來源:博觀科技日期:2023-01-13 10:44:15
我們國家為什么要大力發(fā)展工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)?主要是兩個邏輯。
第一個邏輯,它一方面可以帶動各行各業(yè)整個競爭力的二次提升。
另外一方面,工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)背后的一些核心的芯片技術(shù)、通訊技術(shù)、存儲技術(shù)、傳感技術(shù)、軟件技術(shù),可以通過這一產(chǎn)業(yè)推動起來。
讓我們在完全自主可控的行業(yè)上實現(xiàn)我們的自主崛起。
一、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)最常見到的兩個方面
在當(dāng)今科技迅速發(fā)展的時代下,“物聯(lián)網(wǎng)”對于我們現(xiàn)在的社會來說已經(jīng)不是什么新鮮事物了,但是對于“工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)”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(yè)物聯(lián)網(wǎng)在我們現(xiàn)在社會上最常見到的一些領(lǐng)域,以及這些領(lǐng)域中運用到物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)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(yè)物聯(lián)網(wǎng)最常見到的兩個方面。
第一個方面就是自動化技術(shù)中對數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊?。它們能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)測性維護(hù)。可以使用工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)生成的實時數(shù)據(jù)來預(yù)測機(jī)器何時需要維修。這樣,可以在故障發(fā)生之前進(jìn)行必要的維護(hù)。這在生產(chǎn)線上尤其有益,因為機(jī)器故障可能導(dǎo)致停工和巨額成本。通過主動解決維護(hù)問題,可以實現(xiàn)更好的運營效率。我們都知道,在生產(chǎn)過程中有很多方面是需要通過自動化設(shè)備來進(jìn)行的,這些設(shè)備都是需要與計算機(jī)聯(lián)網(wǎng)的。如果在自動化過程中沒有數(shù)據(jù)采集和傳輸技術(shù)的話,那么自動化的水平就會受到很大關(guān)系。如果自動化程度比較低的話,那么企業(yè)的生產(chǎn)效率也會受到很大關(guān)系。所以說對于企業(yè)來說,在生產(chǎn)管理過程中需要實時地對大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和傳輸。而這些數(shù)據(jù)一般都是存在于工廠內(nèi)部系統(tǒng)上,因此工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)在這里就發(fā)揮出了非常重要的作用。
第二個方面就是更高效的現(xiàn)場服務(wù)。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可幫助現(xiàn)場服務(wù)技術(shù)人員在客戶設(shè)備中的潛在問題成為主要問題之前識別它們,使技術(shù)人員能夠在問題給客戶帶來不便之前解決問題。這些技術(shù)還可以為現(xiàn)場服務(wù)技術(shù)人員提供有關(guān)他們需要維修哪些部件的信息。這樣,技術(shù)人員在撥打服務(wù)電話時就可以隨身攜帶必要的零件。
因此我們可以看到現(xiàn)在有無數(shù)的行業(yè)正在在利用工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢。一個例子是汽車行業(yè),它在制造過程中使用工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。汽車行業(yè)廣泛使用工業(yè)機(jī)器人,而工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)可以幫助主動維護(hù)這些系統(tǒng)并在潛在問題中斷生產(chǎn)之前發(fā)現(xiàn)它們。
農(nóng)業(yè)也廣泛使用工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。工業(yè)傳感器收集有關(guān)土壤養(yǎng)分、水分等的數(shù)據(jù),使農(nóng)民能夠生產(chǎn)出最佳作物。畜牧業(yè)也一樣。
石油和天然氣行業(yè)也使用工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。一些石油公司擁有一支自主飛機(jī)機(jī)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(shù)據(jù)相結(jié)合,以確保安全操作。
二、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)將重新定義各行各業(yè)
人類社會的發(fā)展,經(jīng)歷了信息化的三個過程,即從泛數(shù)據(jù)到大數(shù)據(jù),再到精準(zhǔn)數(shù)據(jù)的過程。從最早的以個人有限的經(jīng)驗為核心;到移動互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)的財富,以大數(shù)據(jù)為核心;到未來以精準(zhǔn)數(shù)據(jù)為核心??梢钥吹皆赥oB行業(yè),未來會有一個全新的技術(shù),正在為ToB的各行各業(yè)進(jìn)行一個精準(zhǔn)的賦能,通過信息技術(shù)的方法論重新定義各行各業(yè),那就是物聯(lián)網(wǎng),而在ToB的領(lǐng)域,就叫工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)。
其實我國的制造業(yè)在過去的發(fā)展中,享受了一輪又一輪的紅利,最開始是勞動力紅利?!霸谶^去十幾年,移動互聯(lián)網(wǎng)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(lián)網(wǎng)的運營體系和方法之后,效率更高。
不過,國內(nèi)的工程師也不便宜,特別是去年的時候,不少半導(dǎo)體企業(yè)都跑到海外去找工程師,因為國內(nèi)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(jié)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(yè),有新一輪的從根本上的領(lǐng)先和崛起呢?從大的格局看,就是通過工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)重新定義,以過去的工藝、經(jīng)驗為核心,轉(zhuǎn)化為以數(shù)據(jù)為核心新的制造業(yè)。也就是要推進(jìn)企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。
其實,現(xiàn)在我們也正是這么做的,比如不久前國務(wù)院印發(fā)的《擴(kuò)大內(nèi)需戰(zhàn)略規(guī)劃綱要(2022-2035年)》提出要加快工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建設(shè),推動制造業(yè)高端化、智能化、綠色化,深入實施工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略。
工信部在2022年底給中國上海商飛發(fā)放了第一張企業(yè)5G專網(wǎng)的頻率許可,5925~6125MHz和24.75~25.15GHz為工業(yè)無線專用的頻段。讓5G在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)中發(fā)揮的作用更大。在“2022年中國 5G 發(fā)展大會”上,中國工程院院士鄔賀銓表示,應(yīng)發(fā)揮頻譜領(lǐng)航作用,助力5G應(yīng)用揚帆。他認(rèn)為為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用劃出專用頻段,這樣不僅可避免與公眾業(yè)務(wù)間干擾,而且5G CPE/工業(yè)模組不必再按多頻多模配置,可顯著降低成本。
目前,5G企業(yè)網(wǎng)分為三種模式:
1)中小企業(yè)可以通過網(wǎng)絡(luò)切片方式使用公眾通信網(wǎng);
2)運營商向企業(yè)出租專用基站和下沉到企業(yè)的UPF,核心網(wǎng)控制面在運營商,但基于IPv6的UPF分流,可保證企業(yè)敏感數(shù)據(jù)不在公眾網(wǎng)落地;
3)大企業(yè)可申請專用頻率自建5G專網(wǎng),可實現(xiàn)靈活按需分配TDD上下行時隙,該專網(wǎng)仍可交由運營商代運維。
三、通過工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)帶動各大產(chǎn)業(yè)
為何我國會在近幾年大力推動工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的落地呢?一方面,它是各個企業(yè)快速數(shù)字化轉(zhuǎn)型的基礎(chǔ),能提升各行各業(yè)企業(yè)的的整體競爭力;二是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)背后的核心芯片技術(shù)、通信技術(shù)、存儲技術(shù)、傳感技術(shù)和軟件技術(shù),可以通過發(fā)展工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)而將其背后的技術(shù)產(chǎn)業(yè)推動起來。
從工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的角度來看,要實現(xiàn)全要素、全產(chǎn)業(yè)鏈、全價值鏈的全連接,就需要兩個網(wǎng)絡(luò),即工廠內(nèi)網(wǎng)和工廠外網(wǎng)。工廠內(nèi)網(wǎng)實現(xiàn)的是一個工廠內(nèi)部物料、工人、設(shè)備和系統(tǒng)等之間的互連。同時,為了讓更多的社會資源和要素進(jìn)入工業(yè)領(lǐng)域,還需要有工廠外網(wǎng),它連接的除了工廠之外,還包括其上下游,比如物流企業(yè)、設(shè)計企業(yè)、供應(yīng)鏈企業(yè)、金融企業(yè),以及使用其智能化工業(yè)產(chǎn)品的用戶等等,都可以通過外網(wǎng)連接到工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)體系當(dāng)中,從而實現(xiàn)商業(yè)模式和服務(wù)模式的創(chuàng)新。
在網(wǎng)絡(luò)連接方面,工廠原來的工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)和企業(yè)信息化網(wǎng)絡(luò)是分開的,大量生產(chǎn)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)都消失了,并沒有沉淀下來,在新的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)采用了逐步TSN等新技術(shù)的支持下,可以將這兩個網(wǎng)絡(luò)結(jié)合起來變成一個網(wǎng)絡(luò),從而實現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的保存。
制造業(yè)中的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)有一個比較特殊的情況,那就是私有的協(xié)議特別多,工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)必須兼容各種不同的私有協(xié)議。
還有就是安全,工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的安全與原來的工廠內(nèi)網(wǎng)絡(luò)的安全不一樣,原來只是強(qiáng)調(diào)生產(chǎn)的安全,防止發(fā)生生產(chǎn)事故,現(xiàn)在的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)安全還需要防止木馬、病毒等的攻擊。因為工業(yè)網(wǎng)絡(luò)很關(guān)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(yè)化建設(shè)起步相對較晚,許多的核心工業(yè)控制系統(tǒng)、工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備采用的是國外的產(chǎn)品,我們對其設(shè)計邏輯,工業(yè)協(xié)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(yè)物聯(lián)網(wǎng)的安全呢?要想保證工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的安全有三個關(guān)鍵點:一是必要的安全硬件設(shè)備,比如工控安全防火墻、日志審計與分析系統(tǒng)、工控安全審計平臺、綜合管理平臺、漏洞掃描系統(tǒng)等等;二是企業(yè)員工要有安全意識;三是安全管理制度。當(dāng)然,針對工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的安全來說,安全企業(yè)需要掌握多種工業(yè)協(xié)議的解析,只有對工業(yè)協(xié)議有了充分的了解,才能針對它做出相關(guān)的安全產(chǎn)品。
結(jié)語
未來,物聯(lián)網(wǎng)(IoT)的應(yīng)用,將在不同行業(yè)中,和不同領(lǐng)域中,從簡單的狀態(tài)檢測和自動化,向高階的綜合調(diào)度和智能化決策等方向沿進(jìn),而工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)將會是物聯(lián)網(wǎng)革命的“重頭戲”。
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