來源:博觀科技日期:2022-01-13 10:44:15
我們國家為什么要大力發展工業物聯網?主要是兩個邏輯。
第一個邏輯,它一方面可以帶動各行各業整個競爭力的二次提升。
另外一方面,工業物聯網背后的一些核心的芯片技術、通訊技術、存儲技術、傳感技術、軟件技術,可以通過這一產業推動起來。
讓我們在完全自主可控的行業上實現我們的自主崛起。
一、工業物聯網最常見到的兩個方面
在當今科技迅速發展的時代下,“物聯網”對于我們現在的社會來說已經不是什么新鮮事物了,但是對于“工業物聯網”這個名詞來說,很多人還是非常陌生的。那么今天我們就來了解一下工業物聯網在我們現在社會上最常見到的一些領域,以及這些領域中運用到物聯網技術后,給我們帶來哪些好處呢?首先,我來給大家簡單介紹一下工業物聯網最常見到的兩個方面。
第一個方面就是自動化技術中對數據采集和數據傳輸的要求。它們能夠實現預測性維護。可以使用工業物聯網系統生成的實時數據來預測機器何時需要維修。這樣,可以在故障發生之前進行必要的維護。這在生產線上尤其有益,因為機器故障可能導致停工和巨額成本。通過主動解決維護問題,可以實現更好的運營效率。我們都知道,在生產過程中有很多方面是需要通過自動化設備來進行的,這些設備都是需要與計算機聯網的。如果在自動化過程中沒有數據采集和傳輸技術的話,那么自動化的水平就會受到很大關系。如果自動化程度比較低的話,那么企業的生產效率也會受到很大關系。所以說對于企業來說,在生產管理過程中需要實時地對大量的數據進行采集和傳輸。而這些數據一般都是存在于工廠內部系統上,因此工業物聯網在這里就發揮出了非常重要的作用。
第二個方面就是更高效的現場服務。工業物聯網技術可幫助現場服務技術人員在客戶設備中的潛在問題成為主要問題之前識別它們,使技術人員能夠在問題給客戶帶來不便之前解決問題。這些技術還可以為現場服務技術人員提供有關他們需要維修哪些部件的信息。這樣,技術人員在撥打服務電話時就可以隨身攜帶必要的零件。
因此我們可以看到現在有無數的行業正在在利用工業物聯網的優勢。一個例子是汽車行業,它在制造過程中使用工業物聯網設備。汽車行業廣泛使用工業機器人,而工業物聯網可以幫助主動維護這些系統并在潛在問題中斷生產之前發現它們。
農業也廣泛使用工業物聯網設備。工業傳感器收集有關土壤養分、水分等的數據,使農民能夠生產出最佳作物。畜牧業也一樣。
石油和天然氣行業也使用工業物聯網設備。一些石油公司擁有一支自主飛機機隊,可以使用視覺和熱成像來檢測管道中的潛在問題。此信息與來自其他類型傳感器的數據相結合,以確保安全操作。
二、工業物聯網將重新定義各行各業
人類社會的發展,經歷了信息化的三個過程,即從泛數據到大數據,再到精準數據的過程。從最早的以個人有限的經驗為核心;到移動互聯網產生的數據的財富,以大數據為核心;到未來以精準數據為核心。可以看到在ToB行業,未來會有一個全新的技術,正在為ToB的各行各業進行一個精準的賦能,通過信息技術的方法論重新定義各行各業,那就是物聯網,而在ToB的領域,就叫工業物聯網。
其實我國的制造業在過去的發展中,享受了一輪又一輪的紅利,最開始是勞動力紅利。“在過去十幾年,移動互聯網崛起中,我國有一個很大的紅利,就是工程師紅利。大約在12年前,我們測算過,中國的一個工程師的平均成本是30萬,美國是65萬,所以我們的一個工程師能便宜35萬。”分析師趙曉光在最近的一次分享中表示。
而且,我國的工程師不僅更加便宜,也更加勤奮、努力,工作效率也更高,特別是用移動互聯網的運營體系和方法之后,效率更高。
不過,國內的工程師也不便宜,特別是去年的時候,不少半導體企業都跑到海外去找工程師,因為國內的工程師成本比一些海外工程師都貴。
此外,我國的勞動力紅利時代也基本結束,泰國、馬來西亞、越南等東南亞國家比我國更加便宜。
那么,如何讓中國的制造業,有新一輪的從根本上的領先和崛起呢?從大的格局看,就是通過工業物聯網重新定義,以過去的工藝、經驗為核心,轉化為以數據為核心新的制造業。也就是要推進企業的數字化轉型。
其實,現在我們也正是這么做的,比如不久前國務院印發的《擴大內需戰略規劃綱要(2022-2035年)》提出要加快工業互聯網建設,推動制造業高端化、智能化、綠色化,深入實施工業互聯網創新發展戰略。
工信部在2022年底給中國上海商飛發放了第一張企業5G專網的頻率許可,5925~6125MHz和24.75~25.15GHz為工業無線專用的頻段。讓5G在工業物聯網中發揮的作用更大。在“2022年中國 5G 發展大會”上,中國工程院院士鄔賀銓表示,應發揮頻譜領航作用,助力5G應用揚帆。他認為為工業互聯網應用劃出專用頻段,這樣不僅可避免與公眾業務間干擾,而且5G CPE/工業模組不必再按多頻多模配置,可顯著降低成本。
目前,5G企業網分為三種模式:
1)中小企業可以通過網絡切片方式使用公眾通信網;
2)運營商向企業出租專用基站和下沉到企業的UPF,核心網控制面在運營商,但基于IPv6的UPF分流,可保證企業敏感數據不在公眾網落地;
3)大企業可申請專用頻率自建5G專網,可實現靈活按需分配TDD上下行時隙,該專網仍可交由運營商代運維。
三、通過工業物聯網帶動各大產業
為何我國會在近幾年大力推動工業物聯網的落地呢?一方面,它是各個企業快速數字化轉型的基礎,能提升各行各業企業的的整體競爭力;二是工業物聯網背后的核心芯片技術、通信技術、存儲技術、傳感技術和軟件技術,可以通過發展工業物聯網而將其背后的技術產業推動起來。
從工業物聯網的角度來看,要實現全要素、全產業鏈、全價值鏈的全連接,就需要兩個網絡,即工廠內網和工廠外網。工廠內網實現的是一個工廠內部物料、工人、設備和系統等之間的互連。同時,為了讓更多的社會資源和要素進入工業領域,還需要有工廠外網,它連接的除了工廠之外,還包括其上下游,比如物流企業、設計企業、供應鏈企業、金融企業,以及使用其智能化工業產品的用戶等等,都可以通過外網連接到工業物聯網體系當中,從而實現商業模式和服務模式的創新。
在網絡連接方面,工廠原來的工業控制網絡和企業信息化網絡是分開的,大量生產產生的數據都消失了,并沒有沉淀下來,在新的工業物聯網采用了逐步TSN等新技術的支持下,可以將這兩個網絡結合起來變成一個網絡,從而實現生產數據的保存。
制造業中的工業網絡有一個比較特殊的情況,那就是私有的協議特別多,工業物聯網必須兼容各種不同的私有協議。
還有就是安全,工業物聯網的安全與原來的工廠內網絡的安全不一樣,原來只是強調生產的安全,防止發生生產事故,現在的工業物聯網安全還需要防止木馬、病毒等的攻擊。因為工業網絡很關鍵,但又最脆弱,很容易被攻破。確實,相比于西方國家,我國的工業化建設起步相對較晚,許多的核心工業控制系統、工業生產設備采用的是國外的產品,我們對其設計邏輯,工業協議的理解并不全面,安全工作做起來就更不容易了。
那么如何才能保證工業物聯網的安全呢?要想保證工業網絡的安全有三個關鍵點:一是必要的安全硬件設備,比如工控安全防火墻、日志審計與分析系統、工控安全審計平臺、綜合管理平臺、漏洞掃描系統等等;二是企業員工要有安全意識;三是安全管理制度。當然,針對工業物聯網的安全來說,安全企業需要掌握多種工業協議的解析,只有對工業協議有了充分的了解,才能針對它做出相關的安全產品。
結語
未來,物聯網(IoT)的應用,將在不同行業中,和不同領域中,從簡單的狀態檢測和自動化,向高階的綜合調度和智能化決策等方向沿進,而工業物聯網將會是物聯網革命的“重頭戲”。
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