工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是指在工業(yè)中應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),,實(shí)現(xiàn)工業(yè)特有的價(jià)值增值的技術(shù)模式。
所有物聯(lián)網(wǎng)都是為了實(shí)現(xiàn)萬物互聯(lián),,特別是物與物的互聯(lián),,但是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)又有其專有屬性,,原因是與工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)相對(duì)的消費(fèi)物聯(lián)網(wǎng)本身的聯(lián)網(wǎng)密度,、聯(lián)網(wǎng)的實(shí)時(shí)性,、聯(lián)網(wǎng)物的異質(zhì)化要求都不高,,而工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的要求主要表現(xiàn)在聯(lián)網(wǎng)密度,、聯(lián)網(wǎng)實(shí)時(shí)性及聯(lián)網(wǎng)異質(zhì)化三個(gè)方面,。
思考所有問題都需要從宏觀到微觀的細(xì)化過程,,工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)也不能例外,,我認(rèn)為對(duì)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行深度思考,,需要從以下五個(gè)維度進(jìn)行分析,否則將會(huì)要么帶來一葉障目,,要么帶來好高騖遠(yuǎn),。
首先需要我們思考的問題是,,工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的價(jià)值,、意義和目的是什么,;第二個(gè)是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)需要連什么的問題,,這是一個(gè)范圍的概念,;第三個(gè)需要我們思考的是連入物聯(lián)網(wǎng)的物的層級(jí)問題,,也就是深度的問題;第四個(gè)需要我們思考的是實(shí)現(xiàn)物聯(lián)的價(jià)值成本分析,;第五個(gè)需要我們思考的是如何建設(shè)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng),。
第一,、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的價(jià)值,、意義和目的是什么?
據(jù)羿戓制造所了解,,互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)的連接,或者說實(shí)現(xiàn)了人與人的連接,,這個(gè)連接帶來了人的交互的便利,,在這個(gè)基礎(chǔ)上涌現(xiàn)出很多全新的,、顛覆性的商業(yè)模式,,例如,,電子商務(wù),、即時(shí)通訊,,社交媒體等等,;而物聯(lián)網(wǎng)將實(shí)現(xiàn)人與物、物與物的連接,,同樣我們也期望帶來全新的,、顛覆性的商業(yè)模式,,甚至更進(jìn)一步,期望帶來人類生活,、生產(chǎn)方式的全新的顛覆性的模式,。
作為物聯(lián)網(wǎng)主戰(zhàn)場(chǎng)的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng),,人們對(duì)其的期許是在工業(yè)設(shè)計(jì),、制造,、流通環(huán)節(jié)帶來革命性的變革,,為傳統(tǒng)工業(yè)注入新的活力,提供新的勢(shì)能,,驅(qū)動(dòng)工業(yè)在更高維度上發(fā)展、創(chuàng)新,、乃至變革,。隨著計(jì)算,、存儲(chǔ)能力的提升,,特別是大數(shù)據(jù),、人工智能的發(fā)展,任何行業(yè)對(duì)數(shù)據(jù)獲取手段都提出了前所未有的要求,。對(duì)數(shù)據(jù)獲取手段的要求主要表現(xiàn)在四個(gè)特征,,第一是高效性;第二是準(zhǔn)確性;第三是實(shí)時(shí)性,;第四是經(jīng)濟(jì)型,;在當(dāng)前技術(shù)能力下,,能夠同時(shí)滿足這四個(gè)特征的就是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng),,首先,芯片技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到一個(gè)具有較強(qiáng)計(jì)算能力的MCU在美元以下,,RFID芯片價(jià)格甚至已經(jīng)到美分這個(gè)量級(jí),,使得工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)有了物質(zhì)基礎(chǔ),同時(shí)滿足了經(jīng)濟(jì)性要求,;近三十年的通訊技術(shù)的發(fā)展,,從模擬到數(shù)字,從簡單調(diào)制到復(fù)雜調(diào)制技術(shù)的商用化,,使無線通訊可以很廉價(jià)地覆蓋幾百米甚至數(shù)公里的范圍,,滿足了數(shù)據(jù)獲取的密集部署要求,同時(shí)由于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的永久在線的特征,,使工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)滿足數(shù)據(jù)獲取的高效性,、實(shí)時(shí)性要求;微電子技術(shù)在近年也發(fā)生了突飛猛進(jìn)的發(fā)展,不論在價(jià)格上還是在進(jìn)度上都有了長足的突破,,滿足了數(shù)據(jù)獲取的準(zhǔn)確性,。
總而言之,工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)是在以下幾個(gè)條件成熟時(shí)涌現(xiàn)出來的不可逆轉(zhuǎn)的趨勢(shì):
1,、快速變化的市場(chǎng)需要數(shù)據(jù)支撐,,產(chǎn)生了市場(chǎng)對(duì)數(shù)據(jù)獲取的急切要求;
2,、MCU的發(fā)展使得計(jì)算能力快速提升,;
3、以調(diào)制技術(shù)為核心的通訊技術(shù)發(fā)展為聯(lián)網(wǎng)建立的管道基礎(chǔ),;
4,、傳感技術(shù),特別是以MEMS為標(biāo)志的微電子技術(shù)的發(fā)展給予感知世界提供的保證,;
工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)不是規(guī)劃出來的,,是各種技術(shù)與需求發(fā)展進(jìn)化的產(chǎn)物,,是生活、生產(chǎn),、經(jīng)濟(jì)發(fā)展到一定高度后自然而然出現(xiàn)的,,是在需求的驅(qū)動(dòng)下,眾多行業(yè)創(chuàng)新帶了的自然產(chǎn)物,。
通過工業(yè)物聯(lián)網(wǎng),,可以把傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)中不可數(shù)字化之物數(shù)字化,可以把傳統(tǒng)不可數(shù)字化之行為數(shù)字化,,可以把傳統(tǒng)不可能變?yōu)榭赡埽踔磷優(yōu)槿菀撰@得,、解決的方案,。
第二、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)需要連什么,?
這個(gè)問題是第一個(gè)問題的延續(xù),,如果不考慮經(jīng)濟(jì)性,那么我們可以說工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)連接一切可連接之物,,但是,,當(dāng)我們?cè)谧鲆粋€(gè)務(wù)實(shí)的、有價(jià)值的方案時(shí)就不能不考慮可行性及經(jīng)濟(jì)性,,那么工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)連什么呢,?我們認(rèn)為這是一個(gè)從哪里來到哪里去的問題,,我們通過上面對(duì)價(jià)值、意義和目的分析可知,,我們應(yīng)該從目的反推,,一切從目的出發(fā),時(shí)刻盯緊企業(yè)需要彌補(bǔ)的最關(guān)鍵環(huán)節(jié),,例如,,如果對(duì)量化OEE有需求,那么我們就要連接設(shè)備狀態(tài),;如果要減少在制品,,那么我們就要對(duì)在制品進(jìn)行追蹤;如果能源消耗對(duì)企業(yè)是重中之重,,那么我們就要把能效物聯(lián)化,,等等。世界上不存在同樣的兩片樹葉,,同樣地,,世界上也不存在同樣的兩個(gè)企業(yè),我們只能對(duì)企業(yè)本身進(jìn)行深入分析,,緊緊聚焦于企業(yè)價(jià)值,,在保證經(jīng)濟(jì)性的基礎(chǔ)上,確定工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)施范圍方案,。聯(lián)網(wǎng)范圍一個(gè)核心點(diǎn)是連入物的屬性,也就是說我們通過分析連入物的屬性與企業(yè)建設(shè)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)目標(biāo)的耦合度,,決定需要實(shí)施工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的廣度,。
第三、需要獲得連入物的哪些數(shù)據(jù),?
通過分析工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)連什么后,,我們得到了連入物的內(nèi)容,接下來需要我們決定是對(duì)每個(gè)/每類連入物我們?cè)摂?shù)字化哪些屬性,,這里遇到工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)特有的一個(gè)障礙,,需要連入工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的物的可連通性問題, 特別是在設(shè)備互聯(lián)時(shí),,可連通性表現(xiàn)的特別突出,,例如,有的設(shè)備具有開放的通訊協(xié)議和可用的通訊接口,,有的設(shè)備不開放協(xié)議等等,,那么可連通性就是對(duì)方案供應(yīng)商的很大的考驗(yàn),我們的經(jīng)驗(yàn)是有四種方案可供選擇:
1,、使用設(shè)備開放的協(xié)議,;
2、使用設(shè)備自帶的傳感器;
3,、添加新的傳感器,;
4、改變觀察側(cè)面及維度,,使用全新的采集模式,;
其中第四條,改變觀察的側(cè)面和維度,,使用全新的連接方式是使用第一性原理,,避開設(shè)備不開放協(xié)議或接口的阻礙,避開被設(shè)備供應(yīng)商牽著鼻子走的方向,,從本質(zhì)上獲取數(shù)據(jù),。例如:通過能效檢測(cè)獲得設(shè)備的使用狀態(tài),通過震動(dòng)傳感分析設(shè)備部件的故障,、甚至是轉(zhuǎn)速等,,只要通過第一性原理從你需要的信息入手,而不是被動(dòng)地從設(shè)備可以提供的數(shù)據(jù)入手來提供物聯(lián)解決方案的方式,。直接把我們需要的信息做為目標(biāo),,觀察除了直接連接設(shè)備外,我們還能夠如何獲得需要的信息,,因?yàn)橹挥形覀儷@得的數(shù)據(jù)能夠與設(shè)備提供的數(shù)據(jù)在信息上能夠“同構(gòu)”即可,。例如,我們可以在我們的物聯(lián)設(shè)備上安裝一個(gè)震動(dòng)傳感器,,從傳感器獲得的數(shù)據(jù)中,,我們即得到了設(shè)備是否開機(jī),又得到了是否啟動(dòng)工作,,同時(shí)還得到設(shè)備的轉(zhuǎn)速,。如果不用第一性原理,而是硬要跟設(shè)備互聯(lián),,那至少要采集三個(gè)數(shù)據(jù),,并且未必設(shè)備能夠給你。這就是典型的邊緣計(jì)算的案例,,邊緣計(jì)算的計(jì)算規(guī)則一定要具有定制能力,,可以說邊緣計(jì)算一定是一個(gè)知識(shí)容器,可以方便地把客戶,、廠家,,甚至是第三方的知識(shí)融入的容器,我們開發(fā)的支持腳本的設(shè)備已經(jīng)具有了初步的邊緣計(jì)算的功能,,我們需要在這個(gè)方面繼續(xù)加大支持力度,。
所以,,通過分析企業(yè)價(jià)值和物的可連通性,我們就可以明確定義需要連入物層級(jí),,也就明確了連入物的連接深度,;
在連入物聯(lián)網(wǎng)的物的層級(jí)中一個(gè)重要的概念是管理粒度,對(duì)于制造業(yè)來說,,連入物的管理粒度大概分為如下幾個(gè)層級(jí):
1,、傳感級(jí);
2,、設(shè)備級(jí),;
3、產(chǎn)線級(jí),;
4,、車間級(jí);
5,、企業(yè)級(jí),;
也就是說我們要在經(jīng)濟(jì)性可行的前提下定義數(shù)據(jù)獲取的粒度。理論上講,,細(xì)粒度一定比粗粒度更好,,更有價(jià)值,但是當(dāng)加入成本分析后,,可能并不一定粒度越細(xì)越好,,需要按照各種制約因素找到一個(gè)平衡點(diǎn)。
第四,、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的價(jià)值成本分析
價(jià)值成本永遠(yuǎn)在企業(yè)行為中持有權(quán)值最高的贊同或者否決的一票,,通過前三項(xiàng)分析,我們僅剩下最后一個(gè)問題沒有解決,,這也是關(guān)乎價(jià)值成本的關(guān)鍵:管理粒度問題,我們到底需要在多細(xì)的粒度下進(jìn)行管理,?這帶來了一個(gè)哲學(xué)問題:世界是不是需要黑盒子,。什么意思呢?當(dāng)我們確定一個(gè)管理粒度后,,比管理粒度更細(xì)的信息將被隱藏在黑盒子中,,這個(gè)黑盒子將成為我們分析深度或者認(rèn)知深度的制約因素和約束條件。我們可以通過價(jià)值成本分析來找到這個(gè)平衡點(diǎn),,從而明確黑盒子的大小,,并最終確定連入工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的物的特性。
第五,、如何建設(shè)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng),?
我們的期許是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的價(jià)值觀,,其他一起都是方法論。首先,,我們?cè)谝?guī)劃物聯(lián)網(wǎng)時(shí)要本著既要有高瞻遠(yuǎn)矚,,又要有務(wù)實(shí)可行的精神。在思考黑盒子的大小時(shí)我們要高瞻遠(yuǎn)矚,,設(shè)計(jì)方案盡可能地以黑盒子盡量小為目標(biāo),,而實(shí)施方案則按照價(jià)值成本分析選擇合適的黑盒子的大小,也就是選擇合適的管理粒度,,從而保證投入收益的平衡,,甚至我們可以把黑盒子盡量定義的大些,用以驗(yàn)證工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的可行性,,最大可能地降低工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)實(shí)施的風(fēng)險(xiǎn),。
總之,我們應(yīng)該從以幾個(gè)方案來確定工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)原則:
1,、期望獲得什么結(jié)果,?
2、期望用什么方式獲得想要的結(jié)果,?
3,、需要信息基礎(chǔ)提供什么?
4,、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是否能夠獲得這些信息,?
5、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)如何獲得這些信息,?
6,、獲得這些信息的性價(jià)比如何?
7,、回歸分析,,評(píng)估預(yù)期結(jié)果是否符合經(jīng)濟(jì)利益?
8,、落地實(shí)施,。