工业互联网与工业物联网,分不清楚?

最近,我国工业互联网的热潮涌动,各种工业互联网平台和工业APP如雨后春笋般冒了出来。近几年制造业热潮迭起,从3D打印到机器人,从工业4.0到智能制造,从“机器换人”到“工业云”,让人目不暇接,理解不透。

 

工业是国家财政收入的主要来源,是国家经济发展的重中之重。根据国家统计局数据,2017年,我国工业增加值为28万亿元,同比增长6.4%。在政策和应用的双擎推动下,我国工业物联网产业规模快速增长。预计2020年,其规模将突破4500亿元,在整体物联网产业中占比将达到25%。

 

可想这块蛋糕之大,那么,下口之前,先来看看它的层层原料。

 

随着工业化与信息化的深度融合,企业内部互联互通的需求渐增,通过接入网络达到提高产品质量和运营效率的需求更为强烈,工业物联网(简称IIoT,Industrial Internet of Things )应运而生。

 

工业物联网,是通过工业资源的网络互联、数据互通和系统互操作,实现制造原料的灵活配置、制造过程的按需执行、制造工艺的合理优化和制造环境的快速适应,达到资源的高效利用,从而构建服务驱动型的新工业生态体系。

 

具体来说,工业物联网是一个物与互联网服务相互交叉的网络体系。同时,它也是自动化与信息化深度融合的突破口。

 

工业互联网与工业物联网,分不清楚?

 

工业互联网与工业物联网,分不清楚?

几个关键词别搞混

 

在探讨工业物联网之时,也许有人会问,工业物联网与工业互联网、工业4.0是否等同。

 

1. 工业物联网强调自动控制,工业互联网追求数字化

 

工业互联网与工业物联网,分不清楚?

(来源:全球物联网观察)


2. 工业物联网是实现途径,“工业4.0”说明发展阶段 

 

工业互联网与工业物联网,分不清楚?

(来源:全球物联网观察)

 

工业互联网与工业物联网,分不清楚?

工业物联网与消费物联网

 

对物联网简单区分,可大致分为两类,消费级物联网和工业级物联网。

 

工业互联网与工业物联网,分不清楚?

(来源:全球物联网观察)

 

工业互联网与工业物联网,分不清楚?

工业互联网与工业物联网(IIOT)是什么关系

 

工业物联网指的是物联网在工业的应用。工业互联网涵盖了工业物联网,但进一步延伸到企业的信息系统、业务流程和人员。

工业互联网的概念实际上与国外提出的万物互联(Internet of Everything,将人、流程、数据和事物结合一起,使得网络连接变得更加相关,更有价值)理念有相似之处,相当于是工业企业的万物互联。

 

工业互联网与工业物联网的概念不同

 

工业互联网其本质是以机器、零部件、控制系统、信息系统、产品以及人之间的网络互联为基础,通过对工业数据的深度感知、传输交换、计算处理和高级分析,实现从单个机器到生产线、车间乃至整个工厂的智能决策和动态优化。

 

工业互联网与工业物联网,分不清楚?

 

工业物联网具有一般物联网的特征,然而又非普通物联网应用,设备之间的互联互通需要极低的时延、极高的可靠性,对时延和可靠性具有极高的指标要求,需要为用户提供毫秒级的端到端时延和接近100%的业务可靠性保证。尤其在数据通信领域,工业物联网的低功耗、广覆盖、低时延、高可靠要求,其对技术升级要求远高于一般物联网。

 

实施过程中的发展阶段不同

 

工业互联网大概可以分为三个阶段:打通企业业务流程的内化、实现制造服务一体化的外化阶段,以及为行业赋能的平台外挂阶段。

 

最早上路的是企业信息化。内化是企业面向业务连通的内在需求,通过IT连接业务流程。世界上第一个财务系统的出现,正是出现在美国通用电气公司。随后,各种不同的信息化系统,被广泛应用在企业的各个部门。这期间也产生了大量的孤岛,但信息化基本上是工业化过程中一个水到渠成的结果。外化是企业的价值链围绕着产品,向用户端扩展的过程。它既包括供应链的拓展,也包括制造业走向服务化,实现产品服务一体化。

 

而模块化,则是对整个行业的数字化进程,尤其是中小企业,进行广泛的支撑。这需要一种通用性的赋能平台,它需要模块化、标准化和通用性技术。这是对传统项目制的一种巨大挑战,呈现出完全不同的特征。鲜明的行业鸿沟、企业变化多端的流程,对平台而言,都是捉襟见肘。最重要的是,它的商业逻辑也将发生重大改变。

 

工业物联网在实施中包括四个阶段:

 

 一是智能的感知控制阶段 
 

 二是全面的互联互通阶段 
 

 三是深度的数据应用阶段 
 

 四是创新的服务模式阶段 

 

工业互联网追求数字化,而工业物联网更加强调自动化

 

工业互联网是在2013年6月由美国的GE公司提出,目标是升级那些关键的工业领域。工业互联网未来的发展战略,是要将工业与互联网在设计、研发、制造、营销、服务等各个阶段进行充分融合,以提高整个系统运行效率。工业互联网实际就是整个工业过程互联网化,重点强调的是企业信息的数字化。

 

而工业物联网不仅包括传统的软件要素,还包括硬件传感器、云服务平台和智能控制等。工业物联网除了要求数字化之外,更侧重于制造和运营的自动化和智能化,尤其是作为工业物联网核心的工业大数据的采集和处理,最终实现智能制造。

 

工业互联网与工业物联网,分不清楚?

摸清架构才能趁早卡位

 

工业物联网架构主要包括感知层、网络层、平台层和应用层。

 

1. 感知层,主要负责连接设备,以及获取多维数据。

 

机会:高端传感器的研发,以及MEMS封测和软件的研发。

 

工业物联网感知层涉及较多的数据采集设备包括传感器、MEMS和RFID。但我国传感器市场70%的份额被博世、意法半导体、霍尼韦尔、飞思卡尔、日立等传统电子行业巨头企业占据,高端传感器则主要依靠进口。

 

MEMS传感器产业链包括研发、设计、代工、封测到应用等环节。根据截至2014年底的统计数据,我国MEMS  传感器企业已经有190家,其中做MEMS产品设计的有143家。不过研发和设计环节大企业更有优势,因为MEMS传感器行业品种众多,单品种的销量很难放大,多品种产品的研发投入非常大。

 

工艺、制造是技术核心,也是我国MEMS产业的“硬伤”。封装和测试环节占MEMS传感器生产成本的30%左右,企业可以将关注重点放在新型封装测试技术开发上。

 

2. 网络层,负责数据传输,和设备的控制。

 

机会:通用网关的开发。

 

在自动化系统和IT系统之间,网关起到承上启下的作用。但由于工业场景比较复杂,网关厂家会布局各自的细分场景和产品层次。目前,网关厂家的产品很难覆盖所有的应用,再加上对接协议和对接方式的不统一,整个物联网系统搭建的成本依然居高不下。从市场需求来看,定位于通用市场的网关需求最强烈,即可以针对常见的联网设备,采集控制器数据。

 

NB-IoT通讯技术方面,上游芯片领域,高通和华为海思进展较快。传统半导体厂商RDA、英特尔等厂商也在进入市场。

 

通讯模组方面,我国主要参与者为中小企业,市场分散、竞争激烈。

 

3. 平台层,以云计算为核心,将采集到的数据进行汇总和处理。

 

机会:向垂直细分行业提供定制化服务。

 

集成工业物联网,需要将工业系统与IT系统深度融合。这要求服务商对工业有较深的理解,工业巨头在这方面更具优势。自2015年以来,工业巨头相继推出了PaaS云平台,国际主要参与者包括GE、西门子、ABB、施耐德、菲尼克斯等,国内主要参与者包括三一重工、海尔、中国航天科工等。

 

4. 应用层,位于最顶层,是面向客户的各类应用。

 

机会:制造业、交通和物流行业,以及能源和公共事业。

 

制造业是最大的工业物联网市场。据IDC(Internet Data  Center)数据显示,2016年全球在制造业IoT方案上的投入达到了1025亿美元,而IoT的总投入金额为1780亿美元。制造业IIoT方案主要用于以下三个场景——生产过程的监管和控制、生产资产的管理和维护,以及现场服务。

 

交通和物流行业是第二大的工业物联网市场。根据IDC数据,2016年全球在交通运输IoT方案上的投入达到了780亿美元。

 

公共事业也是工业网物联网市场不可忽视的一部分。IDC数据显示,2016年全球在公共事业IoT方案上的投入达到了690亿美元,其中智能电网和智能天然气网的投入则达到了578亿美元。

 

总体来说,工业互联网的核心是互联,是制造企业实现智能制造的关键使能技术之一。而工业物联网是智能制造的实现途径,要想实现智能制造,达到工业生产的个性化与定制化,必须借助于万物互联的工业物联网。

 

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