IIoT 為自動化帶來了什么？替代、競爭 or 互補？
http://m.sharifulalam.com 2021-12-21 10:06 來源：控制工程中文版
IoT、IIoT 和 OT 之間的關系。圖片來源：PAESSLER AG
工業物聯網（IIoT）提供了更多有價值的數據和情境信息，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。
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。
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