工业物联网将从五大方面影响制造业
随着新一代信息技术的快速发展，物联网产业也取得了巨大的进步，如今，物联网正向各个领域渗透，特别是制造业，业内呼声高涨，大家都相信物联网技术将带来巨大的积极性影响。
早些年，美国通用电气提出了“工业互联网”的概念，并推出了Predix平台，且面向所能工业互联网企业开放。Predix的四大核心功能是链接资产的安全监控，工业数据管理，工业数据分析，云技术应用和移动性。通用电气指出，通过大数据分析技术将能创造巨大的经济价值。紧跟着，西门子公司研发了MindSphere，而菲尼克斯公司的ProfiCloud也应顺而生。
物联网技术将给制造业带来前所未有的影响，除了提升生产的效率以外，还能创造出更多新的商业机会。越来越多的企业正在参与进来，企业在部署工业物联网之前需要了解清楚物联网究竟能带来什么，下面列出了物联网对制造业影响的主要五大方面体现：
1、预测性维护
在过去物联网，工厂生产设备的运营管理通常采用定期维护的方式进行。按预定计划每年定期中断生产设备，进行机器的维护和检修。这种维护可以减少意外事件和停机的风险，但也存在一些不足。
不是所有机器都需要在同一时间进行维护，通过工业物联网技术企业可以做预测性维护。设备处于实时监控的环境下，公司可以在设备需要维护的时候进行维护，而不是在任意时间进行维护。
2、可视化供应链
未来制造业中供应链的可视化是必不可少的，也是极具挑战性的环节。尤其是在某些些领域，如食品，生产成本可能来自各种各样的供应商，而新的法规会要求完全透明化。
通过工业物联网，制造商可以实时预见所发生的一切事件，确保产品从原料采购、生产加工到销售过程都是可控的。
例如，食品制造商可以通过传感器来确定他们的产品是否已经暴露在高度、高压或其他环境条件下，可能会让食物变得不安全。提前掌握这些知识可以为企业节省数百万美元的召回成本。
3、设备效率分析
当需要对生产线上各设备的生产效率和产品质量做比较时，在过去是很难作出详细的回答的。今天，制造商可以使用工业物联网技术收集和分析来自多个设备的数据，他们可以为更好了解设备的工作状况，并为提升生产效率、质量控制等作出更好的决策，这就是使用工业物联网的好处。
4、自动化
工业物联网的本质是让机器在没有人干预的情况下彼此通信。这使得更多的自动化解决方案采用了成群结队方式，从而提高机器的效率和产品质量，产品更一致的化。
5、安全控制
当你接触工业物联网时可能不会想到安全问题，然而，在工厂安全方面可以通过物联网获联很多的帮助。安全一直存在的，只是没有人真正收集所需的数据，利用物联网能解决安全问题。例如，通过跟踪导致停工的安全事件，公司可能能够识别趋势并采取措施防止它们发生。
【深度】从全球工业物联网构建看中国机器人企业的发展
不论是IBM的智慧地球、思科的万物联网、通用电子的工业互联网与工业物联网、Gartner的数字企业、德国工业4.0、中国制造2025、其实讲的都是同一件事：互联网渗透到社会每一环节的地球生态体系，而这个生态体系将于2025年前完备。
来自机器人制造领域的风向
不久前，德国KUKA将汽车生产车间改造成IIoT(工业物联网，Industrial Internet of Things)工厂，在一条生产线上，每 77 秒钟就能生产出一台车身——无论型号版型。
KUKA 通过电销机器人 Embedded和 Microsoft SQL Server，将259个车间机器人和60，000个其他设备与高效的后端监控系统及上级数据处理系统联成一体，由此诞生了“物联网盒子”。在此基础上，KUKA还进一步推出了IIoT工业云平台KUKA Connect，用户可以在任何时间任何地点查看和分析工业机器人的运行状态。Connect平台同时提供第三方合作伙伴的工业APP，创造围绕KUKA机器人的工业生态。
而ABB此前也曾向业界阐释其对工业4.0的独到见解，即“物联网(IoT)”、“务联网(IoS)”、“人(People)”三者融汇统一组成的“物、服务与人互联(IoTSP)”。
ABB认为，如果每个机器人都能存储和分析自己的数据，就能带来意想不到的好处，这样机器人就能够 “聪明”的与其它连接设备沟通数据。在成立125周年庆祝活动中，ABB公司进一步公布了“ABB Ability”数字化解决方案，据介绍，ABB在众多行业的技术专长和经验，将与微软的Azure智能云系统、B2B工程能力相结合，再加上ABB在全球安装的7，000多万台互联设备以及70，000多个正在运行的控制系统，ABB与微软将联手打造世界上最大的IIoT工业云平台之一。
发那科FANUC最新设立了Fanuc Intelligent Edge Link and Drive(FIELD)平台，并采用NVIDIA人工智能系统。FIELD能实现自动化系统中的机床、机器人、周边设备及传感器的连接并可提供先进的数据分析，提高生产过程中的生产质量、效率、灵活度以及设备的可靠性——从而提高设备综合效率(OEE)并促进生产利润的提升。
该系统还可透过人工智能来提升机器人的生产力，并且为全球自动化工厂机器人带来自主学习功能。而FANUC将透过一系列 NVIDIA 设计生产的GPU、深度学习软件，使得AI人工智能能够运用在云端、数据中心及嵌入式设备当中。
中国机器人企业启示
不难看出，世界知名的机器人生产厂商为应对工业4.0时代的来临，已开始进行相应调整，从过去只专注硬件，变为积极布局软件层面，以工业物联网技术为代表物联网，逐步实现设备互联和工厂互联，并最终实现“智慧工厂”的设想。
反观国内厂商，目前还位于普及工业机器人阶段。究其原因，主要在于欧美国家基本已经实现工业3.0，而如今中国因为各领域、各行业自动化发展的现状不一样，正在进行由传统制造业向工业2.0与工业3.0的过渡，而这个局面可能会在未来的很长一段时间内继续，因此还无力布局工业物联网。
根据《中国工业4.0进程报告》的技术实现路线图看，数字化、互联化和物联化是第一步，大集成是第二步，之后才是智能化。而在工业4.0最为关键的大数据、数字化、物联网、云制造等方面投入的企业相对较少，据报告统计，相应的比例分别只有7.04%、6.34%、6.10%和5.87%，此外，国内RFID、机器视觉等物联技术发展处于初期，相较于欧美发达国家，我国在RFID、机器视觉、传感器等物联技术和设备产业上的发展还较为落后，一定程度上也制约了工业物联网的布局。
目前国内除了少数以组装为主的中日合资的机器人公司外，具有自主知识产权的工业机器人尚停留在高校或科研单位组织的零星生产，未能形成气候。因此，我国工业机器人生产能力较国外成熟国家还有很大的差距，不过这种差距随着我国技术的发展正在不断缩小。因此，在政府层面要加大财政研究投入。通过工业转型升级、中央基建投资等现有资金渠道支持机器人及其关键零部件产业化和推广应用;利用中央财政科技计划(专项、基金等)支持符合条件的机器人及其关键零部件研发工作等。此外，还要加快制定技术条例。加大支持力度，推进工业机器人核心技术的研发;梳理整合机器人研发成果，支持机器人成果转化;加快制定智能机器人标准体系和人机交互安全规则。
从企业层面来说，应该率先增强自身的实力，通过对上中下游的全产业布局，有效降低成本，提升营收。在此基础之上，通过加大研发力度和技术攻坚，打破在机器人制造过程中国外先进技术带来的壁垒，从而为中国机器人制造企业在国际市场带来足够的话语权。除此之外，信息化和生产应该齐头并进，制约物联网发展的瓶颈技术也应加速实现突破。
工业物联网最重要的基础：工业网关应用与方向
虽然说传感器是物联网最底层的感知设备，一些人想到数据采集往往先想到传感器厂家。但是，实际上从业务端来讲，在工业物联网的实践过程中，如何对接控制器才是首要解决的问题。因为控制器中已经有非常多可用的数据，这些数据和设备的故障、状态、工艺参数、能耗参数等都息息相关。同时，在一些应用场景下需要下发命令到控制器上(下发配方、启停、修改工艺参数等)。所以，控制器的连接是在业务端首要考虑的问题。而传感器更多的是在控制器端的数据纬度不够，或者一些新应用新设备或者没有控制器的设备(要么非常老，要么偏机械设备)才会变为第一考虑要素。
那我们今天就来聊一下工业盒子厂家的分类以及我个人对网关产品趋势的看法。
前面已经讲到，工业网关的职责是采集数据，同时因为工业云平台的需求也承担了自动化与IT对接的使命。可以说是一个承上启下的产品。
传统的做法一般是在自动化系统中利用SCADA软件，把本地的设备做采集，存到相应的数据库中。然后IT系统利用数据库对接采集数据。这样做成本不仅很高(特别是针对以装备为主的装备运维)，同时效率也低。所以，工业网关(盒子)获得了更多的市场。
传统SCADA的市场会逐渐放缓，在数据库和数据展示这一层，IT系统具备组态更强大的能力(高并发，分布式存储，H5技术，3D等)，在协议层，由更具备弹性的工业网关替代。
一般来说，工业网关需要具备以下能力：
1、具备对下(自动化系统)协议解析能力(通讯协议：Modbus、PPI、MPI、CNC等;总线协议：CAN、PROFIBUS等;工业无线协议：WirelessHart、433等)，目前的网关以通讯协议为主，只有少部分厂家会考虑对下的总线协议以及无线协议，同时传统的总线协议转换也叫工业网关，网关分不清楚。
2、具备对上(IT系统)的协议对接能力，对上的通讯能力(以太网，WIFI，3G，4G，NB-IOT等)。
3、具备对上和对下私有协议二次开发能力。
4、具备数据缓存，本地计算(雾计算/边缘计算)的能力。
具备这样的能力才可以说是一个完善的网关，另一方面，工业现场应用非常复杂，目前数据接入的成本又非常的高，往往造成业主想要上信息化系统的时候，接入成本就占到1半以上的费用。所以，网关厂家会根据市场大小去布局相应的产品层次。不过，目前不管是国内还是国外的网关厂家，都很难覆盖所有的应用，加上网关厂家对IT系统的对接协议，以及对接方式并不统一。造成现在接入成本仍然居高不下。大大影响了云和大数据的应用。根据我多年的从业经验，理想的网关应该具备以下几种产品形态：
目前工业网关集中在第二种类型，也是目前可遇到需求最大的类型。而第一种类型和第三种类型目前市场并不明确，在某些行业已经有非常强烈的需求，但是复制性不如第二种，所以目前较少有人开发。
同时第一种和第三种在选择无线通讯协议(对上或者对下)的时候都有一定风险，因为目前并不像第二种网关一般以3G，4G为主。理想的状态是第一种网关以NB-IOT为对上协议，第三种选择1-2种适合工业的对下的无线通讯协议(目前流程工业倾向于：Wireless Hart、433;离散工业暂时用WIFI替代：效果并不好)
做好这些还不足以成为一个优秀的工业网关企业，目前网关和云端对接仍然成本很高，主要原因我认为有以下几点：
1、工业物联网市场很大，很多做网关的也在窥视云的市场，一方面由于很多网关企业都是做组态出身，具备一定的软件开发能力(虽然笔者不认为他们有开发云的能力，不过目前市面上鱼龙混杂，是个B/S的软件就号称云)，第二方面是目前云端缺乏强有力的企业，也缺乏相应的标准。
2、工业网关作为工业物联网的主要数据入口，往往在市场初期能够更多的接触需求，但是一旦解决数据接入以后，网关将不再重要，因为数据的价值需要云端的数据分享(通过核心关系软件内部分享与通过产业协作生态链分享)与数据挖掘才能够最后体现。只是采集数据与看到数据的价值非常低。所以也有人经常说，工业物联网的起点是数据监控，而往往很多人认为数据可以通过B/S的软件就实现了工业物联网了。所以，这样的情况对工业网关厂家来说未来被替代性是非常高的，另外由于和云端缺乏标准的通讯协议，往往网关厂家需要做一些云端的配置工具，这样就造成每个网关厂家都希望自己开发一套云端中间件，造成目前对接成本与转换成本居高不下。
所以，从未从事5年以上泛网关的市场人员，希望各大网关厂家多发挥服务化的思维(以客户为中心)，如果你的网关定位于一个通用市场，那么就为下游做云和大数据的企业多考虑。因为通用市场一般以总成本最低为主要战略手段，所以如何从解决方案的角度进一步降低物联网系统的成本，是做通用市场的企业必须考虑的。
最后，工业网关(或者泛网关：DTU、路由器和总线网关等)的市场直接可以反映目前中国工业物联网发展水平，同时作为从国内物联网概念才开始就投身到工业物联网的我来说，如果要看工业物联网在国内的发展，我认为当前阶段看看国内工业网关的发展即可对市场有一定判定。By the way，去年国内做工业路由设备的映翰通业绩实现50%以上的增长、研华刚刚耗资1亿美元收购美国泛网关供应商B+B。毫无疑问，如果说08年-15年是工业物联网在国内的探索阶段，经过以政府为主导的智能交通，智能电网等发展。在15年下半年以来，工业物联网正在向以企业为主导的市场发展，工业网关承担着稳定采集数据，串联信息化与自动化的桥梁作用。关注工业物联网大家要先关注工业网关，云和大数据目前市场都相对薄弱。不过毫无疑问的是，未来是他们的，网关有自己的历史使命。
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