IIoT 為自動化帶來了什么？替代、競爭 or 互補？

       第四次工業革命已經進行一段時間了。人們也將其稱之為數字化轉型、工業4.0或者智能制造等。無論名稱如何，這場革命所帶來的新技術，都切切實實的帶來了經濟效益，并推動了全球制造業的蓬勃發展。

　　大多數制造公司已經、或計劃在不久的將來開展某種工業4.0項目。工業物聯網(IIoT)、人工智能(AI)、增強/虛擬現實(AR/VR)、數字化雙胞胎、云和邊緣計算等等，都是工業4.0的一部分，但也許它們都沒有工業物聯網重要。

　　對很多人來說，智能制造和工業物聯網幾乎是同義詞。在談到智能制造時，人們可能會立即開始談論IIoT。在大多數智能制造解決方案中，IIoT都是無處不在。

將工業物聯網與自動化和其它工廠系統集成時，網絡安全是一個重要的考慮因素。

　　智能制造的智能優勢

　　IIoT的最大優勢之一是它可以為廣泛的智能制造解決方案奠定基礎。機器學習(ML)、AI、大數據、分析、制造執行系統(MES)、企業資源規劃(ERP)、數字線程和許多其它應用，都可以建立在IIoT的基礎上。

　　IIoT的另一大優勢，是它可以利用和擴展現有技術。機器對機器通信、傳感器和傳感器數據、甚至自動化和控制系統都是IIoT的組成部分，已經存在很長時間了。以至于有人說IIoT根本就不是什么新鮮事物。

　　IIoT還與MES和ERP等信息系統相關聯，執行交易、提供數據、推動分析并支持實時可見性。最后，IIoT的真正優勢是上述各項的整合。它提供了一個支持眾多IIoT應用的通信平臺。它利用并最大化現有技術，將其作為補充而不是競爭解決方案。它與大多數公司現有的大型信息系統相關聯。

　　基本功能：作為中間件的IIoT

　　在基礎層面，工業物聯網是橋梁，在設備、機器、控制器、數據庫、信息系統和人員之間提供通信主干道。IIoT的基本功能是監控、管理和維護連接的設備和機器。IIoT還支持將大量數據（例如傳感器數據）以近實時地方式傳輸到需要它的系統和應用。

　　這意味著IIoT是部署在邊緣的幾乎所有組件（如傳感器、設備、機器和控制器）與所有面向用戶的應用程序（如人機界面、MES、ERP、企業制造智能（EMI）和分析）之間的基礎接口或中間件。

　　許多IIoT平臺和解決方案不僅僅是接口或中間件的基礎，還可以提供數據收集、聚合、可視化和分析等非常復雜的功能。同樣，一些IIoT平臺還提供報警和通知解決方案、MES和ERP的內置接口、數據發布功能以及儀表板、分析和報告工具。

　　一些IIoT平臺提供的最新功能之一，是將各種傳感器、設備、機器和控制器數據及其情境數據，發布到幾乎任何外部系統以進行分析。這些功能通常獨立于應用和系統，并且通常允許異步的、基于消息的事件處理和發布。所有這一切，都使其成為獲取所需數據的絕佳解決方案，而無需不斷輪詢數據以尋找變化。

　　具有AI的智能對象

　　一些IIoT平臺推出的另一個新功能是智能AI對象。智能AI對象用于封裝制造和機器運營的關鍵元素，例如配方、配置、工具和狀態等，并將這些智能AI對象構建到基于對象的AI數據模型中。然后，這個模型成為整個IIoT的通用模型，在需要數據的地方使用和重新使用這些智能AI對象。

　　IIoT允許在任何需要的地方，查看和使用智能AI對象。IIoT使用智能AI對象來收集并保存來自機器的情境數據。由于IIoT和其它系統會發現并使用智能AI對象，因此可以在IIoT的任何位置創建或更改它們的情境數據。借助此功能，邊緣計算解決方案變得更加實用且更易于與云集成。畢竟，數據已經封裝在智能AI對象中，可以通過IIoT獲得這些數據。

　　IIoT有助于發現智能AI對象以及與其關聯的數據集，合并其底層組織模型，使用底層數據，并將智能AI對象、數據模型和數據提供給需要它們的任何事物或任何人，而所有這一切都是實時的。

　　互補的IIoT技術

　　不少人認為IIoT可以取代HMI、監控和數據采集(SCADA)系統、自動化、控制、MES，甚至可能取代ERP的一部分。其實不是這樣的。IIoT并非旨在取代這些系統。IIoT與它們不是競爭關系，而是互補的。它利用現有技術，在它們的基礎上進行構建，并提供任何一個平臺都無法實現的協同功能。

　　IIoT與這些其它應用（尤其是信息系統）互補的原因之一是整體環境。要充分理解和分析數據，并找到特定工況的根本原因，需要全面了解情境數據。

　　雖然情境數據是IIoT的優勢之一，但它自己無法提供完整的情境信息。無論是訂單信息、客戶信息、發貨或接收信息、質量信息，甚至是銷售信息，IIoT都沒有。制造商需要諸如MES和ERP之類的信息系統來補充IIoT，從而為任何制造事件提供完整的情境數據。

　　IIoT：非閉環控制

　　IIoT具有互補性的另一個原因，是它并不是真正為優化而設計的。盡管具有這些優勢，但它并不能解決所有問題——仍然需要MES和ERP，對于自動化和控制系統也是如此。IIoT并不是為了提供閉環控制而設計的，而在制造業中仍然需要、而且是永遠需要閉環控制。IIoT提供了其它任何地方都沒有的數據和情境信息，使自動化和控制系統能夠比以往任何時候都能更好地執行任務。

　　自動化和控制系統以及設計人員，可以專注于更高級別的功能，例如從頭到尾協調整個制造過程。他們還可以進一步優化流程，而不必擔心傳感器、設備、機器和通信。這就是IIoT的終極力量——使自動化和控制變得更強大。這就是為什么自動化和控制與IIoT是互補而不是競爭關系的原因。

　　IIoT為傳感器、設備、機器和工業控制器提供通信主干。它是各種應用的基礎。它利用和擴展現有技術，最大限度地提高技術的價值和壽命。IIoT通過提供來自傳感器、設備、機器和控制器的數據并提供情境數據，來補充MES和ERP等信息系統。也許最重要的是，IIoT完善了自動化和控制系統。

　　制造系統的集成

　　即使擁有IIoT的所有優勢，制造商也必須與現有系統整合得當，才能充分實現所有好處。這些優勢具有顯著的協同效應，提供了自身無法實現的能力。

　　將IIoT、信息系統以及自動化和控制系統全部整合起來，就形成了一個非常強大的解決方案。如果使用得當，它可以產生積極影響，使業務部門能夠做以前不可能做的事情，同時為制造企業提供可衡量的、切實的利益。（作者：John Clemons）

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