工业物联网使用传感器来收集数据,希望加快流程、获得效率,并最终降低产品或服务的总体成本。从许多方面来看,这类似其他类型的物联网,但是工业物联网的部署在几个方面全然不同。

物联网这个术语用来描述这种做法:将日常物件连成网络,旨在收集和分析数据,以便简化流程,并使流程自动化。但是一旦你开始设计特定的物联网项目,就会开始认识到:物联网的好处和挑战大不一样,这取决于具体目标。如果你为工业环境设计物联网项目,差异来得还要明显。

工业物联网使用传感器来收集数据,希望加快流程、获得效率,并最终降低产品或服务的总体成本。从许多方面来看,这类似其他类型的物联网,但是工业物联网的部署在几个方面全然不同。

首先在于这个事实:就工业联网设备的物理环境而言,一种实施与另一种实施可能大不一样,运作多年的工厂、车间、矿山和变电所当初可能不是为兼顾物联网所需的灵敏传感器设备而设计的。这意味着,需要在条件非常恶劣,暖通空调、通风或供电等方面不尽如人意的环境下安装传感器。

其次,虽然技术确实是如今大多数工业运营的一部分,但使用的硬件、软件和协议相比我们在企业或消费级层面习惯使用的却大不一样。在企业层面,我们经常处理IEEE和ITU等组织大力倡导的协议。然而,推广制造协议和平台的却是这类标准组织:制造企业解决方案协议(MESA)和国际电工委员会(IEC)。因而,工业物联网面临的主要挑战之一就是,处理好这方面:将从使用自己的独特应用平台和标准协议的工业系统获取的数据传送到企业系统。

不妨看看在你开始工业物联网项目之前要考虑的八大要点。

数据收集和分析虽然几乎所有的物联网项目都需要收集和分析大数据,但每个部署的工业物联网都有独特的特点。数据类型、收集方法和分析可能依赖于部署在高度复杂、定制的机器设备里面的传感器和软件。这些传感器可能部署在本地、区域或全球等不同地方。不管规模大小如何,从收集什么数据、如何收集数据以及为何收集数据方面来看,每个部署的物联网都将不一样。

具有挑战性的环境从物理环境来看,一些工业物联网部署起来很容易。你幸运的话,可以将传感器部署到气候完全受控制的设施中。但在许多情况下,需要部署传感器及其他灵敏网络设备的地方所处环境恶劣,包括高温、严寒和通风条件差。干净能源也是要关注的一个重要方面。在许多情况下,工业物联网需要加固型的物联网传感器和网络硬件,抵御得住这种类型的物理环境挑战。

质量控制工业物联网与其他类型的物联网的一大区别在于,为工业物联网收集的数据大部分用来使质量控制流程自动化。对大多数类型的工业产品来说,包括原材料、农业和建筑施工,质量控制是一个重要的方面。但是所收集的质量控制数据的类型和收集方法却高度取决于具体的垂直行业。

能源效率实施工业物联网的另一个驱动因素就是,发掘能源效率,并通过众多方法使其实现自动化。这可能需要将智能传感器实施到制造工厂里面的暖通空调和照明系统中,并收集传感器生成的数据,将人工智能实施到工厂设备中,让设备在最佳状态下运行,并且找出哪些方面可以通过升级和更新改造工厂的某些部分来提高能源效率。这方面的应用前景几乎是无限的。

提高供应链的可见性众所周知,在成为苹果公司首席执行官之前,蒂姆·库克是制造供应链方面的高手。无论你从事哪个行业,改进供应链流程都至关重要。但是找出供应链中哪些方面可加以改进说起来容易做起来难。许多供应链流程是计算机化的,却存在内在的数字化孤岛。这导致供应链上出现盲区,最终导致成本较高。许多工业物联网项目就是旨在提供端到端的供应链可见性。

改造设备在许多情况下,工业物联网项目需要用物联网传感器改造工业设备。这将包括诸多设备,比如制造设备、铲车和贮存容器。虽然少数几个工业物联网项目可能安装在全新的场地,使用全新的设备,但大多数项目需要更新原有的流程和工具,才能将它们带入到物联网环境。

针对特定行业的应用软件和协议如果你之前从来没有接触过工业IT,可能从来没有听说过诸如OPC、MQTT DDS或AMQP之类的协议,也没有接触过基于SCADA和MES平台的应用软件。所有这些以及其他更多都是用在工业IT环境下的常见应用软件和协议。因此,面临的挑战就是,把这些工业设备和平台与公司企业层面的应用软件和数据存储机制连接起来。

结合工业IT和企业IT虽然工业IT存在已有相当长一段时间,但在许多情况下,IT领域的“工厂”部分与“企业”部分彼此独立运作。比如说,即便制造设备与网络连接,这个网络可能最初也是作为一个封闭系统而构建的,与企业网络根本没有联系。但是就工业物联网而言,这两个小组必须作为一个部门来协同工作。这可能很困难,因为这两个小组之间的流程、技术和安全机制不一样。幸好,工业互联网联盟(IIC)等组织正在开发有助于填补这个缺口的框架。

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