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IoT、IIoT 和 OT 之間的關(guān)系。圖片來源：PAESSLER AG

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT）提供了更多有價值的數(shù)據(jù)和情境信息，使自動化和控制系統(tǒng)能夠比以往任何時候都能更好地執(zhí)行任務(wù)。

第四次工業(yè)革命已經(jīng)進(jìn)行一段時間了。人 們也將其稱之為數(shù)字化轉(zhuǎn)型、工業(yè) 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(shù)，都切切實(shí)實(shí)的帶來了經(jīng)濟(jì)效益，并推動了全球制造業(yè)的蓬勃發(fā)展。

大多數(shù)制造公司已經(jīng)、或計劃在不久的將來開展某種工業(yè) 4.0 項(xiàng)目。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng) (IIoT)、 人工智能 (AI)、增強(qiáng) / 虛擬現(xiàn)實(shí) (AR/VR)、數(shù)字化雙胞胎、云和邊緣計算等等，都是工業(yè) 4.0 的一部分，但也許它們都沒有工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)重要。

對很多人來說，智能制造和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)幾乎是同義詞。在談到智能制造時，人們可能會立即開始談?wù)?IIoT。在大多數(shù)智能制造解決方案中，IIoT 都是無處不在。

將工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)與自動化和其它工廠系統(tǒng)集成 時，網(wǎng)絡(luò)安全是一個重要的考慮因素

智能制造的智能優(yōu)勢

IIoT 的最大優(yōu)勢之一是它可以為廣泛的智能制造解決方案奠定基礎(chǔ)。機(jī)器學(xué)習(xí) (ML)、 AI、大數(shù)據(jù)、分析、制造執(zhí)行系統(tǒng) (MES)、企 業(yè)資源規(guī)劃 (ERP)、數(shù)字線程和許多其它應(yīng)用， 都可以建立在 IIoT 的基礎(chǔ)上。

IIoT 的另一大優(yōu)勢，是它可以利用和擴(kuò)展現(xiàn)有技術(shù)。機(jī)器對機(jī)器通信、傳感器和傳感器數(shù)據(jù)、甚至自動化和控制系統(tǒng)都是 IIoT 的組成部分，已經(jīng)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(tǒng)相關(guān)聯(lián)，執(zhí)行交易、提供數(shù)據(jù)、推動分析并支持實(shí)時可見性。最后，IIoT 的真正優(yōu)勢是上述各項(xiàng)的整合。它提供了一個支持眾多 IIoT 應(yīng)用的通信平臺。它利用并最大化現(xiàn)有技術(shù)，將其作為補(bǔ)充而不是競爭解決方案。它與大多數(shù)公司現(xiàn)有的 大型信息系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)。

基本功能 ：作為中間件的 IIoT

在基礎(chǔ)層面，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是橋梁，在設(shè)備、機(jī)器、控制器、數(shù)據(jù)庫、信息系統(tǒng)和人員之間提供通信主干道。IIoT 的基本功能是監(jiān)控、管理和維護(hù)連接的設(shè)備和機(jī)器。IIoT 還支持將大量數(shù)據(jù)（例如傳感器數(shù)據(jù)）以近實(shí)時地方式傳輸?shù)叫枰南到y(tǒng)和應(yīng)用。

這意味著 IIoT 是部署在邊緣的幾乎所有組件（如傳感器、設(shè)備、機(jī)器和控制器）與所有面向用戶的應(yīng)用程序（如人機(jī)界面、MES、ERP、企業(yè)制造智能（EMI）和分 析）之間的基礎(chǔ)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(chǔ)，還可以提供數(shù)據(jù)收集、聚合、可視 化和分析等非常復(fù)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(nèi)置接口、數(shù)據(jù)發(fā)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(shè)備、 機(jī)器和控制器數(shù)據(jù)及其情境數(shù)據(jù)，發(fā)布到幾乎任何外部系統(tǒng)以進(jìn)行分析。這些功能通常獨(dú)立于應(yīng)用 和系統(tǒng)，并且通常允許異步的、基于消息的事件處理和發(fā)布。所有這一切，都使其成為獲取所需 數(shù)據(jù)的絕佳解決方案，而無需不斷輪詢數(shù)據(jù)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(jī)器運(yùn)營的關(guān)鍵元素，例如配方、配置、工具和狀態(tài)等，并將這些智能 AI 對象構(gòu)建到基于對象的 AI 數(shù)據(jù)模型中。 然后，這個模型成為整個 IIoT 的通用模型，在需要數(shù)據(jù)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(jī)器的情境數(shù)據(jù)。由于 IIoT 和其它系統(tǒng)會發(fā)現(xiàn)并使用智能 AI 對象， 因此可以在 IIoT 的任何位置創(chuàng)建或更改它們的情境數(shù)據(jù)。借助此 功能，邊緣計算解決方案變得更加實(shí)用且更易于與云集成。畢竟，數(shù)據(jù)已經(jīng)封裝在智能 AI 對象中，可以通過 IIoT 獲得這些數(shù)據(jù)。

IIoT 有助于發(fā)現(xiàn)智能 AI 對象以及與其關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)集，合并其底 層組織模型，使用底層數(shù)據(jù)，并將 智能 AI 對象、數(shù)據(jù)模型和數(shù)據(jù)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(shí)時的。

互補(bǔ)的 IIoT 技術(shù)

不少人認(rèn)為 IIoT 可以取代 HMI、監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集 (SCADA) 系統(tǒng)、自動化、控制、MES，甚至可能取代 ERP 的一部分。其實(shí)不是這樣的。IIoT 并非旨在取代這 些系統(tǒng)。IIoT 與它們不是競爭關(guān)系，而是互補(bǔ)的。它利用現(xiàn)有技術(shù)，在它們的基礎(chǔ)上進(jìn)行構(gòu)建，并提供任何一個平臺都無法實(shí)現(xiàn)的協(xié)同功能。

IIoT 與這些其它應(yīng)用（尤其 是信息系統(tǒng)）互補(bǔ)的原因之一是 整體環(huán)境。要充分理解和分析數(shù)據(jù)，并找到特定工況的根本原因，需要全面了解情境數(shù)據(jù)。

雖然情境數(shù)據(jù)是 IIoT 的優(yōu)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(fā)貨或接收信息、質(zhì)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(tǒng)來補(bǔ)充 IIoT，從而 為任何制造事件提供完整的情境 數(shù)據(jù)。

IIoT ：非閉環(huán)控制

IIoT 具有互補(bǔ)性的另一個原因，是它并不是真正為優(yōu)化而設(shè) 計的。盡管具有這些優(yōu)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(tǒng)也是如此。IIoT 并不是為了提供閉環(huán)控制而設(shè)計的，而 在制造業(yè)中仍然需要、而且是永遠(yuǎn)需要閉環(huán)控制。IIoT 提供了其它任何地方都沒有的數(shù)據(jù)和情境信息，使自動化和控制系統(tǒng)能夠比以往任何時候都能更好地執(zhí)行 任務(wù)。

自動化和控制系統(tǒng)以及設(shè)計人員，可以專注于更高級別的功能，例如從頭到尾協(xié)調(diào)整個制造過程。他們還可以進(jìn)一步優(yōu)化流程，而不必?fù)?dān)心傳感器、設(shè)備、 機(jī)器和通信。這就是 IIoT 的終極力量——使自動化和控制變得更強(qiáng)大。這就是為什么自動化和控制與 IIoT 是互補(bǔ)而不是競爭關(guān)系的原因。

IIoT 為傳感器、設(shè)備、機(jī)器和工業(yè)控制器提供通信主干。它 是各種應(yīng)用的基礎(chǔ)。它利用和擴(kuò)展現(xiàn)有技術(shù)，最大限度地提高技術(shù)的價值和壽命。IIoT 通過提供來自傳感器、設(shè)備、機(jī)器和控制 器的數(shù)據(jù)并提供情境數(shù)據(jù)，來補(bǔ) 充 MES 和 ERP 等信息系統(tǒng)。也許最重要的是，IIoT 完善了自動化和控制系統(tǒng)。

制造系統(tǒng)的集成

即使擁有 IIoT 的所有優(yōu)勢，制造商也必須與現(xiàn)有系統(tǒng)整合得當(dāng)，才能充分實(shí)現(xiàn)所有好處。這 些優(yōu)勢具有顯著的協(xié)同效應(yīng)，提供了自身無法實(shí)現(xiàn)的能力。

將 IIoT、信息系統(tǒng)以及自動化和控制系統(tǒng)全部整合起來，就形成了一個非常強(qiáng)大的解決方案。 如果使用得當(dāng)，它可以產(chǎn)生積極影響，使業(yè)務(wù)部門能夠做以前不可能做的事情，同時為制造企業(yè)提供可衡量的、切實(shí)的利益。