平衡點。


第四、工(gōng)業物聯網建設的價值成本分析


價值成本永遠在企業行爲中持有權值最高(gāo)的贊同或者否決的一票,通過前三項分析,我們僅剩下(xià)最後一個問題沒有解決,這(zhè)也(yě)是關乎價值成本的關鍵:管理(lǐ)粒度問題,我們到(dào)底需要在多細的粒度下(xià)進行管理(lǐ)?這(zhè)帶來(lái)了(le)一個哲學問題:世界是不是需要黑盒子。什(shén)麽意思呢(ne)?當我們确定一個管理(lǐ)粒度後,比管理(lǐ)粒度更細的信息将被隐藏在黑盒子中,這(zhè)個黑盒子将成爲我們分析深度或者認知(zhī)深度的制約因素和(hé)約束條件。我們可以通過價值成本分析來(lái)找到(dào)這(zhè)個平衡點,從(cóng)而明(míng)确黑盒子的大(dà)小(xiǎo),并最終确定連入工(gōng)業物聯網的物的特性。


第五、如何建設工(gōng)業物聯網?


我們的期許是工(gōng)業物聯網建設的價值觀,其他(tā)一起都是方法論。首先,我們在規劃物聯網時(shí)要本着既要有高(gāo)瞻遠矚,又要有務實可行的精神。在思考黑盒子的大(dà)小(xiǎo)時(shí)我們要高(gāo)瞻遠矚,設計(jì)方案盡可能(néng)地以黑盒子盡量小(xiǎo)爲目标,而實施方案則按照價值成本分析選擇合适的黑盒子的大(dà)小(xiǎo),也(yě)就是選擇合适的管理(lǐ)粒度,從(cóng)而保證投入收益的平衡,甚至我們可以把黑盒子盡量定義的大(dà)些(xiē),用(yòng)以驗證工(gōng)業物聯網的可行性,最大(dà)可能(néng)地降低(dī)工(gōng)業物聯網實施的風(fēng)險。


總之,我們應該從(cóng)以幾個方案來(lái)确定工(gōng)業物聯網的建設原則:


期望獲得什(shén)麽結果?


期望用(yòng)什(shén)麽方式獲得想要的結果?


需要信息基礎提供什(shén)麽?


工(gōng)業物聯網是否能(néng)夠獲得這(zhè)些(xiē)信息?


工(gōng)業物聯網如何獲得這(zhè)些(xiē)信息?


獲得這(zhè)些(xiē)信息的性價比如何?


回歸分析,評估預期結果是否符合經濟利益?


落地實施。