定义

工业物联网(IIoT)

什么是工业互联网的东西?

工业物联网(IIoT)是使用智能传感器和执行器来提高制造和工业流程。也被称为工业互联网或工业4.0,工业物联网使用的力量智能机器以及利用“哑机器”多年来在工业环境中产生的数据进行实时分析。工业物联网背后的驱动理念是,智能机器不仅比人类更善于实时捕捉和分析数据,而且更善于沟通重要信息,这些信息可以用来更快、更准确地推动业务决策。

连接传感器和执行器使公司能够更快地发现效率低下和问题,节省时间和金钱,同时支持商业智能工作。特别是在制造业,工业物联网在质量控制、可持续和绿色实践、供应链可追溯性和整体供应链效率方面具有巨大潜力。在工业环境中,工业物联网是流程的关键,例如预见性维护(PdM),增强的现场服务,能源管理和资产跟踪。

工业物联网是如何工作的?

IIT是一个连接的网络网络,其连接,以形成监视,收集,交换和分析数据的系统。每个工业物联网生态系统包括:

  • 连接的设备可以感知,通信和存储有关自己的信息;
  • 公共及/或私人数据通讯基础设施;
  • 从原始数据中生成业务信息的分析和应用程序;
  • 存储由IIT设备生成的数据;和
  • 人。

这些边设备智能资产将信息直接传输到数据通信基础设施,在那里,信息被转换成有关某台机器如何运行的可操作信息。此信息可用于预测性维护,以及优化业务流程。

IIoT基础设施图
工业物联网基础设施组件包括物联网或边缘网关、传感器、执行器和边缘节点。

哪些行业在使用工业物联网?

有无数的行业都在利用工业物联网。汽车行业就是一个例子,它在制造过程中使用了工业物联网设备。汽车行业广泛使用工业机器人,工业物联网可以帮助积极维护这些系统,并在它们破坏生产之前发现潜在问题。

农业行业也广泛使用工业物联网设备。工业传感器收集有关土壤养分、水分等的数据,使农民能够生产最佳作物。

石油和天然气工业也使用工业物联网设备。一些石油公司维持了一架自动飞机舰队,可以使用视觉和热成像来检测管道中的潜在问题。该信息与来自其他类型传感器的数据相结合,以确保安全操作。

工业物联网的好处是什么?

在制造业中使用的IIOT设备的最高兴趣益处之一是它们能够实现预测性维护。组织可以使用IIT系统生成的实时数据来预测机器需要提供服务。这样,可以在发生故障之前执行必要的维护。这在生产线上可能特别有益,其中机器的失败可能导致工作停止和巨大成本。通过主动解决维护问题,组织可以实现更好的运营效率。

另一个好处是更高效的现场服务。IIoT技术可以帮助现场服务技术人员在客户设备出现重大问题之前识别出潜在问题,使技术人员能够在给客户带来不便之前解决问题。这些技术还可以为现场服务技术人员提供需要维修哪些部件的信息。这样,技术人员在拨打服务电话时就可以随身携带必要的部件。

资产跟踪是工业物联网的另一个好处。供应商、制造商和客户可以使用资产管理系统来跟踪整个供应链中产品的位置、状态和状况。当货物受损或有可能受损时,该系统会即时向有关人士发出警报,让他们有机会立即采取预防措施,以补救情况。

工业物联网还可以提高客户满意度。当产品连接到物联网,制造商可以捕获和分析关于客户如何使用其产品的数据,使制造商和产品设计人员能够构建更多以客户为中心的产品路线图。

工业物联网还改善了设施管理。制造设备容易磨损,工厂的某些条件会加剧这种情况。传感器可以监测振动、温度和其他可能导致次优操作条件的因素。

IIoT安全吗?

早期,制造商创建了IOT设备,稍微考虑安全性,导致IoT设备本质上不安全的感知。鉴于IOT和IIT设备之间的相似之处,值得考虑使用IIT设备是否安全。

与任何其他连接设备一样,必须基于设备的基础评估IIT设备。它完全有可能是一个制造商的设备是安全的,而另一个制造商是安全的。即便如此,安全性是设备制造商中的更大优先级。

2014年,包括美国电话电报公司(AT&T)、思科(Cisco)、通用电气(General Electric)、IBM和英特尔(Intel)在内的几家科技公司联合成立了the物联网联盟(IIC)。虽然这个集团的主要目标是加速IIOT和相关技术的采用,但它使安全成为优先事项,即使是形成安全工作组。IIC的其他工作组包括技术,联络,营销,工业和数字转型。

工业物联网的风险和挑战是什么?

与IIOT使用相关的最大风险使用涉及安全性。IIT设备相对常见,即使在将其投入到生产之后,也可以使用默认密码继续使用默认密码。同样,许多IIOT设备将数据传输为清晰的文本。这些条件将使攻击者拦截来自IIT设备的数据相对容易。同样,攻击者可以接管不安全的IIOR设备,并将其用作启动攻击其他网络资源的平台。

对于那些负责组织的工业物联网设备的人来说,安全性是一个巨大的挑战,设备管理也是如此。随着组织采用越来越多的工业物联网设备,采用有效的工业物联网设备将变得越来越重要设备管理策略。更具体地说,组织必须能够积极识别工业物联网设备,以防止恶意设备的使用。建立识别单个设备的方法对于替换故障设备或执行设备刷新等任务也很关键。

补丁管理对IIT设备提供了另一个重要挑战。设备制造商越来越常见,以发出定期的固件更新。组织必须有一个有效的方法来检查设备,以查看它们是否具有安装和部署新固件的最新固件。此外,这种工具必须遵守组织的已建立的维护计划,以免扰乱操作。

IOT和IIOT之间有什么区别?

尽管物联网和工业物联网有许多共同的技术,包括云平台、传感器、连接、机器对机器通信和数据分析,它们被用于不同的目的。

物联网应用连接多个垂直领域的设备,包括农业、医疗保健、企业、消费者和公用事业,以及政府和城市。物联网设备包括智能电器、健身手环和其他应用程序,如果出现问题,这些设备通常不会造成紧急情况。

另一方面,工业物联网应用连接了石油和天然气、公用事业和制造业等行业的机器和设备。工业物联网部署中的系统故障和停机可能会导致高风险情况,甚至危及生命。相对于物联网应用程序以用户为中心的特性,工业物联网应用程序也更关心提高效率和改善健康或安全。

什么是工业物联网应用程序和示例?

在真实的工业物联网部署中智能机器人技术电力和机器人技术公司ABB利用连接传感器来监控其机器人的维护需求,以便在部件损坏前及时进行维修。

同样,商业喷射机制造商空中客车推出了它所谓的未来的工厂这是一项数字化制造计划,旨在简化运营并提高产量。空客已将传感器集成到车间的机器和工具中,并为员工配备了可穿戴技术(例如工业智能眼镜),旨在减少失误,提高工作场所的安全性。

IIoT用例
工业物联网应用于许多行业和部门,包括机器人、制造业和智能城市。

另一个机器人制造商Fanuc,正在其机器人中使用传感器以及基于云的数据分析,以预测其机器人中的成分迫在眉睫的故障。这样做使工厂经理能够在方便时间安排维护,降低成本和避免潜在的停机时间。

奥地利汽车制造商麦格纳斯塔尔(Magna Steyr)正利用工业物联网(IIoT)来跟踪其资产,包括工具和汽车零部件,并在必要时自动订购更多库存。该公司还在测试“智能包装”蓝牙跟踪其仓库中的组件。

谁是工业物联网供应商?

有几家拥有IIoT平台的供应商,包括:

  • ABB的能力。一家工业物联网公司,专注于连接、软件和机器智能。
  • Aveva Wonderware。一家为oem(原始设备制造商)和最终用户开发人机界面(HMI)和物联网边缘平台的公司。
  • Axzon。专注于智能汽车制造、预测维护和冷链的工业物联网公司。
  • 思科物联网。提供网络连接、连接管理、数据控制和交换以及边缘计算平台的网络公司。
  • FANUC田间系统。该公司已经开发了一个平台,用于连接工业物联网设备的不同代、制造商和型号。
  • Linx全球制造业。提供定制工业物联网、应用和数据管理平台的产品开发和制造公司。
  • MindSphere西门子。基于人工智能的工业物联网解决方案(人工智能)和高级分析。
  • Plataine。一家工业物联网公司,专注于使用人工智能在制造业中产生可操作的见解。
  • Predix通用电气。数字工业应用互联、优化和扩展平台。

IIoT和5克

5G是移动网络的新兴标准。它被专门设计来提供低延迟的快速数据吞吐速度。5G将支持高达20gbps (gigabit per second)的下载速度,延迟为亚毫秒。

5G的出现可能会在两个主要方面影响工业物联网设备的使用。首先,5G的高吞吐量和低延迟将使设备实时共享数据成为可能。以前,只有当设备位于高速连接的私有网络中时,这才可能实现。这种实时连接将支持用例,比如无人驾驶汽车和智能城市。

5G影响工业物联网采用的另一个方式是,它可能会导致设备扩散。工业运营可能会使用数千台5G连接设备。5G的高速和低延迟也意味着,我们可能会看到工业物联网设备被用于远程站点,而此前由于缺乏高速连接,工业物联网的使用变得不切实际。

工业物联网的未来是什么?

工业物联网的未来与被称为工业4.0的趋势紧密相连。工业4.0本质上是第四次工业革命。

工业1.0是第一次工业革命,发生在18世纪末,当时公司开始在制造业中使用水力或蒸汽动力的机器。工业2.0开始于20世纪初th它是由电力和装配线的引入带来的。工业3.0出现在这20页的后半部分th与计算机在制造过程中的使用有关。

行业4.0是我们今天的处境。工业4.0是基于连接电子设备的使用——特别是工业物联网设备。

展望未来,IIOT设备将在数字转换中发挥重要作用,特别是随着组织试图将其生产线和供应链进行数字化。此外,大数据分析将演变为包含IIOT数据。这将使组织可以实时检测更改条件并相应地响应。

尽管工业物联网设备已经存在好几年了,但在现实世界中的应用仍处于起步阶段。随着5G越来越普及,越来越多的组织开始意识到工业物联网能为他们做什么,这种情况肯定会改变。有很多资源可以在线提供给想要这样做的组织了解物联网和工业物联网的最新进展

这是最后更新的2021年3月

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