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近幾年，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIOT）發(fā)展的如火如荼，各種服務商、集成商如雨后春筍不斷涌現(xiàn)，逐鹿市場。在當前，諸如 5G，物聯(lián)網(wǎng)、邊緣計算、人工智能、區(qū)塊鏈、增材制造和 AR/VR 等技術正在加速融合到工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的肥沃土壤中，共同推動“第四次工業(yè)革命”或者說“工業(yè) 4.0”的到來。
工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)市場推進到了何種程度？發(fā)展過程中存在哪些問題？未來有著怎樣的發(fā)展趨勢？我們對這些問題都充滿期待。
為此，與非網(wǎng)推出了《工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)進展如何？》專題活動，邀請行業(yè)公司來解答以上問題和困惑。
大聯(lián)大世平集團應用技術部協(xié)理屠鴻江（Kelvin）
大聯(lián)大世平 IIOT 進展如何？
與非網(wǎng)記者采訪到了大聯(lián)大世平集團應用技術部協(xié)理屠鴻江（Kelvin），對于公司在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)領域的布局， Kelvin 答道，我們在物聯(lián)網(wǎng)領域已經(jīng)深耕多年，在面向消費物聯(lián)網(wǎng)市場的智能家居和智慧城市領域，有很多成功的案例。同時，我們也正在積極推進工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)市場，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是一個龐大的市場，由于工業(yè)應用的特性，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展會是一個長期的過程，并且更多的是面向 To B 的應用。物聯(lián)網(wǎng)的核心架構(gòu)云、管、邊、端，在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)也是如此。
面向工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應用，我們有“一個平臺”、“一朵云”，一個平臺指的是大大通。大大通集合了大聯(lián)大集團最新最熱的方案，同時提供及時的在線技術支持服務，解決客戶研發(fā)時遇到的問題；對于眾多中小規(guī)模的客戶而言，如何及時獲取到位的技術服務是一大痛點。
“一朵云”指的是我們現(xiàn)在主推的大樹云 -BTC，主力面向中小客戶，解決客戶上云難的問題，幫助其設備上云，打造客戶專屬的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)。大聯(lián)大在擴大服務中小客戶范圍和提升服務品質(zhì)方面做了完整的布局，通過線上技術平臺“大大通”和元件&開發(fā)板 電商平臺“大大購”為廣大中小客戶提供及時有效的服務，解決客戶的痛點。
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俗話說：「預防勝于治療」，這句話也同樣適用在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應用中。對于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應用的優(yōu)勢，Kelvin 認為有以下三點：
?? ① 預測性維護增加設備正常運行時間；
?? ② 提升性能，減少人力使用
?? ③ 實時處理現(xiàn)場數(shù)據(jù)，并改良產(chǎn)品設計和制造。
結(jié)合當前 5G、AI、云計算、邊緣計算等熱門技術的發(fā)展，能夠有效的提升生產(chǎn)力和服務品質(zhì)，例如：
1）5G：專家可以基于 5G 的 AR/VR 設備遠程查看現(xiàn)場狀況并實時指導現(xiàn)場技術人員解決問題。
2）云計算：提供 Big data 進行分析，提高運營能力
3）邊緣計算：第一時間排除現(xiàn)場故障，提高安全性和靈活性；尤其在遇到斷網(wǎng)等突發(fā)情況下本地實時冗余處理非常關鍵。
工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)中的云計算、邊緣計算及數(shù)據(jù)安全
對于邊緣計算在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)中的作用，Kelvin 補充道，邊緣計算的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在 2 個方面，實時性和預處理能力。邊緣計算可以集成到終端設備上，也可以集成到工業(yè)網(wǎng)關上。
工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的核心是“讓工業(yè)設備自己說話”，工業(yè)現(xiàn)場有大量的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)背后的意義及價值分析是未來的重點。相比于消費物聯(lián)網(wǎng)，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的難點也是顯而易見的，需要跨領域的技術人員一起協(xié)同解決。
現(xiàn)階段大聯(lián)大世平集團聚焦云計算和邊緣計算。云計算好比一個資源共享池，像常聽到私有云、公有云、混合云都是云計算的形式，巨頭廠商如 BAT，Huawei 提供 Iaas，Paas ，我們現(xiàn)在主推的大樹云專注于 SaaS 服務，中小客戶可以通過大樹云進行云端的數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)分析。與此同時，邊緣計算具備更高的實時性，可以處理突發(fā)應急情況，另外并不是所有的數(shù)據(jù)都需要上傳到云端進行存儲分析，邊緣計算可以預處理，刪選過濾掉不必要的數(shù)據(jù)，節(jié)省云端算力，邊緣計算與云端計算相互配合，可以讓數(shù)據(jù)產(chǎn)生更高的價值，也讓整個工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應用更加的智能高效。
以工業(yè)網(wǎng)關舉例，我們的基于 NXP i.MX RT1050 的網(wǎng)關方案即具備邊緣計算的能力，i.MX RT1050 是 Cortex-M7 內(nèi)核，主頻達 600MHz，使用 FreeRTOS 系統(tǒng)，兼具性能優(yōu)勢及實時性的處理需求，是邊緣計算網(wǎng)關的首選平臺。
隨著邊緣計算，云計算的發(fā)展，將會有越來越多的傳感器獲取更多的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)安全問題將成為工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)領域的痛點和亟待解決的問題，國家標準及行業(yè)標準在陸續(xù)制定及頒布中。
對于數(shù)據(jù)安全問題，Kelvin 表示，國際間甚至訂出了一個 IEC62443 的工業(yè)控制系統(tǒng)標準，該標準將工業(yè)控制系統(tǒng)依照管理與控制的層面劃分區(qū)域，而區(qū)域之間數(shù)據(jù)通訊安全將由安全管理設備實現(xiàn)防護。
個人理解的數(shù)據(jù)安全主要有 3 個方面：第一是數(shù)據(jù)產(chǎn)生時是否安全，第二是數(shù)據(jù)傳輸時是否安全，第三是數(shù)據(jù)存儲是否安全。針對這 3 個方面，我們有一些方案可供參考：第一，終端設備可以使用加密 IC，加密 Flash，像 NXP 最新推出的 LPC55S69（Cortex-M33 內(nèi)核），就能很好保護片上安全；第二，數(shù)據(jù)傳輸前透過 SE IC 加密，如 NXP A71CH（金融級別安全），使用加密的傳輸協(xié)議；支持 IEC62443 標準；第三，數(shù)據(jù)存儲使用混合云的架構(gòu)，重要數(shù)據(jù)本地存儲備份。另外，Renesas 也將于 2019 年底推出支持 IEC62443 的 RZ/G Linux 平臺，協(xié)助客戶盡快獲得安全認證。
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生態(tài)建設&挑戰(zhàn)與趨勢
任何一個新興產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展都離不開良好的生態(tài)系統(tǒng)，對于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的生態(tài)建設問題以及大聯(lián)大世平公司在此付出的努力。Kelvin 認為，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的生態(tài)正在發(fā)展建設中，尚未形成統(tǒng)一標準及安全框架是一個正?，F(xiàn)象。
目前，國家標準及行業(yè)標準正在搭建當中，例如國內(nèi)已經(jīng)成立 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，正在逐步制定相關行業(yè)標準。標準的制定和落地是一個循序漸進的過程。面對這一狀況，大企業(yè)和中小企業(yè)有不同的模式，大企業(yè)由于其資源及技術優(yōu)勢，可以投入資源進行工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的實施布屬，先搭建行業(yè)平臺，可以起到很好的示范效果；與此同時中小企業(yè)可以是復制大企業(yè)客戶的模式，也可以是結(jié)合自身的優(yōu)勢和痛點，先解決點的問題，參與到工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的浪潮當中。
由于各種工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的設備通訊協(xié)議皆不相同 ( Modbus、EtherCAN、OPC UA…等 )，并且對于企業(yè)來說，有系統(tǒng)集成商或設備商為因應這個問題提出整合系統(tǒng)，讓各類設備通訊協(xié)議經(jīng)由這個系統(tǒng)整合成同一類通訊協(xié)議。例如，設備 A 采用 Modbus、設備 B 采用 EtherCAN，故當這兩種設備的信息接入網(wǎng)關后，網(wǎng)關會自動將 EtherCAN 轉(zhuǎn)換為 Modbus，整合后的設備通訊協(xié)議將有助于提升設備監(jiān)控效能、節(jié)省設備維護成本、提高產(chǎn)能。IIOT 的生態(tài)建設處于初期階段，但在細分行業(yè)已經(jīng)有頗具影響力的平臺對行業(yè)生態(tài)有很好的推動作用。
工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)方案要想實現(xiàn)大規(guī)模落地，仍存在一定的阻礙。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是大企業(yè)的角力舞臺，也注重吸引中小企業(yè)參與，力圖使中小企業(yè)成為新一代智能化生產(chǎn)技術的使用者和受益者，同時也成為先進生產(chǎn)技術的創(chuàng)造者和供應者。目前我們主要關注的中小客戶的應用需求，看到的主要有 2 個方面阻礙，第一，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的第一步是要實現(xiàn)工業(yè)設備數(shù)字化改造和數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)，數(shù)字化改造需要前期投入，但預期回報不明顯，見效時間長，特別是中小企業(yè)對此投入是有些猶豫的。第二，專業(yè)技術人員的缺失，企業(yè)在上云之后，需要投入自己的技術及管理人員，但對于工業(yè)領域的中小企業(yè)，其 IT 化程度不是很高，人員配置不夠齊全。
為此，我們的大樹云解決方案是連同設備端、云端、手機端一起打包，用戶可以使用我們的 BTC DVK 設備對其現(xiàn)有的工業(yè)設備進行升級，先解決數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)問題，云端和手機端我們有專職人員運維更新，用戶可以直接使用，若其有需求要自行搭建整套系統(tǒng)，我們的技術方案是可以完全進行移轉(zhuǎn)的。
此外，對于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)目前存在的安全問題，Kelvin 指出，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的安全問題涉及多個方面，一般可以分為 三類：信息安全、功能安全和物理安全。傳統(tǒng)的工業(yè)系統(tǒng)中關注的是功能安全和物理安全，保證在遇到失效或故障狀況下，工業(yè)設備或系統(tǒng)能進入安全條件或者安全狀態(tài)。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)更多關注的是信息安全，其中又包括終端智能設備安全、數(shù)據(jù)安全以及平臺安全。上文提到的數(shù)據(jù)安全解決方案可供參考，保護數(shù)據(jù)的產(chǎn)生、傳輸、存儲安全。
各企業(yè)可根據(jù)不同安全策略，采取如：①采用混合云架構(gòu)、②敏感數(shù)據(jù)不上公有云、③本地部署敏感數(shù)據(jù)存儲④提供邊緣計算解決方案，本地實時處理、⑤升級舊設備的安全性等方法來避免火災降低風險。當然，隨著行業(yè)標準的制定、落地及成熟，以及安全技術的升級；相信工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的安全問題都會被一一解決的。
最后，對于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)未來的發(fā)展趨勢？以及大聯(lián)大世平公司接下來在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)領域的發(fā)展規(guī)劃？Kelvin 總結(jié)道“IIoT 是個重要發(fā)展方向，是大勢所趨；也是提升產(chǎn)能和效率的有效方式。為因應這一發(fā)展趨勢，政府基于頂層設計制定了“智能制造 2025”政策，重點扶植相關行業(yè)及企業(yè)進行工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的升級改造。另外，從市場和技術層面來看，都有不同的助力在提升工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的落地速度。以市場面來說，消費趨勢往個性化、定制化發(fā)展，產(chǎn)品種類變得少量多樣；從而倒逼商業(yè)模式做出改變，也間接影響了生產(chǎn)方式。所以，也對當前流水線式的大規(guī)模制造方式提出新的挑戰(zhàn)。
以技術面來說，隨著，5G、AI、云計算、邊緣計算 ... 等新興技術不斷出現(xiàn)，同時也促使 IT 和 OT 技術不斷融合。因此，對促進發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)越來越有利；不再像以前受限于種種技術瓶頸。
以我們公司為例，現(xiàn)階段推出的大樹云 -BTC 方案，旨在幫助中小客戶打造專屬的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)，可以幫助客戶解決“上云難”的問題，我們也在此基礎上，繼續(xù)規(guī)劃加入更多的傳感器，使用安全等級更高的芯片，適應工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)客戶的需求。同時，結(jié)合工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)涉及技術門類和產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)眾多，需要合作伙伴一起合作共贏，做大做強。為此我們也在進行 IDH 計劃，和更多的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)領域的合作伙伴一起來做大工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應用”。
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