工業物聯網使用傳感器來收集數據,希望加快流程、獲得效率,并最終降低產品或服務的總體成本。從許多方面來看,這類似其他類型的物聯網,但是工業物聯網的部署在幾個方面全然不同。
物聯網這個術語用來描述這種做法:將日常物件連成網絡,旨在收集和分析數據,以便簡化流程,并使流程自動化。但是一旦你開始設計特定的物聯網項目,就會開始認識到:物聯網的好處和挑戰大不一樣,這取決于具體目標。如果你為工業環境設計物聯網項目,差異來得還要明顯。
工業物聯網使用傳感器來收集數據,希望加快流程、獲得效率,并最終降低產品或服務的總體成本。從許多方面來看,這類似其他類型的物聯網,但是工業物聯網的部署在幾個方面全然不同。
首先在于這個事實:就工業聯網設備的物理環境而言,一種實施與另一種實施可能大不一樣,運作多年的工廠、車間、礦山和變電所當初可能不是為兼顧物聯網所需的靈敏傳感器設備而設計的。這意味著,需要在條件非常惡劣,暖通空調、通風或供電等方面不盡如人意的環境下安裝傳感器。
其次,雖然技術確實是如今大多數工業運營的一部分,但使用的硬件、軟件和協議相比我們在企業或消費級層面習慣使用的卻大不一樣。在企業層面,我們經常處理IEEE和ITU等組織大力倡導的協議。然而,推廣制造協議和平臺的卻是這類標準組織:制造企業解決方案協議(MESA)和國際電工委員會(IEC)。因而,工業物聯網面臨的主要挑戰之一就是,處理好這方面:將從使用自己的獨特應用平臺和標準協議的工業系統獲取的數據傳送到企業系統。
不妨看看在你開始工業物聯網項目之前要考慮的八大要點。
數據收集和分析雖然幾乎所有的物聯網項目都需要收集和分析大數據,但每個部署的工業物聯網都有獨特的特點。數據類型、收集方法和分析可能依賴于部署在高度復雜、定制的機器設備里面的傳感器和軟件。這些傳感器可能部署在本地、區域或全球等不同地方。不管規模大小如何,從收集什么數據、如何收集數據以及為何收集數據方面來看,每個部署的物聯網都將不一樣。
具有挑戰性的環境從物理環境來看,一些工業物聯網部署起來很容易。你幸運的話,可以將傳感器部署到氣候完全受控制的設施中。但在許多情況下,需要部署傳感器及其他靈敏網絡設備的地方所處環境惡劣,包括高溫、嚴寒和通風條件差。干凈能源也是要關注的一個重要方面。在許多情況下,工業物聯網需要加固型的物聯網傳感器和網絡硬件,抵御得住這種類型的物理環境挑戰。
質量控制工業物聯網與其他類型的物聯網的一大區別在于,為工業物聯網收集的數據大部分用來使質量控制流程自動化。對大多數類型的工業產品來說,包括原材料、農業和建筑施工,質量控制是一個重要的方面。但是所收集的質量控制數據的類型和收集方法卻高度取決于具體的垂直行業。
能源效率實施工業物聯網的另一個驅動因素就是,發掘能源效率,并通過眾多方法使其實現自動化。這可能需要將智能傳感器實施到制造工廠里面的暖通空調和照明系統中,并收集傳感器生成的數據,將人工智能實施到工廠設備中,讓設備在最佳狀態下運行,并且找出哪些方面可以通過升級和更新改造工廠的某些部分來提高能源效率。這方面的應用前景幾乎是無限的。
提高供應鏈的可見性眾所周知,在成為蘋果公司首席執行官之前,蒂姆·庫克是制造供應鏈方面的高手。無論你從事哪個行業,改進供應鏈流程都至關重要。但是找出供應鏈中哪些方面可加以改進說起來容易做起來難。許多供應鏈流程是計算機化的,卻存在內在的數字化孤島。這導致供應鏈上出現盲區,最終導致成本較高。許多工業物聯網項目就是旨在提供端到端的供應鏈可見性。
改造設備在許多情況下,工業物聯網項目需要用物聯網傳感器改造工業設備。這將包括諸多設備,比如制造設備、鏟車和貯存容器。雖然少數幾個工業物聯網項目可能安裝在全新的場地,使用全新的設備,但大多數項目需要更新原有的流程和工具,才能將它們帶入到物聯網環境。
針對特定行業的應用軟件和協議如果你之前從來沒有接觸過工業IT,可能從來沒有聽說過諸如OPC、MQTT DDS或AMQP之類的協議,也沒有接觸過基于SCADA和MES平臺的應用軟件。所有這些以及其他更多都是用在工業IT環境下的常見應用軟件和協議。因此,面臨的挑戰就是,把這些工業設備和平臺與公司企業層面的應用軟件和數據存儲機制連接起來。
結合工業IT和企業IT雖然工業IT存在已有相當長一段時間,但在許多情況下,IT領域的“工廠”部分與“企業”部分彼此獨立運作。比如說,即便制造設備與網絡連接,這個網絡可能最初也是作為一個封閉系統而構建的,與企業網絡根本沒有聯系。但是就工業物聯網而言,這兩個小組必須作為一個部門來協同工作。這可能很困難,因為這兩個小組之間的流程、技術和安全機制不一樣。幸好,工業互聯網聯盟(IIC)等組織正在開發有助于填補這個缺口的框架。
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