Gartner：工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺魔力象限

　　分析師：Eric Goodness、Ted Friedman、Peter Havart-Simkin、Emil Berthelsen、Alfonso Velosa、 Saniye Burcu Alaybeyi和Benoit J. Lheureux

　　戰(zhàn)略性規(guī)劃假設(shè)：到2020年，結(jié)合邊緣計算的本地物聯(lián)網(wǎng)(IoT)平臺在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IIoT)分析技術(shù)中將占有高達(dá)60%的比重，如今這個比例不到10%。

　　到2022年底，市場上缺乏出色的平臺將促使15%的制造商開發(fā)或收購物聯(lián)網(wǎng)平臺，如今這個比例還不到1%。

　　市場定義/描述：Gartner對工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IIoT)平臺市場的定義是一系列集成軟件功能。這些功能涵蓋改進(jìn)資產(chǎn)管理決策的功能，以及為資產(chǎn)密集型行業(yè)內(nèi)的工廠、倉庫、基礎(chǔ)設(shè)施和設(shè)備提升操作可見性和控制性的功能。這些舉措還出現(xiàn)在那些行業(yè)的相關(guān)操作環(huán)境中。IIoT平臺可能作為技術(shù)套件、開放的通用應(yīng)用程序平臺或兩者的結(jié)合體來使用。平臺旨在支持與工業(yè)資產(chǎn)及其操作環(huán)境相關(guān)的安全和任務(wù)關(guān)鍵性等方面的要求。IIoT平臺軟件運(yùn)行在控制器、路由器、接入點(diǎn)、網(wǎng)關(guān)和邊緣計算系統(tǒng)等設(shè)備上，被視為分布式IIoT平臺的一部分。

　　IIoT平臺包括以下幾項技術(shù)功能：

　　設(shè)備管理――這項功能包括支持手動和自動完成任務(wù)的軟件，以便批量或單獨(dú)且安全地遠(yuǎn)程創(chuàng)建、配置、排查和管理大批物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和網(wǎng)關(guān)。

　　集成――這項功能包括軟件、工具和技術(shù)，比如通信協(xié)議、API和應(yīng)用適配器。該功能讓端到端IIoT解決方案滿足了跨云和本地環(huán)境實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)、流程、企業(yè)應(yīng)用軟件和IIoT生態(tài)系統(tǒng)集成方面的要求。這些IIoT解決方案包括：IIoT設(shè)備(比如通信模塊和控制器)、IIoT網(wǎng)關(guān)、IIoT邊緣和IIoT平臺。

　　數(shù)據(jù)管理――這項功能包括支持以下幾方面的功能：

　　攝取物聯(lián)網(wǎng)端點(diǎn)和邊緣設(shè)備數(shù)據(jù)

　　將來自邊緣的數(shù)據(jù)存儲到企業(yè)平臺

　　提供數(shù)據(jù)可訪問性(需要時可按設(shè)備、IT及運(yùn)維技術(shù)[OT]系統(tǒng)和外部方來訪問)

　　跟蹤數(shù)據(jù)沿襲(data lineage)和數(shù)據(jù)流

　　執(zhí)行數(shù)據(jù)和分析治理策略，確保數(shù)據(jù)的質(zhì)量、安全、隱私和時效性

　　分析――這項功能包括處理數(shù)據(jù)流，比如設(shè)備數(shù)據(jù)、企業(yè)數(shù)據(jù)和上下文數(shù)據(jù)，通過監(jiān)控使用情況、提供指標(biāo)、跟蹤模式和優(yōu)化資產(chǎn)使用，深入了解資產(chǎn)狀態(tài)。可以運(yùn)用諸多技術(shù)，比如規(guī)則引擎、事件流處理、數(shù)據(jù)可視化和機(jī)器學(xué)習(xí)。

　　應(yīng)用支持和管理――這項功能包括讓采用任何部署模式的業(yè)務(wù)應(yīng)用軟件能夠分析數(shù)據(jù)，并執(zhí)行物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)業(yè)務(wù)功能的軟件。核心軟件組件管理操作系統(tǒng)、標(biāo)準(zhǔn)輸入輸出或文件系統(tǒng)，以支持平臺的其他軟件組件。應(yīng)用平臺(比如應(yīng)用平臺即服務(wù)[aPaaS])包括支持應(yīng)用的基礎(chǔ)設(shè)施組件、應(yīng)用開發(fā)、運(yùn)行時環(huán)境管理和數(shù)字孿生。平臺讓用戶得以獲得“云規(guī)模”可擴(kuò)展性和可靠性，并快速無縫地部署和交付物聯(lián)網(wǎng)解決方案。

　　安全――這項功能包括便于審核和確保合規(guī)的軟件、工具和實(shí)踐，它們還便于制定和執(zhí)行預(yù)防性、檢測性、糾正性的控制措施，確保數(shù)據(jù)在整個IIoT解決方案中的隱私和安全。

　　IIoT平臺不同于工業(yè)環(huán)境中使用的傳統(tǒng)OT，原因在于它能夠：

　　從聯(lián)網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)終端更經(jīng)濟(jì)高效地收集更多數(shù)量的高速復(fù)雜的機(jī)器數(shù)據(jù)。

　　合并和協(xié)調(diào)工業(yè)環(huán)境中工業(yè)資產(chǎn)方面之前孤立的數(shù)據(jù)源(比如歷史檔案和企業(yè)資產(chǎn)管理[EAM])。這能夠提高數(shù)據(jù)的可訪問性，以便企業(yè)內(nèi)部和企業(yè)之間使用。

　　通過對集中式數(shù)據(jù)進(jìn)行專門分析，跨異構(gòu)資產(chǎn)組合提升了洞察力和行動力。

　　為遺留系統(tǒng)提升了應(yīng)用支持和數(shù)據(jù)可視化。

　　IIoT平臺監(jiān)控物聯(lián)網(wǎng)終端和事件流，并支持及/或轉(zhuǎn)換眾多制造商和工業(yè)專有協(xié)議。 IIoT平臺還分析物聯(lián)網(wǎng)邊緣(靠近資產(chǎn))以及云和數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)。IIoT平臺在共享和使用數(shù)據(jù)時還集成和調(diào)動IT系統(tǒng)和OT系統(tǒng)，另外支持應(yīng)用開發(fā)和部署。IIoT平臺越來越多地用于豐富和補(bǔ)充OT功能，以改善資產(chǎn)管理生命周期戰(zhàn)略和流程。在一些新興的使用場合下，IIoT平臺不需要一些OT功能。

　　IIoT平臺結(jié)合IoT邊緣，并借助企業(yè)IT和OT集成，使資產(chǎn)密集型行業(yè)準(zhǔn)備好成為數(shù)字化企業(yè)。需要的話，如果為生產(chǎn)和業(yè)務(wù)利益相關(guān)者以及外部業(yè)務(wù)合作伙伴和客戶改進(jìn)數(shù)據(jù)可用性和訪問權(quán)限，就能完成這種轉(zhuǎn)型。

　　橫向和縱向的業(yè)務(wù)應(yīng)用軟件不在此魔力象限的范圍內(nèi)。比如包括：

　　企業(yè)資產(chǎn)管理(EAM)/計算機(jī)化維護(hù)管理系統(tǒng)(CMMS)

　　車隊管理

　　制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)

　　維護(hù)、維修和操作(MRO)

　　產(chǎn)品生命周期管理(PLM)

　　資產(chǎn)績效管理(APM)/基于條件的維護(hù)(CBM)

　　現(xiàn)場服務(wù)管理(FSM)

　　樓宇管理系統(tǒng)[BMS]

　　然而，平臺提供商必須在與這類應(yīng)用軟件的集成和互操作性方面展示可以證明的價值。

　　針對性的工業(yè)企業(yè)

　　針對這次市場評估，Gartner側(cè)重于三個資產(chǎn)密集型行業(yè)：

　　制造業(yè)和自然資源行業(yè)，包括汽車、消費(fèi)非耐用產(chǎn)品、能源及加工、重工業(yè)、IT硬件、生命科學(xué)及醫(yī)療產(chǎn)品以及自然資源及材料等子行業(yè)。

　　交通運(yùn)輸行業(yè)，包括航空運(yùn)輸、汽車運(yùn)輸、油氣管道、鐵路及水運(yùn)、倉儲、快遞和支持服務(wù)等子行業(yè)。

　　公用事業(yè)行業(yè)，包括電力、天然氣和供水等子行業(yè)。

　　區(qū)別IIoT平臺

　　工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)與一般物聯(lián)網(wǎng)的區(qū)別在于，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是專門用于資產(chǎn)密集型行業(yè)及相關(guān)環(huán)境(通常受監(jiān)管)的。IIoT的集成、擴(kuò)展性和影響涵蓋IT和OT系統(tǒng)。IIoT解決方案收集、匯總、協(xié)調(diào)和分析數(shù)據(jù)，以便：

　　促進(jìn)資產(chǎn)管理決策

　　提升操作可見性，從而降低資產(chǎn)、基礎(chǔ)設(shè)施和設(shè)備的自動化和控制成本

　　IIoT平臺的一些特性包括如下：

　　IIoT平臺必須可通過OT和企業(yè)IT應(yīng)用軟件的集成來加以擴(kuò)展。集成必須安全可靠。

　　可靠性和彈性是大多數(shù)IIoT解決方案的立足之本，主要是由于還涉及受監(jiān)管安全因素?？煽啃院蛷椥园ūO(jiān)控和管理需要100%可用性的關(guān)鍵設(shè)備和服務(wù)。因此，IIoT解決方案在設(shè)計當(dāng)初通常注重故障識別和故障恢復(fù)能力。這些因素加大了架構(gòu)方面的挑戰(zhàn)。

　　IIoT中的部署要求很復(fù)雜，且常常受監(jiān)管。這種情況導(dǎo)致了重大的集成挑戰(zhàn)，以確保生命安全、系統(tǒng)的任務(wù)關(guān)鍵性以及數(shù)據(jù)安全和隱私。主要的企業(yè)應(yīng)用軟件(比如MES、ERP、APM/CBM和EAM/CMMS)推動解決方案，物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)在云、本地或混合環(huán)境上運(yùn)行。今天，IIoT必須能同時滿足本地部署和云部署的需求。

　　由于來自云和物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備的委托服務(wù)，IIoT有邊緣計算方面的要求，這些終端設(shè)備的多個傳感器生成大量數(shù)據(jù)，常常高速生成。邊緣計算包括主要在本地運(yùn)行的邊緣平臺和邊緣網(wǎng)關(guān)。有眾多不同協(xié)議(標(biāo)準(zhǔn)和專有)的物聯(lián)網(wǎng)和OT設(shè)備通過擁有強(qiáng)大計算功能的網(wǎng)關(guān)和邊緣平臺相連接。IIoT主要是一種五層架構(gòu)模型：設(shè)備、網(wǎng)關(guān)、邊緣計算、平臺和企業(yè)應(yīng)用集成。

　　值得一提的是，在企業(yè)應(yīng)用軟件中，工業(yè)企業(yè)使用并日益依賴第三方數(shù)據(jù)服務(wù)。這些服務(wù)可能包括對操作和生產(chǎn)規(guī)劃至關(guān)重要的數(shù)據(jù)，比如天氣、大宗商品/貨物/服務(wù)的現(xiàn)行價格、定制需求、正向及逆向物流及供應(yīng)鏈方面的其他考慮因素。

　　與以消費(fèi)者為中心的商業(yè)物聯(lián)網(wǎng)解決方案相比，IIoT解決方案的端點(diǎn)數(shù)量較少(數(shù)千或數(shù)萬個)。端點(diǎn)生成的數(shù)據(jù)量以及數(shù)據(jù)的頻率和速度可能非常高。傳感器常常每隔幾毫秒就傳輸數(shù)據(jù)。IIoT解決方案的特點(diǎn)是設(shè)備少，但數(shù)據(jù)量大。

　　IIoT傳感器生成的數(shù)據(jù)對于終端設(shè)備的操作常常至關(guān)重要，還有助于加強(qiáng)環(huán)境的安全。因此，IIoT解決方案中邊緣處的處理和分析以解決安全問題來得更重要，通過復(fù)雜、分段的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計來強(qiáng)調(diào)正常運(yùn)行時間，并最大限度地減少數(shù)據(jù)丟失也很重要。數(shù)據(jù)還大大有助于實(shí)現(xiàn)效率和可用性方面的目標(biāo)，因而大幅節(jié)省成本。