自從人類(lèi)由農業(yè)文明進(jìn)入工業(yè)文明以來(lái)，工業(yè)制造就開(kāi)始引領(lǐng)人類(lèi)社會(huì )的進(jìn)步，隨著(zhù)技術(shù)的發(fā)展和信息化浪潮掀起的又一次工業(yè)化革命即將開(kāi)始。物聯(lián)網(wǎng)的逐漸普及下，無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的提高，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應用于工業(yè)中，也顯得尤為重要；在工業(yè)網(wǎng)絡(luò )和移動(dòng)計算持續影響著(zhù)制造業(yè)和工業(yè)環(huán)境的大環(huán)境中，這些技術(shù)幫助全球制造商和組織將諸如“智慧工廠(chǎng)”、“工業(yè)4.0”和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng) （IIoT） 的發(fā)展設想都將轉變?yōu)楝F實(shí)。

什么是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng) （IIoT）？

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是將具有感知、監控能力的各類(lèi)采集或控制傳感或控制器以及泛在技術(shù)、移動(dòng)通信、智能分析等技術(shù)不斷融入到工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程各個(gè)環(huán)節，從而大幅提高制造效率，改善產(chǎn)品質(zhì)量，降低產(chǎn)品成本和資源消耗，最終實(shí)現將傳統工業(yè)提升到智能化的新階段。從應用形式上，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的應用具有實(shí)時(shí)性、自動(dòng)化、嵌入式（軟件）、安全性、和信息互通互聯(lián)性等特點(diǎn)。

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是由眾多連網(wǎng)設備組成的網(wǎng)絡(luò )，從而形成了一個(gè)可以收集、監測、分析和提供有價(jià)值數據的系統，這些數據可用于更快、更準確地推動(dòng)業(yè)務(wù)決策。連網(wǎng)的傳感器和執行器使公司能夠更快地發(fā)現效率低下和問(wèn)題的原因所在。此外，除了支持商業(yè)智能工作之外，它還節省了時(shí)間和金錢(qián)。

制造業(yè)中的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)在質(zhì)量控制、可持續和綠色實(shí)踐、供應鏈可追溯和整體供應鏈效率方面都具有巨大潛力。工業(yè)環(huán)境中的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)，是諸如預測性維護、增強現場(chǎng)服務(wù)、能源管理和資產(chǎn)跟蹤等流程的關(guān)鍵。

智能制造時(shí)代的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)

根據智能制造時(shí)代的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)構想，每臺機器都能與工廠(chǎng)內和其他遠程地點(diǎn)的所有其他機器與設備相互通信。互聯(lián)工廠(chǎng)專(zhuān)注在連接、監測和控制幾乎任何地點(diǎn)的任何設備，以此來(lái)提升運營(yíng)生產(chǎn)率和盈利能力。工業(yè)物聯(lián)平臺主要包括前端設備、邊緣計算、云端計算、終端顯示 4 個(gè)層面：

前端設備：主要包括各種傳感器模塊、儀器儀表、PLC、變頻器、空壓機等工業(yè)前端設備；

邊緣計算：實(shí)現前端設備數據與云端的互聯(lián)互通，支持海量連接，數據采集和數據清洗，支持 MQTT 協(xié)議與云端進(jìn)行通訊；

云端計算層：實(shí)現設備數據對接、存儲、分析計算，設備全生命周期管理；

終端顯示層：采用響應式設計，支持大屏、手機 APP、平板電腦、臺式機多種終端訪(fǎng)問(wèn)。

智能制造中工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的應用有諸多益處，例如降低運營(yíng)成本、實(shí)現更好的可視性和控制能力等。然而對于大部分企業(yè)來(lái)說(shuō)，建設全新設施或“推倒舊有的一切重新來(lái)過(guò)”既不現實(shí)，成本也不劃算。因而，眾多解決方案都是利用原有設備、巧妙部署組件，實(shí)現擴展的監測和控制。升級設施時(shí)，應盡早設定預期，這一點(diǎn)很重要。盡管網(wǎng)絡(luò )中的每件設備都有 IP 地址，但是不等于能夠使用移動(dòng)設備登錄每一個(gè)面板儀表、水泵和變頻器。要對設備進(jìn)行有效管理，需要遵循有效的法則，這些法則可以確保實(shí)現順利過(guò)渡并提供訪(fǎng)問(wèn)、監測與控制各地所傳來(lái)信息的能力。要開(kāi)始這個(gè)轉變的過(guò)程，企業(yè)應考慮下面三點(diǎn)：

1、設備通訊協(xié)議，邊緣網(wǎng)關(guān)計算解析

在有些工廠(chǎng)中，驅動(dòng)器、傳感器、可編程邏輯控制器 （PLC）、面板儀表和其他自動(dòng)化設備可能已使用多年，甚至是幾十年。要實(shí)現工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)智能工廠(chǎng)，其中的難點(diǎn)在于如何讓這些設備通過(guò)采用串行電纜的專(zhuān)屬通信協(xié)議進(jìn)行通信。盡管這些串行協(xié)議針對單機系統比較高效，但是這些定制協(xié)議卻無(wú)法應用于整個(gè)網(wǎng)絡(luò )。

為了將這些設備納入互聯(lián)工廠(chǎng)、工業(yè) 4.0 和 I IoT 的框架內，組織的工程師必須首先確保設備能夠與工廠(chǎng)內的其他設備通信。

2、提高運營(yíng)效率，數據可視化平臺應用

提高運營(yíng)效率的方法多種多樣，使用從生產(chǎn)線(xiàn)監測點(diǎn)收集的數據以最大限度減少浪費和停機時(shí)間。隨著(zhù)技術(shù)的持續改進(jìn)，這些狀態(tài)點(diǎn)將包括來(lái)自更廣泛來(lái)源的更多信息。這些數據收集后如何更好的呈現給運營(yíng)人員就顯得尤為重要；建立物聯(lián)網(wǎng)數據可視化管理平臺，是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應用的關(guān)鍵模塊，從端口收集來(lái)的數據進(jìn)行分析對比，以可視化的方式呈現出來(lái)，讓管理人員可以通過(guò)可視化設備對生存過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)掌控，發(fā)現生存過(guò)程中存在的諸多問(wèn)題。

3、安全性能，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT）平臺重中之重

所有的數字時(shí)代，安全漏洞和黑客攻擊甚至不再是新聞焦點(diǎn)。云計算的普及和物聯(lián)網(wǎng)的出現，促使企業(yè)加強了安全措施，并反思了公司的政策。國際信息交流網(wǎng)絡(luò )要求有先進(jìn)的安全系統：不僅要保證不受干擾的智能工廠(chǎng)工作流程，還要保護員工和資產(chǎn)，保護競爭對手的關(guān)鍵業(yè)務(wù)信息。

為了理解工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)面臨的主要安全挑戰，我們必須關(guān)注工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統的組件。典型地，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)基礎設施包括各種互聯(lián)設備和軟件，數據聚合和傳輸，以及互聯(lián)網(wǎng)接入。智能化工廠(chǎng)物聯(lián)網(wǎng)系統的總體復雜性很大程度上決定了安全漏洞的數量急劇增加。很明顯，傳統防火墻和抗病毒系統并不足夠；復雜的IIoT基礎設施需要更加先進(jìn)的技術(shù)。工業(yè)控制系統最容易受到企業(yè)環(huán)境中的網(wǎng)絡(luò )攻擊，包括監控和數據采集系統(又稱(chēng)SCADA)、可編程邏輯控制器、連接人與機器的接口以及分布式控制系統。

總結：互聯(lián)工廠(chǎng)、工業(yè) 4.0 和/或 IIoT 模型的效率并非衍生自連接的絕對數量，而是來(lái)自高價(jià)值的連接以及設備與人之間和諧對話(huà)所產(chǎn)生的競爭優(yōu)勢。數據可視化、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應用就顯得尤為重要；與操作員、控制系統和軟件應用的無(wú)縫通信，加之實(shí)用的網(wǎng)絡(luò )選項和支持本地功能與協(xié)議，是工業(yè)物聯(lián)技術(shù)實(shí)現的首要目標; 這些功能將自動(dòng)化和遠程管理提高到了新境界，使該設想成為現實(shí)。各企業(yè)采用專(zhuān)門(mén)設計的支持組件將所有設施精密地集成統一網(wǎng)絡(luò )，實(shí)現連接、監測和控制功能，從而極大地提高生產(chǎn)率和運營(yíng)效率，更好地迎接未來(lái)挑戰。