風(fēng)起云涌的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)市場，該如何轉(zhuǎn)變商業(yè)模式實(shí)現(xiàn)自身盈利？

　　在即將結(jié)束的2018年，工業(yè)協(xié)同、工業(yè)創(chuàng)新、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)等有關(guān)工業(yè)的熱詞依舊是物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)討論的熱點(diǎn)話題。根據(jù)中投顧問的調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，2017年中國工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)模為2，400億元。預(yù)計2019年我國工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)模將達(dá)到3，650億元，未來五年(2019-2023)年均復(fù)合增長率約為18.84%，2023年將達(dá)到7，280億元。

　　數(shù)據(jù)來源：中投顧問產(chǎn)業(yè)研究中心

　　在談?wù)撊谌胛锫?lián)網(wǎng)技術(shù)后的工業(yè)具有的優(yōu)勢前，首先要知道工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)以及該注意的哪些方面，最后再來探討該項技術(shù)帶來的商業(yè)模式。

　　6種常見的工業(yè)協(xié)議

　　不同設(shè)備之間的連接，關(guān)鍵在于網(wǎng)絡(luò)互通問題，不同時期、不同品牌、不同協(xié)議的工業(yè)設(shè)備，如機(jī)床、熱處理設(shè)備、自動生產(chǎn)線、柔性生產(chǎn)線、專機(jī)設(shè)備、AGV、3D打印設(shè)備、注塑機(jī)、測量儀、機(jī)器人乃至可穿戴設(shè)備等，都有不同格式的數(shù)據(jù)通信協(xié)議，因此，連接是一個極其復(fù)雜的過程。這里列舉6種常見的工業(yè)協(xié)議。

　　1、RS232

　　在串行通訊時，要求通訊雙方都采用一個標(biāo)準(zhǔn)接口，使不同的設(shè)備可以方便地連接起來進(jìn)行通訊。RS-232接口是目前最常用的一種串行通訊接口。RS-232-C是美國電子工業(yè)協(xié)會EIA(Electronic Industry Association)制定的一種串行物理接口標(biāo)準(zhǔn)。RS-232總線標(biāo)準(zhǔn)設(shè)有25條信號線，包括一個主通道和一個輔助通道。工業(yè)控制的RS-232口一般只使用RXD、TXD、GND三條線。通常 RS-232 接口以9個引腳 (DB-9) 或是25個引腳 (DB-25) 的型態(tài)出現(xiàn)，一般個人計算機(jī)上會有兩組 RS-232 接口，分別稱為 COM1 和 COM2。

　　2、RS485

　　聯(lián)網(wǎng)通信接口最初是數(shù)據(jù)模擬信號輸出簡單過程量，后來儀表接口是RS232接口，這種接口可以實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對點(diǎn)的通信方式，但這種方式不能實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)功能，隨后出現(xiàn)的RS485解決了這個問題。

　　485通訊接口是對通訊接口的硬件描述，它只需要兩根通訊線，即可以在兩個或兩個以上的設(shè)備之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。這種數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪B接，是半雙工的通訊方式。在某一個時刻，一個設(shè)備只能進(jìn)行發(fā)送數(shù)據(jù)或接收數(shù)據(jù)。而RS232是全雙工，最少3條通信線(RX,TX,GND)，因?yàn)槭褂媒^對電壓表示邏輯，由于干擾，導(dǎo)線電阻等原因，通訊距離不遠(yuǎn)，可以做到低速時幾十米。

　　在RS232或RS485設(shè)備聯(lián)成的設(shè)備網(wǎng)中，如果設(shè)備數(shù)量超過2臺，就必須使用RS485做通訊介質(zhì)，RS485的設(shè)備間要想相互通信只有通過“主(Master)”設(shè)備中轉(zhuǎn)才能實(shí)現(xiàn)，這個主設(shè)備通常是PC，而這種設(shè)備網(wǎng)中只允許存在一個主設(shè)備，其余全部是"從(Slave)"設(shè)備。而現(xiàn)場總線技術(shù)是以ISO/OSI模型為基礎(chǔ)的，具有完整的軟件支持系統(tǒng)，能夠解決總線控制、沖突檢測、鏈路維護(hù)等問題。

　　3、CAN

　　控制器局域網(wǎng)CAN( Controller Area Network)屬于現(xiàn)場總線的范疇，是一種有效支持分布式控制系統(tǒng)的串行通信網(wǎng)絡(luò)。是由德國博世公司在20世紀(jì)80年代專門為汽車行業(yè)開發(fā)的一種串行通信總線。由于其高性能、高可靠性以及獨(dú)特的設(shè)計而越來越受到人們的重視，被廣泛應(yīng)用于諸多領(lǐng)域。CAN協(xié)議分為物理層和數(shù)據(jù)鏈路層，CAN的信號傳輸采用短幀結(jié)構(gòu)，傳輸時間短，具有自動關(guān)閉功能，具有較強(qiáng)的抗干擾能力。CAN支持多主工作方式，并采用了非破壞性總線仲裁技術(shù)，通過設(shè)置優(yōu)先級來避免沖突，通訊距離最遠(yuǎn)可達(dá)10KM/5Kbps/s，通訊速率最高可達(dá)40M /1Mbp/s，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)實(shí)際可達(dá)110個。

　　由于CAN總線本身的特點(diǎn)，其應(yīng)用范圍目前已不再局限于汽車行業(yè)，而向自動控制、航空航天、航海、過程工業(yè)、機(jī)械工業(yè)、紡織機(jī)械、農(nóng)用機(jī)械、機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床、醫(yī)療器械及傳感器等領(lǐng)域發(fā)展。

　　4、PROFIBUS

　　PROFIBUS是德國標(biāo)準(zhǔn)(DIN19245)和歐洲標(biāo)準(zhǔn)(EN50170)的現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)。由PROFIBUS--DP、PROFIBUS-FMS、PROFIBUS-PA系列組成。DP用于分散外設(shè)間高速數(shù)據(jù)傳輸，適用于加工自動化領(lǐng)域。FMS適用于紡織、樓宇自動化、可編程控制器、低壓開關(guān)等。PA用于過程自動化的總線類型，服從IEC1158-2標(biāo)準(zhǔn)。PROFIBUS是一種用于工廠自動化車間級監(jiān)控和現(xiàn)場設(shè)備層數(shù)據(jù)通信與控制的現(xiàn)場總線技術(shù)?？蓪?shí)現(xiàn)現(xiàn)場設(shè)備層到車間級監(jiān)控的分散式數(shù)字控制和現(xiàn)場通信網(wǎng)絡(luò)，從而為實(shí)現(xiàn)工廠綜合自動化和現(xiàn)場設(shè)備智能化提供了可行的解決方案。該標(biāo)準(zhǔn)廣泛適用于制造業(yè)自動化、流程工業(yè)自動化和樓宇、交通電力等其他領(lǐng)域自動化。

　　5、ModBus

　　Modbus是由Modicon(現(xiàn)為施耐德電氣公司的一個品牌)在1979年發(fā)明的，是全球第一個真正用于工業(yè)現(xiàn)場的總線協(xié)議。

　　ModBus網(wǎng)絡(luò)是一個工業(yè)通信系統(tǒng)，由帶智能終端的可編程序控制器和計算機(jī)通過公用線路或局部專用線路連接而成。其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)既包括硬件、亦包括軟件。它可應(yīng)用于各種數(shù)據(jù)采集和過程監(jiān)控。

　　ModBus網(wǎng)絡(luò)只有一個主機(jī)，所有通信都由他發(fā)出。網(wǎng)絡(luò)可支持247個之多的遠(yuǎn)程從屬控制器，但實(shí)際所支持的從機(jī)數(shù)要由所用通信設(shè)備決定。采用這個系統(tǒng)，各PC可以和中心主機(jī)交換信息而不影響各PC執(zhí)行本身的控制任務(wù)。

　　Modbus協(xié)議是應(yīng)用于電子控制器上的一種通用語言。通過此協(xié)議，控制器相互之間、控制器經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)(例如以太網(wǎng))和其它設(shè)備之間可以通信。它已經(jīng)成為一通用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。有了它，不同廠商生產(chǎn)的控制設(shè)備可以連成工業(yè)網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行集中監(jiān)控。此協(xié)議定義了一個控制器能認(rèn)識使用的消息結(jié)構(gòu)，而不管它們是經(jīng)過何種網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信的。它描述了一控制器請求訪問其它設(shè)備的過程，如何回應(yīng)來自其它設(shè)備的請求，以及怎樣偵測錯誤并記錄。它制定了消息域格局和內(nèi)容的公共格式。

　　Modbus是通訊協(xié)議，而RS232、RS485只能代表通訊的物理介質(zhì)層和鏈路層。Modbus協(xié)議支持傳統(tǒng)的RS-232、RS-422、RS-485和以太網(wǎng)設(shè)備。許多工業(yè)設(shè)備，包括PLC，DCS，智能儀表等都在使用Modbus協(xié)議作為他們之間的通訊標(biāo)準(zhǔn)。

　　6、OPC

　　OPC全稱是Object Linking and Embedding(OLE) for Process Control，它的出現(xiàn)為基于Windows的應(yīng)用程序和現(xiàn)場過程控制應(yīng)用建立了橋梁。在過去，為了存取現(xiàn)場設(shè)備的數(shù)據(jù)信息，每一個應(yīng)用軟件開發(fā)商都需要編寫專用的接口函數(shù)，由于現(xiàn)場設(shè)備的種類繁多，且產(chǎn)品的不斷升級，往往給用戶和軟件開發(fā)商帶來了巨大的工作負(fù)擔(dān)。通常這樣也不能滿足工作的實(shí)際需要，系統(tǒng)集成商和開發(fā)商急切需要一種具有高效性、可靠性、開放性、可互操作性的即插即用的設(shè)備驅(qū)動程序，在這種情況下，OPC標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)運(yùn)而生。OPC標(biāo)準(zhǔn)以微軟公司的OLE技術(shù)為基礎(chǔ)，它的制定是通過提供一套標(biāo)準(zhǔn)的OLE/COM接口完成，在OPC技術(shù)中使用的是OLE 2技術(shù)，OLE標(biāo)準(zhǔn)允許多臺微機(jī)之間交換文檔、圖形等對象。

　　RS232、RS485是硬件接口技術(shù)，CAN、PROFIBUS是現(xiàn)場總線技術(shù)，ModBus是工業(yè)控制協(xié)議，OPC是網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)接口。當(dāng)然，工業(yè)協(xié)議非常多，常見的現(xiàn)場總線就有二十多種，若要設(shè)備彼此之間無障礙通信對話，至少需要5000種以上的通信協(xié)議，所以標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)備通信協(xié)議目前來說還很難實(shí)現(xiàn)，這是一個漫長的過程。

　　安全威脅需重視

　　區(qū)別于傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，物聯(lián)網(wǎng)面臨新的安全威脅，從感知層到應(yīng)用層對現(xiàn)有的技術(shù)手段和管理方式都提出了新的挑戰(zhàn)。在今年1月，以色列電力供應(yīng)系統(tǒng)出現(xiàn)了史上最大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)攻擊事件;4月，德國核電站負(fù)責(zé)燃料裝卸的系統(tǒng)遭到攻擊;10月，美國遭遇史上最嚴(yán)重“斷網(wǎng)”號稱Ddos攻擊;12月，烏克蘭再次遭黑客攻擊導(dǎo)致電力系統(tǒng)中斷。據(jù)Gartner預(yù)計，到2020年，針對IOT設(shè)備的攻擊將占到企業(yè)遭遇攻擊總數(shù)的25%。

　　工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)安全威脅亦是如此，安全威脅均來自各個層面，任何一個環(huán)節(jié)的防護(hù)缺失都可能導(dǎo)致整個系統(tǒng)遭受致命攻擊。

　　網(wǎng)絡(luò)接入：網(wǎng)絡(luò)接入是IIOT生態(tài)構(gòu)建基礎(chǔ)，涉及物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備感知和接入，橫跨多個網(wǎng)元及系統(tǒng)，如發(fā)生無線干擾、基站攻擊、偽基站篡改偽造消息、監(jiān)聽終端AP通信等。

　　數(shù)據(jù)傳輸：承載物聯(lián)網(wǎng)及控制系統(tǒng)的關(guān)鍵數(shù)據(jù)，易被劫持、監(jiān)聽、篡改和仿冒，如數(shù)據(jù)監(jiān)聽、數(shù)據(jù)竊取、數(shù)據(jù)篡改仿冒、數(shù)據(jù)破譯等，會導(dǎo)致敏感隱私數(shù)據(jù)泄露或重大商業(yè)損失。

　　智能設(shè)備：智能硬件及應(yīng)用是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)，面臨的安全風(fēng)險分為通用和個性化兩部分，內(nèi)置的系統(tǒng)及應(yīng)用具有形態(tài)多樣、場景豐富、受眾分散等特點(diǎn)，是整個體系鏈內(nèi)最易被攻擊的環(huán)節(jié)之一。構(gòu)成IIOT的智能設(shè)備，假若終端DDOS被攻擊、終端惡意訪問，或繞過網(wǎng)絡(luò)防護(hù)進(jìn)行攻擊，由于廠商眾多、目標(biāo)分散、防御水平良莠不齊等原因，容易被攻擊者突破造成整個系統(tǒng)的癱瘓。

　　應(yīng)用系統(tǒng)：IIOT的業(yè)務(wù)承載，也是整個體系內(nèi)最易被攻擊利用的點(diǎn)，存在代碼、數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)、通訊等多方面安全風(fēng)險。

　　涵蓋的商業(yè)模式

　　依據(jù)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)推出的各類解決方案都和市場的商業(yè)模式密不可分，事實(shí)上，在設(shè)計一個解決方案時可以將關(guān)于商業(yè)模式的構(gòu)想當(dāng)做需求的一個維度加以分析，同時，解決方案的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)可行性也會影響其對應(yīng)的商業(yè)模式構(gòu)建。此外，選擇商業(yè)模式也受承載該方案的企業(yè)戰(zhàn)略、目標(biāo)市場客戶群體的偏好和接受能力等因素影響。

　　1、私有系統(tǒng)

　　這是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域最常見的業(yè)務(wù)模式。最早出現(xiàn)的場景多數(shù)來自電力、能源、市政、大型制造業(yè)等領(lǐng)域。在這些場景下，用戶往往是系統(tǒng)的唯一用戶或關(guān)鍵用戶，該方案上線對用戶主營業(yè)務(wù)的利潤、管理效率、產(chǎn)品質(zhì)量、工作場所安全性等等的提升來衡量解決方案的價值。

　　私有系統(tǒng)的提供者多為工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)集成商，要求能為用戶提供定制化解決方案，且具備較強(qiáng)的客戶需求掌控能力和產(chǎn)品化能力。

　　2、業(yè)務(wù)平臺

　　業(yè)務(wù)平臺的模式是指那些聚焦某個或幾個相似的或者具有一定關(guān)聯(lián)性的業(yè)務(wù)領(lǐng)域，提供線上線下專業(yè)服務(wù)的物聯(lián)網(wǎng)平臺。這些平臺的業(yè)務(wù)模式一般工業(yè)屬性較濃重，而物聯(lián)網(wǎng)解決方案是作為其業(yè)務(wù)支撐體系存在的。

　　工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是為了搭建一個信息化的系統(tǒng)，對工業(yè)設(shè)備的故障、統(tǒng)一化管理和大數(shù)據(jù)分析等等做分析維護(hù)，這跟私有系統(tǒng)本質(zhì)上有相似性，都體現(xiàn)了業(yè)務(wù)流程的特點(diǎn)。

　　3、通用平臺

　　眾多的連接設(shè)備讓通用平臺對數(shù)據(jù)量的承載有很大要求，一般由騰訊、阿里云、微軟、亞馬遜等典型的大型云計算服務(wù)商和眾多的電信運(yùn)營商提供應(yīng)用場景中常用技術(shù)架構(gòu)的支持，如MQTT服務(wù)等，以方便用戶將物聯(lián)網(wǎng)解決方案在其提供的平臺上搭建。

　　通用平臺提供的是部署在云端的通用技術(shù)組件，各家提供的技術(shù)組件有一定的差異性，但一般也可以劃分為數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)庫、規(guī)則引擎、發(fā)布工具等。有的還配有設(shè)備端的數(shù)據(jù)采集技術(shù)包提供，以便在設(shè)備端就完成數(shù)據(jù)的規(guī)范化，以及實(shí)現(xiàn)更好的設(shè)備端和平臺的保密和安全性。

　　4、通用組件

　　一些從事系統(tǒng)集成或自用系統(tǒng)的建設(shè)過程中，發(fā)現(xiàn)一些技術(shù)組件具有一定的通用性，從而將這些技術(shù)組件作為產(chǎn)品銷售。設(shè)備端的網(wǎng)關(guān)、服務(wù)端的軟件都可以成為銷售的對象，而其他集成商可以購買這樣的產(chǎn)品用于自身項目中的解決方案的實(shí)現(xiàn)。

　　很多傳統(tǒng)的工業(yè)控制系統(tǒng)提供商都是采用的這種商業(yè)模式，因?yàn)榫W(wǎng)關(guān)和服務(wù)軟件的銷售模式很像其傳統(tǒng)的控制器、采集器和組態(tài)軟件等產(chǎn)品的銷售模式，可以利用現(xiàn)有團(tuán)隊和渠道的能力。集成商在這里仍然會扮演銷售渠道的角色，因?yàn)檫@種模式下，交付的這些通用組件是不能直接滿足最終用戶的需求，必須經(jīng)過系統(tǒng)層面的二次開發(fā)。

　　工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)解決方案的商業(yè)模式可以有多種模式，一家工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的企業(yè)未必只有一種，往往同時扮演著多個角色，未來將等待眾多IIOT企業(yè)的共同參與和探索。