淺析工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)未來與行業(yè)發(fā)展趨勢

過去一段時間，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)（IIoT）強勢發(fā)展，成為工業(yè)4.0之后又一個熱點話題。那么目前全球工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)況如何？于2012年率先提出工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)概念的美國通用電氣（GE）公司預測，未來工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)有望影響46%約32.3萬億美元的全球經(jīng)濟走勢。

2018年第二十屆工博會即將來臨，眾多海內外優(yōu)秀企業(yè)將攜先進技術產(chǎn)品方案群集此一盛會共論行業(yè)大發(fā)展，DIGITIMES借此之際推出專輯，進行工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)未來與行業(yè)前瞻分析，并多日連載以饗讀者。

根據(jù)市場研究公司MarketsandMarkets最新調查報告顯示，2018年全球工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的市場規(guī)模約640億美元，預計將在2023年增長至914億美元，2018至2023五年間的年復合增長率(CAGR)將為7.39％。以上數(shù)據(jù)顯示，在全球現(xiàn)今普遍重視創(chuàng)新技術的背景下，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的市場規(guī)模有望實現(xiàn)較大幅度增長，發(fā)展后勁十足。

此外，針對區(qū)域市場的看法，該報告顯示，在2018-2023年間，亞太地區(qū)(APAC)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)市場年復合增長率最高，其中包括中國市場和印度、東南亞等新興經(jīng)濟體的基礎設施和工業(yè)發(fā)展持續(xù)促進該區(qū)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)市場增長，成為全球一個相對重要的制造業(yè)發(fā)展中心。

目前全球工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)格局大致仍以美國、德國、日本等先進國家為翹首，各國龍頭企業(yè)引領工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的推進。德國在工業(yè)領域積累深厚，無論在產(chǎn)品制造研發(fā)、自動化系統(tǒng)、工業(yè)控制等領域，擁有全球知名的大型企業(yè)和中小企業(yè)隱形冠軍；美國則擅長軟件、平臺服務處于領先優(yōu)勢，擁有如IBM、微軟、甲骨文等全球軟件服務領導品牌，近年致力轉型為軟件服務公司的GE也因為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的崛起成為領導廠商之一。

從GE轉型之路 看當前工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展態(tài)勢

盡管各大調查數(shù)據(jù)預測工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)前景看好，但仍不宜盲目發(fā)展，而是需要更為謹慎且理性的看待IIoT發(fā)展進程。

近期GE基于公司戰(zhàn)略調整可能出售數(shù)字資產(chǎn)，首當其沖的就是Predix。Predix是由GE前執(zhí)行長Jeff Immelt于2015年創(chuàng)立GE Digital并建立的軟件平臺，協(xié)助GE公用事業(yè)和航空公司等客戶收集和分析數(shù)據(jù)，更有效率地管理設備。同時，GE也是最早提出“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”概念的企業(yè)，Predix作為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的領導者，倘若GE確定出售，對業(yè)界影響性不小。

當前GE Digital處于一個日益競爭的市場，對手如微軟、IBM和西門子等，以及若干新創(chuàng)企業(yè)如C3 IoT和Uptake Technologies亦提供工業(yè)數(shù)字平臺。更有許多制造企業(yè)可以正沿著GE的老路向工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)進軍。但要突破這種市場跨行業(yè)競爭擴張和朝向軟件企業(yè)轉型的門檻，需要付出加倍努力。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)從兩個角度來看，一是“互聯(lián)網(wǎng)+”、另一則是“+互聯(lián)網(wǎng)”。前者以互聯(lián)網(wǎng)為商業(yè)模式向行業(yè)開展，例如阿里巴巴建構一個互聯(lián)網(wǎng)平臺；后者則是傾向把互聯(lián)網(wǎng)當做一個輔助工具，利用互聯(lián)網(wǎng)技術把現(xiàn)有產(chǎn)品設計、制造、營運等業(yè)務導入數(shù)字化、數(shù)據(jù)化的概念，優(yōu)化業(yè)務并產(chǎn)生更多新的經(jīng)濟效益。

而有些“工業(yè)+互聯(lián)網(wǎng)”發(fā)展到一定階段，就不再局限自家的服務或產(chǎn)品，而是提供平臺服務，利用自身的能力協(xié)助其他公司復制其成功模式，最終實現(xiàn)真正的以互聯(lián)網(wǎng)為核心服務的“互聯(lián)網(wǎng)+工業(yè)”，而GE就是一個代表典型企業(yè)。其在累積多個行業(yè)的專業(yè)分析能力后將平臺對外開放，協(xié)助其他企業(yè)利用平臺服務進一步優(yōu)化營運。

然而在這個階段的轉型實非易事，尤其針對跨行業(yè)的客戶，若本身未具備一定的資本規(guī)?；蛐袠I(yè)專精技術，以及對市場的把握，很難在浪潮中站穩(wěn)腳跟。即便連站穩(wěn)工業(yè)巨頭多年GE亦經(jīng)過多次并購才完成對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)市場積累與策略布局。

即便GE欲出售Predix，但這并不意味GE放棄工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的探索前進，但可窺見行業(yè)巨頭轉型工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺也非一蹴可及，過程中或伴隨些許轉型陣痛，提醒了更多相關企業(yè)建設發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)之路時，不能過于盲目發(fā)展，而是需要更加謹慎而理性。

開放之姿 構筑伙伴生態(tài)共贏是必經(jīng)之路

GE在2016年先后并購云端服務廠商ServiceMax與知名物聯(lián)網(wǎng)軟件廠商Bit Stew，在此之前，GE也早已堪稱是“并購老手”。透過借鏡GE多年的并購之路，可以明確看出，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展持續(xù)朝向跨行業(yè)、跨專業(yè)領域模式前進，抱持開放和構筑合作伙伴生態(tài)系幾乎是一條必經(jīng)之路。

多數(shù)企業(yè)會選擇與合作伙伴強強聯(lián)手，協(xié)同共進，以各自的技術優(yōu)勢和強項彼此互補，相互通過技術共享促進工業(yè)互聯(lián)向前發(fā)展。如西門子MindSphere聯(lián)合SAP基于開源的Cloud Foundry架構打造；施耐德電機的EcoStruxure則基于微軟Microsoft Azure提供更廣泛的軟件應用。另外包括ABB、IBM、海爾的COSMOPlat等也都會以開放之姿吸引開發(fā)者加入生態(tài)圈。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)無法閉門造車，就現(xiàn)階段發(fā)展看來，一家或僅憑藉一己之力欲很難創(chuàng)造獨大贏面。

與此同時，在全球工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的總體格局日漸清晰下。美、德、日等國紛紛以龍頭企業(yè)為引領，加速產(chǎn)業(yè)合作，加快推進工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展步伐。

其中，國際工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟（IIC）是國際上較具有代表性的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)組織，其涵蓋了全球主要大國和龍頭企業(yè)，該聯(lián)盟匯聚31個國家和地區(qū)246家成員單位，集聚40多家跨國企業(yè)展開大量測試床建設部署，并與德、法、日等多國建立對話，與全球20多個知名企業(yè)組織形成合作關系，成為推進全球工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的重要聯(lián)盟引擎之一。

如前所述，當前特別是亞太地區(qū)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)市場發(fā)展備受矚目，這也促使許多西方制造大企業(yè)紛紛“西風東漸”，日益重視亞太區(qū)市場，更看重在亞太地區(qū)勢頭強勁的中國市場。

工業(yè)4.0最初源頭系由德國開展而來，當前德國也將工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)做為發(fā)展工業(yè)4.0的重要核心，成為除美國之外，全球工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)最活躍的“推手”。

看準中國市場的重要性與日具增，近來，德國西門子和阿里巴巴集團旗下阿里云于柏林簽署合作多項雙邊合作協(xié)議總金額近200億歐元，未來將透過雙方的工業(yè)4.0技術與云端基礎建設，計劃在2019年推出數(shù)字營運平臺MindSphere。

中國國務院******與德國***梅克爾(Angela Merkel)也共同見證了該項協(xié)議簽訂，顯見雙方對于此次中德合作的重視。西門子與阿里云簽署合作備忘錄，未來將在中國市場推出物聯(lián)網(wǎng)(IoT)產(chǎn)品，連結數(shù)以萬計的制造產(chǎn)業(yè)裝置，攜手推進中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展。

通訊標準奠定工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的第一步

所謂工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，簡述之，就是在工廠內部，將各種工業(yè)自動化設備(OT)與企業(yè)管理系統(tǒng)(IT)連動起來，以實現(xiàn)工廠數(shù)字化管理，追根究底為數(shù)字化與網(wǎng)絡化兩個基礎概念。最基本的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)架構主要涵蓋感知層、網(wǎng)路層、平臺層和應用層。

感知層做為底層技術的核心，主要負責連接設備，以及獲取多維數(shù)據(jù)。網(wǎng)路層顧名思義負責數(shù)據(jù)資料傳輸，以及設備連動的控制，更做為設備相互“溝通”的基礎技術；平臺層則是以云端運算為核心，匯集從底層采集到的資料進行分析、處理與管理等；應用層則位于最頂層，是因應終端客戶的各種垂直應用需求所開發(fā)的服務。底層基礎設施的布建愈完整，對于發(fā)展整體工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)將可加速其建置和普及。

工業(yè)界長久以來希望建立開放工業(yè)通訊標準，以方便并借由網(wǎng)路層傳遞給控制器、驅動器、人機介面(HMI)及其他裝置通訊。目前自動化網(wǎng)路開放通訊標準已相當普及，企業(yè)欲選擇適用的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IIoT)通訊協(xié)定，須基于其對協(xié)定與實際應用的了解。

而隨著連網(wǎng)需求持續(xù)攀升，有的企業(yè)從現(xiàn)場總線轉向乙太網(wǎng)路，有的工廠兩者并行，更有的工廠快速切換到乙太網(wǎng)路。以往工業(yè)乙太網(wǎng)路使用的通訊協(xié)定，大多取決于控制系統(tǒng)的供應商，如三菱電機(Mitsubishi)采用CC-Link IE、洛克威爾自動化(Rockwell Automation)采用EtherNet/IP、西門子(Siemens)采用Profinet等。而目前開放工業(yè)通訊標準的發(fā)展，如OPC UA、AMQP及MQTT，已能大致滿足業(yè)界所需。

其中，工業(yè)通訊標準OPC UA，系由OPC基金會發(fā)起，利用OPC UA 技術可以實現(xiàn)工業(yè)乙太網(wǎng)、現(xiàn)場總線等物理連接的設備、傳感器、PLC、控制系統(tǒng)、管理軟件等不同來源、不同協(xié)議間的數(shù)據(jù)轉換。因此，OPC UA標準的支持將有利于OT網(wǎng)路與IT網(wǎng)路融合，建構一個開放并且可互相操作的可靠機制。