工业互联网与5G、云计算、大数据、人工智能之间的关系

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工业互联网和5G

 

5G和工业互联网之间的关系,主要集中在接入层。

高连接速率、超低网络延时、海量终端接入、高可靠性,都是5G所具备的优点。这些优点,将非常有利于5G替代现有的厂区物联网通信技术,尤其是Wi-Fi,蓝牙等短距离通信技术。

一些以往受限于网络接入而不能实现的场景,在5G的加持下,都变得可行。

例如,高精度机械臂加工。如果采用5G对机械臂进行远程控制,时延将缩短到1ms,可以很好地满足加工精度的要求。

5G机器人

还有5G的超高带宽,在采集4K/8K设备监控影像的时候,也将发挥不可替代的作用。除了接入层之外,5G的切片、边缘计算,都可以在工业互联网领域找到不错的应用场景。

工业互联网与云计算、大数据、人工智能

云计算和工业互联网之间,有什么关系呢?

当只有1个工厂和很少的设备时,在厂房里摆上几台服务器,建个局域网,找几个工程师,就可以管理和维护这个小型工业网络了。

这个网络太小,只能称为工业局域网,而不是互联网。

但如果是几十个工厂,几百个车间,几万个生产设备呢?显然,这个时候应该采用云计算技术。

只有上云,才有强大的运算能力、存储能力和网络带宽,能够对这么庞大的系统进行管理。

也只有通过云计算,才能让更多的企业员工及管理者接入,去使用工业互联网。也能够让开发者有更大的空间,去设计更好的应用。

云计算还可以为企业与企业之间,工厂与供应链之间,工厂与经销商之间,提供接口,进行指定数据的共享。

甚至还能提供工厂与最终消费者用户之间的接口,方便用户对产品进行个性化定制。

再来看看大数据。

前面我们一直都在说数据,不过数据和大数据是两回事。

关于大数据,可以参考以下文章:

工业大数据:智能制造和工业互联网的核心动力!

大家都知道,消费物联网的大数据很大,例如购物数据,出行数据等。但是,实际上,工业互联网产生的数据量,远远超过消费物联网。

举个例子吧,波音飞机发动机30分钟内产生的数据,就有10TB,我们普通台式机2TB的硬盘,需要5块才能装得下。

数据就是金矿,工业互联网的大数据,就是超级大金矿。

通过大数据技术,可以对生产制造物流等所有流程的数据进行存储和分析,挖掘其中的数据价值。

人工智能又和工业互联网有什么关系呢?

其实,早在十几年前,我们玩红警,选择和电脑对战,不就是在和人工智能对战吗?只不过那个时候的人工智能,还只是很初级很“弱智”的智能,它只是按照游戏开发者设定的固定程序流程,先造什么,再造什么,最后来攻击你。

如今的人工智能,学习速度更快,算法更先进,变成了阿尔法狗,你想打赢它,几乎是不可能了。

我们将人工智能引入工业制造,其实就是让人工智能作为我们的代理人,帮助我们管理工厂,管理整个制造生产流程,甚至包括采购、物流和销售流程。

随着人工智能的不断演进,工业互联网这个系统将会实现工况自感知工艺自学习装备自执行系统自组织

这个,就是智能制造的最高境界。

工业互联网的发展现状

工业互联网平台是工业互联网的核心。说白了,它也就是工业互联网的“操作系统”。

就像苹果iOS系统和谷歌安卓系统牢牢掌控了消费互联网一样,谁提供的工业互联网“操作系统”最好,用的人最多,谁就掌握了工业互联网发展的主动权。

但是,尽管工业互联网已经发展了这么多年,迄今为止,仍然没有任何一个平台占据了绝对领先的地位,也没有任何一个平台获得了真正的成功。

原因很有意思——

能够提供这样强大平台的公司,一定只有两种,要么是工业制造能力很强的公司,要么是信息技术能力很强的公司。

例如,美国的通用电气和德国的西门子,就属于前者。世界上第一个工业云平台Predix,就是由美国通用电气公司(GE)在2015年正式发布的。而第二个平台呢,就是德国西门子公司在2016年4月开放的MindSphere。

按理来说,这些公司很牛,做出来的东西当然非常好。但是,工业互联网有一个很大的特点,就是个性化

每个公司生产的东西不一样,流程不一样,工艺不一样,设备不一样,渠道不一样,甚至商业模式和供应链也不一样。

造一个通用的平台,可能吗?

想要成功,必须经过非常深入的分析,然后建模,最后开发。也就是说,高度定制化。

曾经就有业内人士说,传统的消费物联网平台开发,分析需求、建立模型、编写代码这三步的工作比例,是2:3:5。而工业互联网平台恰好相反,是5:3:2。

一个工业互联网平台项目,你需要花大量的时间在场景和需求分析上,搞懂它到底是怎么运作的。

想拿通用平台随便改改就用?扯淡!

目前工业互联网平台处于全面混战的一个状态。大公司做,小公司也做,很多大型制造企业孵化出来独立经营的子公司,反而在所在的专业领域做得风生水起。

也有一些互联网创业企业,凭借专业知识,做出了不错的平台产品。

就在这种混战的状态下,全球工业互联网平台市场在高速增长。

根据研究机构 MarketsandMarkets 的统计数据显示,2017 年,全球工业互联网平台市场规模为 25.7 亿美元,预计 2023 年将增长至 138.2 亿美元。

而美国、欧洲和亚太这三个地区,是当前工业互联网平台发展的焦点区域。

美国的代表,是GE、微软、亚马逊、PTC、罗克韦尔、思科、艾默生、霍尼韦尔等巨头企业。而欧洲的代表,是西门子、ABB、博世、施耐德、SAP 等企业。

中国就更多了,航天云网、海尔、树根互联、宝信、石化盈科、用友、索为、阿里、华为、浪潮、紫光、东方国信、寄云等等,都是起步比较早的平台开发企业。

国内工业互联网产业技术体系——中国信通院

这场混战还将继续下去,究竟谁能脱颖而出,只能让时间告诉我们答案了。

工业互联网的瓶颈

工业互联网的未来是美好的,但是,前进的道路并不通畅。很多的问题和障碍摆在它的面前,例如最关键的数据安全问题

企业对于数据安全的顾虑,严重影响了他们上云的积极性。他们害怕自己的核心数据不能得到很好的保护,一旦泄露,带来的后果是灾难性的。

保护数据的安全,既需要平台拥有可靠的技术,也需要企业本身有很好的软硬件环境和管理水平。

对于我国很多企业来说,基础设施落后,资金和技术有限,想要“速成”工业互联网,确实不太现实。就像邬贺铨院士说的,有些企业内部数据都做不到完全共享,更何况外部。

此外,工业互联网标准的缺失,以及企业ICT人才培养的不足,都是困扰工业互联网向前发展的障碍。

不仅我们国家如此,国外推进也是困难重重。就像前面说的GE通用电气,不久前也是因为旗下GE Digital(GE数字集团,专门捣鼓工业互联网业务,包括世界上第一个工业互联网平台Predix)业绩不佳,所以出售了它的部分股权。

所以说,推动工业互联网发展和普及,是全世界面临的共同难题,任重而道远。

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