物聯(lián)網(wǎng)這個(gè)術(shù)語(yǔ)用來描述這種做法：將日常物件連成網(wǎng)絡(luò)，旨在收集和分析數(shù)據(jù)，以便簡(jiǎn)化流程，并使流程自動(dòng)化。但是一旦你開始設(shè)計(jì)特定的物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目，就會(huì)開始認(rèn)識(shí)到：物聯(lián)網(wǎng)的好處和挑戰(zhàn)大不一樣，這取決于具體目標(biāo)。如果你為工業(yè)環(huán)境設(shè)計(jì)物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目，差異來得還要明顯。

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)使用傳感器來收集數(shù)據(jù)，希望加快流程、獲得效率，并最終降低產(chǎn)品或服務(wù)的總體成本。從許多方面來看，這類似其他類型的物聯(lián)網(wǎng)，但是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的部署在幾個(gè)方面全然不同。

首先在于這個(gè)事實(shí)：就工業(yè)聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的物理環(huán)境而言，一種實(shí)施與另一種實(shí)施可能大不一樣，運(yùn)作多年的工廠、車間、礦山和變電所當(dāng)初可能不是為兼顧物聯(lián)網(wǎng)所需的靈敏傳感器設(shè)備而設(shè)計(jì)的。這意味著，需要在條件非常惡劣，暖通空調(diào)、通風(fēng)或供電等方面不盡如人意的環(huán)境下安裝傳感器。

其次，雖然技術(shù)確實(shí)是如今大多數(shù)工業(yè)運(yùn)營(yíng)的一部分，但使用的硬件、軟件和協(xié)議相比我們?cè)谄髽I(yè)或消費(fèi)級(jí)層面習(xí)慣使用的卻大不一樣。在企業(yè)層面，我們經(jīng)常處理IEEE和ITU等組織大力倡導(dǎo)的協(xié)議。然而，推廣制造協(xié)議和平臺(tái)的卻是這類標(biāo)準(zhǔn)組織：制造企業(yè)解決方案協(xié)議（MESA）和國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）。因而，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)面臨的主要挑戰(zhàn)之一就是，處理好這方面：將從使用自己的獨(dú)特應(yīng)用平臺(tái)和標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的工業(yè)系統(tǒng)獲取的數(shù)據(jù)傳送到企業(yè)系統(tǒng)。

數(shù)據(jù)收集和分析

雖然幾乎所有的物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目都需要收集和分析大數(shù)據(jù)，但每個(gè)部署的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)都有獨(dú)特的特點(diǎn)。數(shù)據(jù)類型、收集方法和分析可能依賴于部署在高度復(fù)雜、定制的機(jī)器設(shè)備里面的傳感器和軟件。這些傳感器可能部署在本地、區(qū)域或全球等不同地方。不管規(guī)模大小如何，從收集什么數(shù)據(jù)、如何收集數(shù)據(jù)以及為何收集數(shù)據(jù)方面來看，每個(gè)部署的物聯(lián)網(wǎng)都將不一樣。

具有挑戰(zhàn)性的環(huán)境

從物理環(huán)境來看，一些工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)部署起來很容易。你幸運(yùn)的話，可以將傳感器部署到氣候完全受控制的設(shè)施中。但在許多情況下，需要部署傳感器及其他靈敏網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的地方所處環(huán)境惡劣，包括高溫、嚴(yán)寒和通風(fēng)條件差。干凈能源也是要關(guān)注的一個(gè)重要方面。在許多情況下，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)需要加固型的物聯(lián)網(wǎng)傳感器和網(wǎng)絡(luò)硬件，抵御得住這種類型的物理環(huán)境挑戰(zhàn)。

質(zhì)量控制

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)與其他類型的物聯(lián)網(wǎng)的一大區(qū)別在于，為工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)收集的數(shù)據(jù)大部分用來使質(zhì)量控制流程自動(dòng)化。對(duì)大多數(shù)類型的工業(yè)產(chǎn)品來說，包括原材料、農(nóng)業(yè)和建筑施工，質(zhì)量控制是一個(gè)重要的方面。但是所收集的質(zhì)量控制數(shù)據(jù)的類型和收集方法卻高度取決于具體的垂直行業(yè)。

能源效率

實(shí)施工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的另一個(gè)驅(qū)動(dòng)因素就是，發(fā)掘能源效率，并通過眾多方法使其實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。這可能需要將智能傳感器實(shí)施到制造工廠里面的暖通空調(diào)和照明系統(tǒng)中，并收集傳感器生成的數(shù)據(jù)，將人工智能實(shí)施到工廠設(shè)備中，讓設(shè)備在最佳狀態(tài)下運(yùn)行，并且找出哪些方面可以通過升級(jí)和更新改造工廠的某些部分來提高能源效率。這方面的應(yīng)用前景幾乎是無限的。

提高供應(yīng)鏈的可見性

眾所周知，在成為蘋果公司首席執(zhí)行官之前，蒂姆·庫(kù)克是制造供應(yīng)鏈方面的高手。無論你從事哪個(gè)行業(yè)，改進(jìn)供應(yīng)鏈流程都至關(guān)重要。但是找出供應(yīng)鏈中哪些方面可加以改進(jìn)說起來容易做起來難。許多供應(yīng)鏈流程是計(jì)算機(jī)化的，卻存在內(nèi)在的數(shù)字化孤島。這導(dǎo)致供應(yīng)鏈上出現(xiàn)盲區(qū)，最終導(dǎo)致成本較高。許多工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目就是旨在提供端到端的供應(yīng)鏈可見性。

改造設(shè)備

在許多情況下，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目需要用物聯(lián)網(wǎng)傳感器改造工業(yè)設(shè)備。這將包括諸多設(shè)備，比如制造設(shè)備、鏟車和貯存容器。雖然少數(shù)幾個(gè)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目可能安裝在全新的場(chǎng)地，使用全新的設(shè)備，但大多數(shù)項(xiàng)目需要更新原有的流程和工具，才能將它們帶入到物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境。

針對(duì)特定行業(yè)的應(yīng)用軟件和協(xié)議

如果你之前從來沒有接觸過工業(yè)IT，可能從來沒有聽說過諸如OPC、MQTT DDS或AMQP之類的協(xié)議，也沒有接觸過基于SCADA和MES平臺(tái)的應(yīng)用軟件。所有這些以及其他更多都是用在工業(yè)IT環(huán)境下的常見應(yīng)用軟件和協(xié)議。因此，面臨的挑戰(zhàn)就是，把這些工業(yè)設(shè)備和平臺(tái)與公司企業(yè)層面的應(yīng)用軟件和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)機(jī)制連接起來。

結(jié)合工業(yè)IT和企業(yè)IT

雖然工業(yè)IT存在已有相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間，但在許多情況下，IT領(lǐng)域的“工廠”部分與“企業(yè)”部分彼此獨(dú)立運(yùn)作。比如說，即便制造設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)連接，這個(gè)網(wǎng)絡(luò)可能最初也是作為一個(gè)封閉系統(tǒng)而構(gòu)建的，與企業(yè)網(wǎng)絡(luò)根本沒有聯(lián)系。但是就工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)而言，這兩個(gè)小組必須作為一個(gè)部門來協(xié)同工作。這可能很困難，因?yàn)檫@兩個(gè)小組之間的流程、技術(shù)和安全機(jī)制不一樣。幸好，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟（IIC）等組織正在開發(fā)有助于填補(bǔ)這個(gè)缺口的框架。