工业物联网(Industrial Internet of Things)指南,包括全球定义、市场演变、用例、标准化工作、挑战和战略方法。
工业物联网是工业物联网的缩写,最初描述的是物联网(IoT),因为它用于多个行业,例如制造(工业4.0)、物流、石油和天然气、交通、能源/公用事业、采矿和金属、航空和其他工业部门以及这些行业的典型用例。
就像一般的物联网一样,工业物联网涵盖许多用例、行业和应用。工业物联网最初专注于运营效率优化和合理化/自动化/维护,对IT和OT的融合具有重要作用,工业物联网在自动化、优化、智能制造和智能工业、资产绩效管理方面开辟了大量机会、维护、工业控制、走向按需服务模式、服务客户的新方式和创造新的收入模式,工业数字化转型的更成熟目标。
一切的核心:按照这个数据时代的惯例,连接和聚合来自资产和机器的数据,以及所有这些大数据如何转化为知识、智能、行动、价值以及工业物联网用例(记住DIKW模型).
工业物联网的定义
尽管大多数工业物联网项目主要是在内部环境中实现自动化、优化和战术或战略目标——并将继续如此,但我们也看到了一些真正具有变革性的工业物联网(也称为IIoT)项目。下面详细介绍许多IIoT项目的初始目标。现在,回到什么是工业物联网。
工业物联网作为工业转型背景下物联网的杠杆和现实
前面提到的工业物联网主要用于区分用例、实际使用和特定技术,最初主要用于智能制造(智能工厂),后来一方面用于其他行业,另一方面用于企业物联网和消费者物联网另一方面的应用程序。
这种区分显然有些人为,并且在所有层面上都存在重叠。例如,增长最快的物联网用例类别是跨行业的。此外,尽管所有物联网层的一些技术、架构框架和应用程序不同(边缘计算和雾计算在工业物联网中很典型,有不同类型的网络和连接工具,工业物联网网关用于其他目的,工业物联网平台支持其他用例与整体物联网平台相比,数字孪生主要是关于工业市场,增强现实的用例不一样等等)在工业物联网和消费者物联网之间,一个普通的大型IIoT项目将利用多种形式的连接和解决方案,其中一些也用于消费者物联网。
GE和Industrial IoT作为工业互联网的代名词
工业物联网还有把事情复杂化的第二个意思。工业巨头GE创造了“工业互联网”一词,它真正描述了机器、网络物理系统、高级分析、人工智能、人、云、物联网边缘计算等互联背景下的工业转型。
虽然您不会找到术语网络物理系统(本质上是工业物联网在第一个意义上的行动以及在自主和半自主决策和可操作智能的背景下)我们添加它是因为工业互联网在许多方面与工业4.0(更多相关信息以及本文底部IIoT和工业互联网之间的链接)。
这与工业物联网有什么关系?好吧,GE和它(共同)创立的工业互联网联盟或IIC决定,工业物联网或IIoT是工业互联网的同义词。
人们可能想知道为什么需要两个术语来描述同一件事。当涉及供应商时,人们可以考虑营销并比较搜索“工业互联网”一词的频率以及搜索“工业物联网”、“工业物联网”和“工业物联网”等术语的频率。这并不意味着工业互联网意义上的工业物联网没有意义,当然恰恰相反。然而,它确实会导致混乱,这取决于你住在哪里。如果您有兴趣,请在本文下方详细了解这些术语和定义。
对我们来说最重要的不是行话而是结果,尽管如果每个人都说同一种语言并且不会一直抛出新术语就好了。在这方面,您还可以与万物互联进行比较,这是思科在2016年之前创造并使用的一个术语。在许多方面,工业环境中的万物互联更接近工业物联网,GE方式,而不是工业物联网第一感觉。
演进中的工业物联网:从运营效率到创新
大多数工业物联网部署和大多数组织的核心重点实际上仍然是运营效率以及成本优化。或者正如IDC所说:效率优化和连接自动化孤岛作为关键驱动因素。然而,需要一种具有额外收入和创新目标的更全面的方法。
这种整体战略已经存在于更“成熟”的工业组织中,这些组织已经转向商业模式、服务和新的收入机会方面,并取得了切实的成果和创新的解决方案。在竞争激烈、市场条件不确定且复杂的行业中,他们有望成为颠覆者。
另一方面,为了提升工业物联网的成熟度和可能性/机会现实,工业组织显然需要从某个地方开始。了解许多工业市场的市场挑战和最容易实现的成果后,在IIoT领域的初始阶段,连接性通常会专注于一组有限的目标和优势。然而,重要的是要有一个长期的路线图或计划。我们在IIoT发展过程中看到的整体挑战与我们在主要IIoT市场制造业的数字化转型中看到的挑战完全相同,这并非巧合。
最后但并非最不重要的一点是,在更大的工业环境中,优化和自动化并不是以客户为中心的敌人,在这种环境中,速度和增强的流程是客户所期望的。
跨主要行业的工业物联网
工业物联网可以定义为“机器、计算机和人员使用高级数据分析实现智能工业运营以获得转型业务成果”
在这个工业4.0或“工业互联网”的背景下,我们基本上发现IIoT作为集成方法的一部分,它占据了中心舞台,数据是关键资产,分析是产品互联领域(在其整个生命周期中)的必要条件)、生产资产等。
工业物联网现在是物联网中最大和最重要的部分,但从支出的角度来看,消费者应用程序将迎头赶上,主要是从2018年开始。不过,工业物联网在整个物联网中更为重要和先进图片。
制造业:最大的工业物联网市场
第一个是制造业。从物联网支出(软件、硬件、连接和服务)的角度来看,它也是最大的行业。
2016年,仅制造业务就占了1025亿美元的物联网支出,总计1780亿美元,是制造业中所有物联网用例的总和。制造业总支出为178美元,是迄今为止物联网和工业物联网中最大的行业,制造业务部分超过了所有行业(包括消费者)的所有其他物联网用例投资。
互联物流和运输中的工业物联网
从物联网支出的角度来看,交通是第二大市场。运输和物流(T&L)公司希望通过物联网支持的先进通信和监控系统提升价值链。
交通运输市场的物联网支出达到780亿美元,并有望继续快速增长,就像物联网制造市场的情况一样。交通领域的主要用例是货运监控,占总体交通物联网支出的绝大部分,总额为559亿美元,并且在2020年之前仍然是市场的主要驱动力。
如果我们看看运输和物流领域的整体IIoT演变,我们会看到数字供应链和互联物流现实的日益出现,这同时也是制造业和T&L市场面临的挑战之一,例如许多玩家没有适当的数字战略,并被敦促加快他们的数字转型工作。正如您在此处看到的那样,T&L中大约20%的数字化转型成本将分配给供应链转型。很明显,物联网在这里发挥着重要作用。
Technavio定义的互联物流系统的四大支柱也是如此:IT安全、通信系统、供应链监控系统和车辆/运输跟踪。与云和分析一起,工业物联网是互联物流领域的驱动力,货运监控处于领先地位。
智能供应链管理(物流4.0)也是数据密集型和物联网密集型,重点是(半)自主决策。
能源和公用事业中的工业物联网
石油和天然气、智能电网以及整个能源和公用事业市场中的许多其他发展和用例也是工业物联网市场的主要部分。
根据前面提到的IDC数据,仅公用事业是物联网支出背景下的第三大产业,2016年总支出达到690亿美元。这里还有一个明显突出的投资领域:电力和智能电网天然气,2016年的销售额高达578亿美元。
工业物联网在大型生态系统的许多部分和价值链组成部分向数字供应链的整体数字化转型中发挥着关键作用,这显然也涉及零售/面向消费者的方面。
然而,从纯粹的工业互联网角度来看,智能电网是供应和网络传输/分配的关键。其他包括智能电网和支持物联网的运营和服务带来的工厂效率、维护和数据驱动机会。
其他行业的工业物联网
IIoT支持的维护和服务是几乎所有工业互联网行业的两个关键领域。
预测性维护、数据支持的服务和多个领域的远程可能性,从服务到控制和运营优化,也出现在许多其他跨行业的IIoT用例中,例如医疗保健(远程健康监测、设备维护等)、航空、机器人和协作机器人、石油和天然气、采矿、金属等。
如前所述,根据行业主体的不同,IIoT的更广泛背景也经常用于农业、智慧城市等领域的用例。
背景下的工业物联网
我们看到了IIoT项目的最初目的通常是如何以通常相当孤立和临时的方式实现自动化、节省成本和优化,以及拥有更全面的观点和战略的重要性,从而转向创新目标,更好以客户为中心的服务产品,利用新的数据驱动收入来源,构建价值生态系统和生态系统范围内的数字化转型目标。
如前所述,工业物联网使行业能够重新思考商业模式。例如,从IIoT设备生成可操作的信息和知识,可以创建具有新收入流和合作伙伴关系的数据共享生态系统。
反过来,可以通过内置功能“查询”来自传感器和信息源的聚合和实时数据也导致了机器人的开发,这些机器人可以通过这些内置功能采取特定行动,从而IIoT成为“决策”设备的驱动程序。这已经在一些仓库中发生,被称为机器人物联网(IoRT)。它用于IIoT上下文,但也用于消费者IoT上下文。
在更广泛的背景下,工业物联网的使用最终会导致从特定项目和“智能”IIoT用例到连接的生态系统。
供应链变成互联供应链,工厂变成互联工厂等等。从这个意义上说,连通性远远超出了设备和工业资产的简单连通性和数据驱动的结果,延伸到一个更加连通的生态系统,由此扩展的企业获得了新的含义。
这就是为什么工业物联网主要用于工业4.0、工业互联网和全球相关倡议的背景下,它们都有自己的名字,从智能生产到智能工厂或智能工业,正如我们在介绍中所讨论的那样(定义部分)。工业4.0(我们将在下面的IIoT背景下更深入地探讨)描述了一场新的工业革命,重点关注自动化、创新、数据、网络物理系统、流程和人员。除了IIoT,工业4.0还涉及其他技术;与它有关。
示例包括机器人技术、云计算和运营技术(OT)的发展。在工业物联网中,IT与OT相互需要,相互相遇。工业4.0进一步指的是信息物理生产系统(CPPS),通常嵌入所谓的第三平台技术和加速器,即所谓的数字化转型或DX经济。