物聯(lián)網(wǎng)將如何重構(gòu)傳統(tǒng)工業(yè)?

如今，互聯(lián)網(wǎng)已成為人與人之間交流溝通、傳遞信息的一條紐帶，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也已然變得相當(dāng)成熟。在此基礎(chǔ)上，我們是否也能做到人與物甚至物物之間都能進(jìn)行信息交互?于是，基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)運(yùn)而生。

早在1999年，中國就提出過類似物聯(lián)網(wǎng)的概念，當(dāng)時(shí)叫“傳感網(wǎng)”，并成為中科院重點(diǎn)研究的五大重大項(xiàng)目之一。ITU(國際電信聯(lián)盟)在2005年的信息社會(huì)世界峰會(huì)上首次引用了“物聯(lián)網(wǎng)”的概念，提出了物聯(lián)網(wǎng)早期的一些相關(guān)技術(shù)和面臨的挑戰(zhàn)。到了2009年，國家領(lǐng)導(dǎo)人關(guān)于“感知中國”的講話把我國物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的研究和應(yīng)用開發(fā)推向了高潮。如今，物聯(lián)網(wǎng)逐漸融入到我們的日常生活和工業(yè)制造中，小到能通過感應(yīng)室內(nèi)溫度和濕度而自動(dòng)進(jìn)行調(diào)整的智能空調(diào)，大到智能工廠中將機(jī)器、人和數(shù)據(jù)高度融合的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，都在體現(xiàn)著萬物互聯(lián)的思想。

那么如何做到萬物互聯(lián)呢?

RFID技術(shù)

RFID(射頻識(shí)別)技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)中“能讓物品開口說話”的技術(shù)，可以通過無線電信號(hào)識(shí)別帶有某些射頻標(biāo)簽的目標(biāo)并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)，而無需與目標(biāo)進(jìn)行機(jī)械或光學(xué)接觸來識(shí)別。通過無線電信號(hào)，物品上的射頻標(biāo)簽中的相關(guān)信息會(huì)被自動(dòng)采集到中央系統(tǒng)中來實(shí)現(xiàn)物品的識(shí)別。通過RFID技術(shù)，倉庫可以追蹤商品的所在，在汽車上安裝可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)識(shí)別和繳費(fèi)。該技術(shù)的主要難點(diǎn)在于如何選擇最佳頻率和機(jī)密性保密等。

傳感器技術(shù)

傳感器技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中負(fù)責(zé)接收物品“講話”的內(nèi)容。自然界中的很多信號(hào)，如溫度、壓力、光線、氣體、重力等等都可以通過傳感器進(jìn)行檢測、交替和捕獲，轉(zhuǎn)換成電信號(hào)和光信號(hào)，并實(shí)現(xiàn)將獲得的信息進(jìn)行變換、處理、存儲(chǔ)和傳輸?shù)纫?。物?lián)網(wǎng)經(jīng)常處于自然環(huán)境中，傳感器會(huì)受到惡劣環(huán)境的考驗(yàn)，所以，對(duì)于傳感器的要求會(huì)更加嚴(yán)格和苛刻。

無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

既然是物物互聯(lián)，那就離不開網(wǎng)絡(luò)?；ヂ?lián)網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)，除此之外，還有一些無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在其中扮演著信息搬運(yùn)工的角色。如我們熟知的藍(lán)牙和紅外技術(shù)，還有近距離、低復(fù)雜度、低功耗、低速率、低成本的雙向無線通訊技術(shù)——Zigbee。5G技術(shù)的降臨，將會(huì)帶來更高的速度、更寬的帶寬以及更廣泛的應(yīng)用，亦會(huì)給物聯(lián)網(wǎng)注入新的能量。物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下，個(gè)體間的聯(lián)系越緊密，任何一個(gè)針對(duì)個(gè)體的網(wǎng)絡(luò)攻擊都有可能蔓延到更廣的范圍。因此，物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)安全維護(hù)也是無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的一項(xiàng)很重要的工作。

從工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)

在物聯(lián)網(wǎng)的各種場景中，消費(fèi)級(jí)應(yīng)用看似最吸引眼球，但真正最大的蛋糕來自于工業(yè)和行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。GE公司曾在一份報(bào)告(《Industrial Internet： Pushing theBoundaries of Minds and Machines》)中認(rèn)為：將傳統(tǒng)的工業(yè)(涵蓋制造、自然資源開發(fā)、建筑、公用事業(yè)等)與運(yùn)輸業(yè)和醫(yī)療保健業(yè)加起來，全球經(jīng)濟(jì)的46%或全球產(chǎn)出中的32.3萬億美元，將得益于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng);隨著全球經(jīng)濟(jì)和工業(yè)的發(fā)展，這一數(shù)字還將繼續(xù)上升。到2025年，預(yù)計(jì)廣義工業(yè)份額將增長至全球經(jīng)濟(jì)的50%，或占未來全球產(chǎn)出中的82萬億美元。

具體來講，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)指的是物聯(lián)網(wǎng)在工業(yè)的應(yīng)用。一方面，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)物與互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)相互交叉的網(wǎng)絡(luò)體系。另一方面，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)也是自動(dòng)化與信息化深度融合的突破口。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)具有一般物聯(lián)網(wǎng)的特征，然而又非普通物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，設(shè)備之間的互聯(lián)互通需要極低的時(shí)延、極高的可靠性，對(duì)時(shí)延和可靠性具有極高的指標(biāo)要求，需要為用戶提供毫秒級(jí)的端到端時(shí)延和接近100%的業(yè)務(wù)可靠性保證。尤其在數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的低功耗、廣覆蓋、低時(shí)延、高可靠要求，其對(duì)技術(shù)升級(jí)要求遠(yuǎn)高于一般物聯(lián)網(wǎng)。

2018年，為貫徹落實(shí)《國務(wù)院關(guān)于推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)有序健康發(fā)展的指導(dǎo)意見》和《信息通信行業(yè)發(fā)展規(guī)劃物聯(lián)網(wǎng)分冊(cè)》，加快構(gòu)建具有國際競爭力的產(chǎn)業(yè)體系，國家工信部組織開展了物聯(lián)網(wǎng)集成創(chuàng)新與融合應(yīng)用項(xiàng)目征集工作，圍繞物聯(lián)網(wǎng)重點(diǎn)領(lǐng)域應(yīng)用、關(guān)鍵技術(shù)突破、服務(wù)保障體系建設(shè)，征集了一批物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新項(xiàng)目，由格創(chuàng)東智打造的“基于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的智能生產(chǎn)監(jiān)控與品質(zhì)檢測項(xiàng)目”成功入選。通過該項(xiàng)目，格創(chuàng)東智將整合工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)以及工業(yè)智能應(yīng)用，打造出一個(gè)連接機(jī)器、物料、人、信息系統(tǒng)、數(shù)據(jù)系統(tǒng)的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，在對(duì)現(xiàn)有生產(chǎn)機(jī)臺(tái)以及設(shè)備進(jìn)行智能化改造后，實(shí)現(xiàn)工業(yè)數(shù)據(jù)的全面感知、動(dòng)態(tài)傳輸、實(shí)時(shí)分析、閉環(huán)控制，從而形成一個(gè)完整的基于物聯(lián)網(wǎng)的智能生產(chǎn)解決方案，以支持企業(yè)生產(chǎn)的科學(xué)決策與智能控制，大幅提高生產(chǎn)資源配置效率和產(chǎn)品品質(zhì)，降低產(chǎn)品生產(chǎn)周期和成本。

而工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的概念實(shí)際上與國外提出的萬物互聯(lián)(Internet of Everything，將人、流程、數(shù)據(jù)和事物結(jié)合一起，使得網(wǎng)絡(luò)連接變得更加相關(guān)，更有價(jià)值)理念有相似之處，相當(dāng)于是工業(yè)企業(yè)的萬物互聯(lián)。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)未來的發(fā)展戰(zhàn)略，是要將工業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)在設(shè)計(jì)、研發(fā)、制造、營銷、服務(wù)等各個(gè)階段進(jìn)行充分融合，以提高整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行效率。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)際就是整個(gè)工業(yè)過程互聯(lián)網(wǎng)化，重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)的是企業(yè)信息的數(shù)字化?？傮w來看，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是由機(jī)器、設(shè)備組、設(shè)施和系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)組成的龐大的物理世界，能夠在更深層面與連接能力、大數(shù)據(jù)、數(shù)字分析相結(jié)合，其本質(zhì)是將物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算和大數(shù)據(jù)等信息技術(shù)的充分應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)全球工業(yè)的重構(gòu)。

如火如荼的物聯(lián)網(wǎng)革命正在深刻的改變著每個(gè)人的生活，在萬物互聯(lián)的浪潮中，物聯(lián)網(wǎng)成為整個(gè)信息科技行業(yè)未來最大的市場增長點(diǎn)，決勝物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為諸多創(chuàng)新企業(yè)持續(xù)增長的原動(dòng)力。2017年全球物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的總數(shù)為84億臺(tái)，而這個(gè)數(shù)字到2020年將會(huì)增長到208億。據(jù)國際市場調(diào)查機(jī)構(gòu)IDC發(fā)布的報(bào)告顯示，截至2022年，中國物聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)模將達(dá)3000億美元，占全球物聯(lián)網(wǎng)市場的四分之一以上，超越美國成為最大的物聯(lián)網(wǎng)市場。這意味著物聯(lián)網(wǎng)對(duì)諸多企業(yè)來說，不僅是發(fā)展壯大的最好機(jī)遇，同時(shí)也是生存的最大挑戰(zhàn)，因?yàn)槿裟銢]有抓住機(jī)遇，很可能就會(huì)淹沒在物聯(lián)網(wǎng)的大潮中。