工业物联:实现“万物互联”的关键!

工业物联:实现“万物互联”的关键!

导读 

互联网时代给人类带来的冲击还在不断继续中,而物联网的浪潮已经开始席卷整个文明世界,在打着“万物互联”的物联网大潮中,物联网应用似乎正在改变着人们生活的方方面面,而物联网能否成为未来整个信息科技行业最大的市场增长点?标榜物联网的企业能否真正将其作为发展壮大的原动力?

 

物联网行业发展至今,最贴近消费者生活,也最受广大用户欢迎的便是消费类的物联网应用,但真正从本质上改变人类生活的并不是这种2C业务,而是工业物联网。

 

GE公司曾在其有关物联网发展的报告《IndustrialInternet:PushingtheBoundariesofMindsandMachines》中明确表示,将涵盖制造业、自然资源开发业、建筑工业、公共事业等传统的工业与运输业和医疗保健业等行业统筹计算,全球经济每年经济总量的46%将从物联网应用中得到现实利益;随着全球经济的不断发展和工业技术的不断进步,这一数字还将继续上升。到2025年,预计广义工业份额将增长至全球经济的50%,这一比例意味着在未来的全球产出中,有82万亿美元来源于应用了工业物联网的行业。

 

工业物联:实现“万物互联”的关键!

 

工业物联网在中国市场的表现奖更加突出,目前的中国市场,超过70%的中小企业还处于半自动化生产状态,随着“中国制造2025战略”的推出以及对工业能耗降低和效率提升的需求越来越旺盛,工信部发布的相关预测显示:未来10年里中国工业和行业物联网市场的容量将将从2014年的6,500亿增长至1.7万亿,成为整个物联网产业链中最重要的组成部分。

 

工业物联:实现“万物互联”的关键!
技术难题制约应用落地
工业物联:实现“万物互联”的关键!

 

工业物联网技术是一个跨学科的工程,它涉及自动化、通信、计算机以及管理科学等领域。工业物联网的广泛应用还面临着众多的问题:

 

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首当其冲的是设备兼容性问题,如何解决物联网中所用的传感器能够与原有设备已应用的传感器相兼容是工业物联网推广所面临的问题之一。设备兼容关键是标准的统一,当前工业无线的三大标准HART、ISA以及WIA-PA均兼容了IEEE802.15.4无线网络协议,但是相互之间的兼容性还存在一定问题。这就需要专业的硬件设计服务来帮助客户克服相关的技术难题,确保整个设计不会存在任何兼容性的问题。

 

其次是信息数据的采集与智能处理的问题,价格低廉、性能良好的传感器是工业物联网应用的基石,工业物联网的发展要求更准确的、更智能的、更高效的以及兼容性更强的传感器技术。智能数据采集技术是工业物联网发展的一个新方向,传感器技术的变革是物联网大发展的技术基础。

 

另一个很重要的问题是工业物联网的安全问题,工业物联网安全主要涉及数据采集安全、网络传输安全等过程,信息安全对于企业运营起到关键作用,例如在冶金、煤炭、石油等行业采集数据需要长时间的连续运行,如何保证在数据采集以及传输过程中信息的准确无误是工业物联网应用于实际生产的前提。

 

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“分析思路”决胜市场
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面对涵盖软件、硬件、操作系统、用户界面、大数据和云计算等一系列技术的工业物联网应用,系统级解决方案成为市场竞争中必不可少的优势。

 

工业物联:实现“万物互联”的关键!

 

在物联网的应用场景中,无论是个人、物体,还是人机协同的过程,物联网的设备都不再是孤立的个体,在此环境下,硬件设计更加复杂。以前,硬件工程师会比较孤立地看待一个硬件系统设计,而现在,硬件和软件工程师必须高度协调,考虑硬件和软件以及后端服务总体呈现的方式。这带来的挑战是,对很多具有丰富的系统级运营经验的系统集成商来说,解决客户问题的经验并不缺乏,客户的需求也非常明了,但缺乏系统级的硬件设计能力是这些系统集成商进入全新的物联网领域的最大的障碍。

 

成熟的物联网应用,需要的硬件将涵盖从传感器到应用处理器,从闪存和云存储到无线连接,从电源管理到高性能模拟等等一系列的硬件知识,同时还需要各种软件加以配合,这对传统的行业应用系统集成商来说是个不小的再投入。但另一方面,客户的需求是急切的,很多硬件的方案容不得系统集成商自己从头开发,面对如此需求,寻求如蒂蒙技术这样有丰富硬件设计经验和硬件供货能力的设计分销一体化服务商就可以事半功倍。

 

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中国物联网已在路上
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早在2017年,工信部就已经提出全面推进广覆盖、大连接、低功耗的移动物联网基础设施,加强物联网产业的创新能力建设,推进公共安全、医疗卫生、城市管理、民生服务领域应用示范的建设等工作。

 

到2018年中国的物联网产业市场容量已经超过9300亿元。在芯片、传感器、终端设备、应用软件、系统集成、通信网络等方面都已经形成了较为完善的产业链,基于全球规模最大的移动通讯网络部署了超过1亿的M2M终端。

 

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但是相比欧美国家的物联网水平,我国物联网整体应用水平还处在较为初级的阶段,物联网的核心芯片、高端传感器和智能硬件产品与发达国家仍存在较大的差距,尤其在涉及物联网根本问题的网络与信息安全方面,中国相关产业仍存在较多隐患。

 

目前中国相关机构正在努力进一步加强对物联网关键技术的攻坚;加快核心标准研制,积极推动自主技术国际化水平;重点培育一批影响力大、带动性强的大企业,孵化一批专精特新的中小企业;做好物联网安全的顶层设计,构建有效的预警、监管、服务于一体的灵活机制,提升信息安全的保障能力。

 

尽管起步较晚,水平尚未达到国际领先,但从来不会输在发展速度的中国物联网一定可以再次实现“弯道超车”。

 

在首次构建物联网网络时经常犯的最大错误是低估了物联网网络设计,运营和管理的复杂性 - 并且相信传统网络技术和参与模型将支持大规模物联网部署的要求。

 

建立物联网网络并不像听起来那么容易,而且当面对大规模时,建立自己的网络往往会崩溃。对于扩展的站点和网络操作而言,快速部署网关和管理设备配置和连接似乎很容易变得具有挑战性。有些人还可能会发现在为应用程序,设备配置和管理,实施加密和安全服务以及最终为其用例生成上下文数据的终端设备采购和认证方面存在挑战。采取以下四个步骤来开发您的物联网网络扩建是必不可少的。

 

 

  金灿荣:咱们崛起的最大因素,就是我们掌握工业化! 

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工业物联:实现“万物互联”的关键!
获取需求清单
工业物联:实现“万物互联”的关键!

 

在构建物联网应用程序和支持网络之前,必须采用完整的需求清单。在这样做时,您应该考虑以下问题

 

  • 我的设备是否可以使用电池供电?

 

  • 我将把设备放在哪里,用RF很难到达?

 

  • 我的端到端安全要求是什么?

 

  • 设备固件是否需要随时更新?

 

  • 我可以连接到现有的有线网络进行回程,我是否需要使用无线或混合?

 

  • 我的设备是否需要动态通信?

 

  • 我需要多少数据和多久才能与设备进行通信?

 

回答这些问题将有助于指导选择正确的技术,设备和部署模型,以最好地满足应用程序的整体需求。

 

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了解所需的知识和技能
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开发,部署和运营安全且可扩展的物联网网络需要跨多个学科的重要技能和知识。除了熟练的软件工程师,应用程序开发人员和程序员开发功能网络之外,还需要网络工程师将所有内容连接在一起并确保其始终正常工作。关键站点运营技能包括网络设计RF规划(网关布局和性能规划),部署(无线接入网站点获取)和维护(升级和管理服务清单),而网络运营需要技能集来监控和警报,应用程序性能监控,故障排除和客户支持同样重要。

 

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与经过验证的物联网合作伙伴保持一致
工业物联:实现“万物互联”的关键!

 

物联网需要新的模型,用于整个参与者生态系统的网络连接和业务参与,包括通信服务提供商,企业组织和解决方案提供商。无论您在生态系统中的位置如何,为了自信地解决网络安全,可扩展性和灵活性的关键要素,创建物联网网络的最佳方法是与经过验证的物联网连接合作伙伴保持一致,该合作伙伴能够提供托管网络连接,连接支持技术,应用程序支持和支持规模增长的灵活业务模型。

 

与物联网连接提供商合作部署和运营网络可以降低风险,缩短产品上市时间,并通过增值应用直接链接到物联网连接收入。

 

此外,网络可以通过各种通信协议进行连接,如果物联网能够生存和发展,标准化将变得至关重要。务必为您的物联网网络选择基于开放标准的协议。

 

工业物联:实现“万物互联”的关键!
与系统集成商或供应商合作
工业物联:实现“万物互联”的关键!

 

与系统集成商或网络供应商合作取决于所服务的网络和应用程序的复杂性。也就是说,如果安全性,可扩展性和灵活性是您的网络(并且应该是)的要求,那么您应该与您的连接服务需求合作

 

大规模生产物联网网络需要高度复杂的管理堆栈,从头开始构建运营和业务系统非常复杂且成本高昂。许多服务提供商一直在努力应对构建和管理物联网网络的复杂性,并通过与物联网生态系统合作伙伴(包括提供经过验证的连接平台,现有网络和目标业务解决方案的合作伙伴)保持一致,从而获得了显着的竞争优势。

 

同样,许多具有前瞻性思维的系统集成商已与物联网网络提供商合作,并利用其专业知识进行终端设备认证,连接服务,设备管理甚至情境化数据交付。这使得SI能够专注于他们最擅长的领域 - 应用程序开发和集成,现场部署和持续的项目管理。与具有这些领域专业知识的可信赖的生态系统合作伙伴合作可以显着降低风险。

 

部署可扩展的物联网网络存在许多挑战。了解和管理复杂性,获取正确的技术和设备,以及了解所需的正确配置,安全性和上下文数据可能会让人无法抗拒,但是花时间完成上述四个步骤将为您提供成功的基础。

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