IIoT（Industrial Internet of Things）是工(gōng)業物聯網的簡稱 —— 微型低(dī)成本傳感器和(hé)高(gāo)帶寬無線網絡的出現(xiàn)，意味着當下(xià)隻要有一定水(shuǐ)平的數字智能(néng)，即使是最小(xiǎo)的設備也(yě)可以連接起來(lái)。對(duì)它們進行監控和(hé)跟蹤，共享它們的狀态數據，并與其他(tā)設備進行通信。然後還可以收集和(hé)分析所有的這(zhè)些(xiē)數據，來(lái)提高(gāo)業務流程的效率。

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IIoT之所以重要，是因爲它有助于企業更快(kuài)更好(hǎo)地做出決策，它帶來(lái)的變化也(yě)與許多企業正在進行的數字轉型項目密切相關。

IIoT不應該與消費者物聯網混淆，但(dàn)是消費物聯網的核心理(lǐ)念與IIoT基本相同：使用(yòng)傳感器和(hé)自(zì)動化來(lái)提高(gāo)效率。

根據相關數據，到(dào)2025年，與全球工(gōng)業物聯網的連接數量将達到(dào)138億，其中大(dà)中華區(qū)的連接數将達到(dào)41億，約占全球市場的1/3。與此同時(shí)，根據工(gōng)業和(hé)信息技術部的數據，中國工(gōng)業物聯網市場的年收入增長率約爲25%，2018年超過3000億元人民币。這(zhè)表明(míng)物聯網和(hé)工(gōng)業物聯網正迎來(lái)一個快(kuài)速發展的時(shí)期。

IIoT的應用(yòng)

如果把物聯網在工(gōng)業行業裏的應用(yòng)抽象出來(lái)，我們可以總結爲四個層次：數據的采集與展示、基礎的數據分析與管理(lǐ)、深度數據分析與應用(yòng)、工(gōng)業控制。

▶數據采集與展示：主要是将工(gōng)業設備傳感器上(shàng)采集到(dào)的數據信息傳輸到(dào)雲平台，并用(yòng)可視(shì)化的方式将數據呈現(xiàn)出來(lái)。

▶基礎數據分析與管理(lǐ)：偏向于通用(yòng)分析工(gōng)具的階段，不涉及基于垂直領域深入行業知(zhī)識的數據分析，基于雲平台采集到(dào)的設備數據，并産生一些(xiē)SaaS應用(yòng)，比如設備性能(néng)指标異常的告警、故障代碼查詢、故障原因的關聯分析等。基于這(zhè)些(xiē)數據分析結果，也(yě)會(huì)有一些(xiē)通用(yòng)的設備管理(lǐ)功能(néng)，像設備的開(kāi)關機、調整狀态、遠程鎖機及解鎖等，這(zhè)些(xiē)管理(lǐ)應用(yòng)根據具體的領域需求而不同。

▶深度數據分析與應用(yòng)：深度的數據分析，則涉及到(dào)具體領域的行業知(zhī)識，需要特定領域的行業專家來(lái)實施，具體根據設備的領域和(hé)特性建立數據分析模型。

▶工(gōng)業控制：工(gōng)業物聯網的目的就是能(néng)對(duì)工(gōng)業過程實施精準控制。基于前述傳感器數據的采集、展示、建模、分析、應用(yòng)等過程，在雲端形成決策，并轉換成工(gōng)業設備可以理(lǐ)解的控制指令，對(duì)工(gōng)業設備進行操作(zuò)，實現(xiàn)工(gōng)業設備資源之間的精準的信息交互和(hé)高(gāo)效協作(zuò)。

工(gōng)業領域包括衆多垂直行業，每個行業的特性差異巨大(dà)，物聯網與每個行業的結合，也(yě)都要根據行業自(zì)身特性來(lái)調整。雖然目前主要是由大(dà)型企業采用(yòng)，但(dàn)随着硬件和(hé)服務價格的下(xià)降，它可能(néng)會(huì)被更廣泛地采用(yòng)。目前工(gōng)業物聯網應用(yòng)：

智能(néng)化工(gōng)廠(chǎng)

借助機器學習的算(suàn)法，再結合IIoT網絡從(cóng)傳感器以及其他(tā)相關來(lái)源獲取實時(shí)以及曆史數據，來(lái)對(duì)機器的各方面進行預測，從(cóng)而保證機器的有效運轉和(hé)降低(dī)維修成本。還能(néng)能(néng)夠增強設施管理(lǐ)的有效性。制造設備容易磨損，也(yě)容易受到(dào)特定條件的影響。傳感器與工(gōng)業物聯網軟件相結合，可以監測溫度、振動和(hé)其他(tā)可能(néng)導緻低(dī)于最佳運行條件的因素。通過确保機器的特定工(gōng)作(zuò)環境，制造商可以節約能(néng)源，降低(dī)成本，消除機器停機時(shí)間，提高(gāo)操作(zuò)效率。

此外(wài)，IIoT領導者正在将物聯網與分析相結合，以便持續監控健康和(hé)安全的關鍵績效指标，以确保更好(hǎo)的工(gōng)作(zuò)環境。如果指标異常（比如工(gōng)廠(chǎng)發生的事(shì)故數量），可以立即得到(dào)解決。物聯網設備（包括智能(néng)攝像頭、智能(néng)傳感器和(hé)智能(néng)信标）還增強了(le)員工(gōng)和(hé)資産的安全性，從(cóng)而爲安全操作(zuò)提供新的智能(néng)水(shuǐ)平。

物流與供應鏈

工(gōng)業物聯網通過使用(yòng)連網設備來(lái)創建高(gāo)度連接的供應鏈“資産”，從(cóng)而提高(gāo)了(le)貨物的端到(dào)端可見性，提供對(duì)實時(shí)供應鏈信息的訪問。可以從(cóng)一系列傳感器中檢索信息，包括GPS、溫度和(hé)濕度等。通過将工(gōng)廠(chǎng)與供應商連接起來(lái)，與供應鏈相關的所有各方都可以追蹤相互依賴性，材料流動和(hé)制造周期時(shí)間。這(zhè)些(xiē)數據将有助于制造商預測問題，減少庫存和(hé)資本需求。

作(zuò)爲一種新的制造技術的産物，工(gōng)業互聯網被許多業内人士稱爲物聯網時(shí)代的新入口。隻要你(nǐ)能(néng)實現(xiàn)1%的效率提高(gāo)，它就會(huì)産生不可估量的經濟價值，1%就能(néng)神奇地進入一個巨大(dà)的經濟體。

"工(gōng)業" 是當今科技最重要的趨勢之一。在計(jì)算(suàn)和(hé)通信領域、工(gōng)業和(hé)它的 "智能(néng)" 設備方面的創新融合，不僅會(huì)改變用(yòng)戶與機器之間的交互，而且還會(huì)使機器相互接觸的方式更加革命性。

IIoT将大(dà)大(dà)改變未來(lái)，不僅是對(duì)工(gōng)業系統，但(dàn)也(yě)爲許多人參與。如果我們能(néng)充分發揮工(gōng)業的能(néng)力，很(hěn)多人将有機會(huì)改善他(tā)們的職業生涯和(hé)生活水(shuǐ)準，因爲他(tā)們創造了(le)無數的增值機會(huì)。

IIoT的挑戰

IIoT設備的使用(yòng)壽命比消費品長得多。物聯網和(hé)設備執行副總裁邁克·貝爾（Mike bell）估計(jì)，平均使用(yòng)壽命爲7至10年。即使超出了(le)原來(lái)的規模和(hé)使用(yòng)壽命，實現(xiàn)過程也(yě)很(hěn)複雜(zá)。

▶缺乏标準化：有多種不同的格式和(hé)技術可以滿足連接設備之間機器對(duì)機器通信的不同要求。物理(lǐ)層技術如Sigfox和(hé)ZigBee，以及軟件層如Weave和(hé)Iotivity，所有這(zhè)些(xiē)對(duì)于一個完全運行的IIoT環境來(lái)說都是必不可少的，它們必須是可互操作(zuò)的。

▶與傳統技術的集成：許多較舊的設備不是爲現(xiàn)代IIoT技術提供清晰可讀的數據格式而設計(jì)的，因此，幾十年前的工(gōng)廠(chǎng)控制器可能(néng)需要進行一些(xiē)改造，才能(néng)與複雜(zá)的新IIoT基礎設施進行通信。

▶安全問題：任何設備由網絡通信控制，面對(duì)互聯網很(hěn)容易被黑客攻擊，IIoT沒有辦法免除這(zhè)一點。就像消費物聯網一樣，IIoT也(yě)有很(hěn)多安全問題。想想Mirai僵屍網絡吧，是由安全性差的攝像頭和(hé)其他(tā)設備構成的巨大(dà)DDoS武器。除了(le)可能(néng)使用(yòng)損壞的IIOT設備創建大(dà)型僵屍網絡外(wài)，還存在一個問題，即可以利用(yòng)漏洞竊取網絡上(shàng)的私有數據，這(zhè)是另一種攻擊手段。IIoT必須應對(duì)這(zhè)些(xiē)擔憂，還要面對(duì)關鍵的國家基礎設施面臨網絡攻擊的風(fēng)險。

5G是IIoT的最佳拍(pāi)檔

IIoT仍主要處于試驗和(hé)試點階段，隻有少數大(dà)型制造商進行了(le)大(dà)量投資。随着傳感器變得更小(xiǎo)巧和(hé)廉價，特别是5G網絡更加普及後，5G大(dà)帶寬、低(dī)時(shí)延、廣覆蓋的特點，使得一些(xiē)傳統4G網絡無法實現(xiàn)的工(gōng)業互聯網場景在5G時(shí)代将成爲可能(néng)，人們對(duì)IIoT的興趣可能(néng)會(huì)繼續增長。

例如，在港口碼頭，鋼鐵(tiě)吊臂在碼頭和(hé)船(chuán)隻之間轉移和(hé)裝載大(dà)型貨物，需要将時(shí)延、精度誤差降低(dī)最低(dī)，同時(shí)能(néng)夠第一時(shí)間察覺異常情況并在邊緣側迅速響應，這(zhè)在過去隻能(néng)是一種想象。又如，高(gāo)溫高(gāo)危的鋼鐵(tiě)廠(chǎng)亟需實現(xiàn)無人操作(zuò)，且能(néng)将上(shàng)千度的鋼水(shuǐ)瞬間精确傾倒，其時(shí)延需要低(dī)至數毫秒，這(zhè)在4G時(shí)代也(yě)是天方夜譚。

您可能(néng)會(huì)有疑問：既然上(shàng)述場景對(duì)網絡時(shí)延和(hé)穩定性提出如此嚴苛的要求，那麽爲什(shén)麽不采用(yòng)穩定高(gāo)速的有線方式？事(shì)實上(shàng)，有線方式看(kàn)似簡單易行，實則問題重重。因爲有線網絡部署相對(duì)複雜(zá)，後續升級改造也(yě)涉及大(dà)量工(gōng)作(zuò)；而且有線網絡的使用(yòng)是條件限制的，而工(gōng)業物聯網環境複雜(zá)多樣，有線網絡并非能(néng)夠布放(fàng)到(dào)任何有需求的地方。相對(duì)而言，以5G爲代表的無線網絡是更加經濟高(gāo)效的連接方式。

工(gōng)業領域的設備投入巨大(dà)，無論是機床、生産線，還是機械設備，生産過程中的故障導緻的停工(gōng)，往往會(huì)影響整條生産線，甚至整個産品交付周期。

爲确保穩定性，工(gōng)業領域的控制系統還是以本地爲主，部署大(dà)量的硬件和(hé)軟件系統。這(zhè)一方面，導緻整個控制系統非常複雜(zá)投入巨大(dà)，另一方面，也(yě)限制了(le)系統的靈活性和(hé)可擴展性。在消費者需求日新月異的今天，生産系統的更新跟不上(shàng)消費者需求的變化，也(yě)會(huì)導緻錯失很(hěn)多新的機會(huì)。

此外(wài)，當前的移動通信系統在工(gōng)業物聯網領域的應用(yòng)涉及并不深入，雖然4G在網速上(shàng)已經有很(hěn)大(dà)的提升，能(néng)滿足用(yòng)戶随時(shí)觀看(kàn)視(shì)頻的需求，但(dàn)網絡的可靠性和(hé)時(shí)延都還有很(hěn)大(dà)的提升空(kōng)間，并不能(néng)滿足工(gōng)業場景的要求。

4G在工(gōng)業場景的應用(yòng)，更多是在對(duì)實時(shí)性要求不高(gāo)的場景裏，作(zuò)爲數據上(shàng)傳到(dào)雲端的一種方式。比如工(gōng)廠(chǎng)裏的機床設備，每5-10秒鐘(zhōng)會(huì)采集一次數據，這(zhè)些(xiē)數據彙總一般會(huì)彙集到(dào)一個統一的終端，由終端通過4G發送到(dào)雲平台。

工(gōng)業領域對(duì)通信系統的這(zhè)些(xiē)需求，5G的技術标準可以很(hěn)好(hǎo)的滿足，極低(dī)的時(shí)延，保證了(le)工(gōng)業領域實時(shí)監測和(hé)控制的要求；高(gāo)可靠的網絡質量，确保了(le)工(gōng)業系統對(duì)穩定性的要求；大(dà)帶寬則可以實現(xiàn)高(gāo)清3D視(shì)頻，甚至AR的傳輸，在遠程操控領域大(dà)幅提高(gāo)了(le)操作(zuò)精度。

對(duì)于工(gōng)業領域來(lái)說，高(gāo)可靠低(dī)時(shí)延的通信系統可以說是至關重要。一直以來(lái)工(gōng)業物聯網的應用(yòng)隻能(néng)停留在表層的數據采集展示和(hé)由此延伸出來(lái)的一些(xiē)管理(lǐ)功能(néng)，很(hěn)難涉及到(dào)工(gōng)業系統的控制等核心領域，其中通信系統的穩定性和(hé)延時(shí)達不到(dào)要求是其中主要的制約因素。

在研究機構看(kàn)來(lái)，IIoT的潛力不可限量。根據GSMA Intelligence發布的報(bào)告，未來(lái)電信行業5G與物聯網的市場機會(huì)更多依賴于企業，而非個人用(yòng)戶。從(cóng)物聯網的角度來(lái)看(kàn)，盡管目前消費電子産品和(hé)智能(néng)家居等場景是物聯網的主力，然而未來(lái)企業市場的潛力不可限量。從(cóng)制造業到(dào)電力行業，5G和(hé)物聯網将創造新的機會(huì)，滿足多種多樣的企業需求。