提起物聯網，一般人首先想到的無非是智能家居、智能汽車、可穿戴設備等與日常生活息息相關的領域。

消費物聯網一詞很少被提及，產品卻深入人心。他的同胞兄弟工業物聯網常常被提起，但由于不直接面向消費者，且概念復雜難懂，邏輯不容易理順，“真理”只掌握在少數人手中。

一方面是難懂，另一方面又被紛紛看好。2017年物聯網的投資支出預測，全球在2020年之前準備投資的三大行業都是工業物聯網市場的一部分。2016年中國工業物聯網市場規模為1896億元。到 2020 年，工業物聯網在中國整體物聯網產業中占比將達到25%，規模突破4500億元。

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究竟“工業物聯網”為何物，如何快速的理清行業脈絡，建立起知識框架，這正是本文所要講的。

1.怎么來的？

在過去的二百多年中，發生了三次工業革命，目前，我們正處于第四次，也被稱之為工業4.0。

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工業革命的演進

工業1.0：瓦特發明了蒸汽機，由此迎來機械制造時代。

工業2.0：電力的普及，實現了產品的大規模生產。

工業3.0：集成電路的應用，實現自動化生產。

工業4.0：德國政府于2013年率先提出，并上升為國家戰略。

與之前的三次革命不同，工業4.0不是由一個發明，如蒸汽動力或集成電路，而是技術進步的融合，是實體物理世界與虛擬網絡世界融合的時代。它包括3D打印、虛擬現實和云計算等。

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物聯網、工業4.0等概念既有交集也有差異。隨著工業化與信息化的深度融合，企業內部互聯互通的需求漸增，通過接入網絡進而達到提高產品質量和運營效率的需求更為強烈，工業物聯網（簡稱IIoT，Industrial Internet of Things ）應運而生。

工業物聯網將生產過程的每一個環節、設備變成數據終端，全方位采集底層基礎數據，并進行更深層面的數據分析與挖掘，從而提高效率、優化運營。

當然，工業物聯網是一個漸進發展成熟的過程，在實施中包括四個階段：

1、智能的感知控制階段

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即利用基于末端的智能感知技術，如傳感器、REID、無線傳感網絡等，隨時、 隨地進行工業數據的采集和設備控制的智能化。

2、全面的互聯互通階段

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通過多種通信網絡互聯互通手段，如工業網關、短距離無線通信、低功耗廣域網和OPC UA等，整合信息化共性技術和行業特征，將采集到的數據實時、準確地傳遞出去。

3、深度的數據應用階段

即利用云計算、 大數據等相關技術，對數據進行建模、 分析和優化，實現多源異構數據的深度開發應用，從數據倉庫中提取隱藏的預測性信息，挖掘出數據間潛在的關系，快速而準確地找出有價值的信息，有效提高系統的決策支持能力。

4、創新的服務模式階段

利用信息管理、智能終端和平臺集成等技術，提供定制服務、增值服務、運維服務、升級服務、培訓服務、咨詢服務和實施服務等方面，實現傳統工業智能化改造，提升產業價值，優化服務資源 和激發產業創新。

▼工業物聯網的實施階段全景圖

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2.要用哪些技術？

從系統的角度看，工業物聯網的構成模型、各功能模塊中主要實體以及模塊間的關系，如下圖所示：

▼工業物聯網參考體系架構

原料、機器設備、環境、作業工人等對象 被 感知控制域的傳感器、標簽所感知、識別和控制，在其生產、加工、運輸、流通、銷售等各個環節的信息被獲取。采集的數據最終傳送給服務提供域，從而實現遠程監控、能源管理、安全生產等服務。

工業物聯網所需用到的關鍵技術主要有4大塊。

▼工業物聯網技術體系

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技術并非一成不變，而是向前發展的，目前，工業物聯網的技術正在朝5個方向發展。

1、終端智能化

包括底層傳感器設備自身向著微型化和智能化的方向發展，以及工業控制系統的開放逐漸擴大，使得工業控制系統與各種業務系統的協作成為可能。

2、聯接泛在化

工業控制通信網絡經歷了現場總線、工業以太網和工業無線等多種工業通信網絡技術，將監控設備與系統， 同生產現場的各種傳感器、 變送器、執行器、 伺服驅動器、運動控制器，甚至CNC數控機床、工業機器人和成套生產線等生產裝備連接起來。

3、計算邊緣化

數據不用再傳到遙遠的云端，更適合實時的數據分析和智能化處理，具有安全、快捷、易于管理等優勢， 能更好地支撐本地業務的實時智能化處理與執行， 滿足網絡的實時需求。

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4、網絡扁平化

　工業物聯網的體系架構正在簡化，系統性能將得到進一步提升的同時降低軟件維護成本。建立網絡扁平化技術體系，使信息在真實世界和虛擬空間之間智能化流動，實現對生產制造的實時控制、精確管理和科學決策。

　　5、服務平臺化

　　工業物聯網平臺面臨著連接設備量巨大、應用環境復雜、用戶多元化等問題。提升連接靈活、擴展用戶規模、應用開發的簡易友好，根據用戶實際需求提供設備遠程管理、預防性維護和故障診斷等服務。

　　3.跟誰有關？

　　工業物聯網的主要玩家分有傳感器廠商、工業控制企業以及平臺。

　　1、工業控制

　　工業控制是對工業過程實現檢測、控制、優化、調度、管理和決策為目的， 主要是以PLC、DCS等產品形式體現。

　　DCS：分散控制系統

　　PLC：可編程邏輯控制器

　　DCS是一個控制“系統”，而 PLC只是一種控制“裝置”，兩者是“系統”與“裝置”的區別。系統可以實現任何裝置的功能與協調，從原理上裝置可以組成系統。

　　?目前，PLC市場可以分成美國、歐洲和日本等三個流派，并占有主要的市場份額。中國的PLC仍以國外產品為主， 國內PLC 生產廠家在產品數量和生產規模的還有待于提高。

　　DCS生產廠家主要集中在美國、 日本、德國等。國外DCS產品在中國有一定占有率。不過近年來國產DCS的市場占有份額也在飛速提升，中國涌現出一批DCS產品優秀企業，不僅品種數量大幅度增加，而且產品技術水平已經達到或接近國際先進水平。

4.結 語

工業物聯網背后的邏輯是日趨成熟的傳感器技術、信息技術，這使得工業應用能夠向智能化轉變。而感知控制和互聯互通實現之后，數據將進一步被挖掘，工業制造領域的覆蓋面將進一步拓展，塑造功能和形式更多樣的，提供個性化服務的生態，激發產業創新。從產業的角度來看，傳感器、工業控制、平臺相關企業將直接受益。

編輯：黃飛

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