一文看懂工業互聯網與工業物聯網
發布日期:
2021-01-07

新基建」包括信息基礎設施、融合基礎設施、創新基礎設施三方面。

其中信息基礎設施包括以5G、物聯網、工業互聯網、衛星互聯網為代表的通信網絡基礎設施,以人工智能、云計算、區塊鏈等為代表的新技術基礎設施,以數據中心、智能計算中心為代表的算力基礎設施等。融合基礎設施包括智能交通基礎設施、智慧能源基礎設施等。創新基礎設施包括重大科技基礎設施、科教基礎設施、產業技術創新基礎設施等。

1圖?

一文看懂工業互聯網與工業物聯網

新基建在培育經濟新動能方面潛力巨大,受到各方青睞。工業互聯網作為通信網絡技術設施的主要代表之一,切中我國工業企業轉型痛點,是我國工業制造數字化、網絡化、智能化轉型的基石。

新基建春風已至,工業互聯網今后將會如何發展?與之相關的工業物聯網將面臨什么樣的機遇?今天我們就來聊聊工業互聯網與工業物聯網。

工業互聯網與工業物聯網:一字之差,差別在哪?

工業互聯網與工業物聯網,一字之差,所涵蓋的內容卻大相徑庭。

工業互聯網不是工業的互聯網,而是工業互聯的網。它是把工業生產過程中的人、數據和機器連接起來,使工業生產流程數字化、自動化、智能化和網絡化,實現「數據的流通」,提升生產效率、降低生產成本。

從技術架構層面看,工業互聯網包含設備層、網絡層、平臺層、軟件層、應用層以及整體的工業安全體系。與傳統互聯網相比,多了一個設備層。

一文看懂工業互聯網與工業物聯網


(工業互聯網架構)

●設備層負責采集數據和初步計算,執行生產動作;

●網絡層負責信息的傳輸與轉發;

●平臺層負責網絡、存儲、計算等基礎設施的編排;

●軟件層負責工業生產過程的研發設計、生產控制和信息管理等軟件的實施;

●應用層負責工業互聯網的價值體現,在不同的垂直領域、行業內形成解決方案和應用;

●工業安全體系對各個工業生產的安全負責,范圍涵蓋設備的運維更換、網絡層面的安全認證、平臺軟件層面的安全漏洞等。

工業物聯網是工業互聯網中的「基建」,它連接了設備層和網絡層,為平臺層、軟件層和應用層奠定了堅實的基礎。設備層又包含邊緣層,總體上,工業物聯網涵蓋了云計算、網絡、邊緣計算和終端,自下而上打通工業互聯網中的關鍵數據流。

工業物聯網從架構上分為感知層、通信層、平臺層和應用層。

感知層主要由傳感器、視覺感知和可編程邏輯控制器(PLC)等器件組成,一方面收集振波、溫度、濕度、紅外、紫外、磁場、圖像、聲波流、視頻流等數據,傳送給網絡層,到達上層管理系統,幫助其記錄、分析和決策,另一方面收集從上層管理系統下發或已經編程好的指令,執行設備動作。

通信層主要由各種網絡設備和線路組成,包括具備網絡固線的光纖、xDSL,也包括通過無線電波通信的GPRS、3G、4G、5G、WiFi、超聲波、ZigBee、藍牙等通信方式,主要滿足不同場景的通信需求。

平臺層主要是將底層傳輸的數據關聯和結構化解析之后,沉淀為平臺數據,向下連接感知,向上提供統一的可編程接口和服務協議,降低了上層軟件的設計復雜度,提高了整體架構的協調效率,特別是在平臺層面,可以將沉淀的數據通過大數據分析和挖掘,對生產效率、設備檢測等方面提供數據決策。

應用層主要根據不同行業、領域的需求,落地為垂直化的應用軟件,通過整合平臺層沉淀的數據和用戶配置的控制指令,實現對終端設備的高效應用,最終提升生產效率。

感知層與通信層中間有一個網關,網關隔離了終端傳感器和控制器與上層網絡端口,一方面減少傳感器與控制器的業務邏輯復雜度,另一方面減少上層應用對數據協議的解析成本。

一文看懂工業互聯網與工業物聯網

?

(工業物聯網架構)

總的來說,工業互聯網涵蓋了工業物聯網。工業互聯網是要實現「人、機、物」的全面互聯,追求的是數字化;而工業物聯網強調的是「物與物」的連接,追求的是自動化。工業物聯網是物聯網和互聯網的交叉網絡系統,同時也是自動化與信息化深度融合的突破口。

一文看懂工業互聯網與工業物聯網

?

(工業互聯網與工業物聯網的關系)

在工業互聯網體系內,工業軟件是靈魂,是整體控制編排的中樞;工業物聯網以數據為血液,為工業互聯網提供各種有用的信息和養分。

隨著5G時代的到來,工業物聯網又將迎來什么樣的發展呢?

當工業物聯網遇上5G

5G具有大帶寬、低時延、廣覆蓋的特點,破解了工業物聯網的網絡難題。但現階段5G并不是銀彈,工業物聯網在運用5G進行轉型升級時,還存在很多挑戰。

1、基站建設挑戰:

5G已經商用,但目前5G基站建設尚未完成,5G信號尚未大面積覆蓋,5G應用受到限制。

2、成本挑戰:

5G現象級應用尚未出現,這意味著5G的終端需求還處于低水平階段,導致5G芯片產量少成本高,模組成本高出4G幾十倍。當5G真正實現從基站到應用終端的普及之后,工業物聯網在網絡部署效率方面也會邁上新臺階。

3、標準挑戰:

工業物聯網設備和系統的標準不統一,工業軟件要實現自動化就需要協調各種設備、兼容不同廠商的私有協議。

4、人才挑戰:

工業互聯網的產業鏈條比較長,對人才的要求非常高,而我國在這方面的人才相對短缺。

5、安全挑戰:

云計算特別是公有云無法打消企業主的安全疑慮,私有化之后又帶來不標準的問題。這些問題既是當前工業物聯網發展中面臨的困難,同時也是廣大創業者的機遇。

四點思考與判斷

未來,工業物聯網會有哪些細分領域迎來風口呢?以下是我的一些思考與判斷:

一文看懂工業互聯網與工業物聯網

?

1、工業網關:

5G時代,工業網關將具備更高性能的網絡,成為邊緣計算的重要基礎設施,圖像識別,路徑規劃、模式識別等本地化的函數在網關層面就能解決。

2、工業物聯網安全:

網絡安全是更高層級的網絡需求,在工業物聯網的網絡層面,主要有互聯互通、高性能網絡和安全網絡幾大訴求。隨著企業數字化轉型,工業物聯網的網絡安全需求也將迎來爆發式增長。

3、工業智能機器人:

我國工業機器人需求旺盛,目前采購量全球第一,但工業機器人的密度不足,工業機器人研發生產的自主能力不足,兩個不足中蘊藏著巨大的發展空間。

4、網絡模組

工業互聯網和工業物聯網普及之后,每個設備、每個傳感器都需要相應的傳輸模組,因此網絡模組的需求也將迎來爆發式增長。

2020年注定是產業發展的關鍵之年。趁著“新基建”的東風,工業制造在遠程協作、云端管理的需求迫切,工業互聯網和工業物聯網的普及將迎來新的機遇。


相關推薦

【重磅發布】2019中國物聯網產業全景圖譜報告|迎接物聯網技術方案落地驗證
從2016年起,物聯網智庫每年都會推出一份物聯網產業生態全景圖譜,跟蹤產業生態進展、收集主要參與者信息、發掘行業發展趨勢。我們繼續堅持“...
衛星NB-IoT、私有NB-IoT,支撐5G連接“未連接的物”
基于衛星的NB-IoT網絡和企業自建私有NB-IoT網絡,都是通過擴大物聯網連接方式,實現“連接未連接的物”,擴大5G大連接的范疇,盡量...
盤點與解讀|2019國家政策為人工智能產業持續加碼
現如今,人工智能成為時下熱門高頻詞匯,人工智能產業也影響著社會生活和經濟發展的方方面面。自2015年人工智能在國內快速發展以來,國家就陸...
新模式 | 使用物聯網平臺的六大理由
物聯網平臺是一個技術堆棧,能夠解決物聯網開發中的一系列重要技術問題。物聯網(IoT)平臺旨在通過提供現有的、可重復使用的技術堆棧來縮短物...