物聯(lián)網(wǎng)對于工業(yè)自動化領域來說并不是一個全新的概念，早在10多年前M2M的概念就已經(jīng)出現(xiàn)。隨著“感知中國”的提出，物聯(lián)網(wǎng)被賦予了新的概念。通過無線傳感、射頻識別、紅外感應器、定位、傳感器等技術，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進行信息交換和通訊，以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡，從而給物體賦予智能，實現(xiàn)物與物、人與物、人與人的信息交換與通訊，達到率的管理、生產(chǎn)和運作。從概念中不能發(fā)現(xiàn)，物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展是基于自動化技術的發(fā)展，自動化是實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的重要構(gòu)建者。
相比較而言，在物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展上中國與發(fā)達國家處于同一起步階段，但是在具體實踐應用中，由于中國自身的自動化技術基礎薄弱，發(fā)達國家已在局部建立了成功的物聯(lián)網(wǎng)應用，而中國還在探索應用階段。為加快物聯(lián)網(wǎng)的應用進程，我們試圖從自動化企業(yè)布局、物聯(lián)網(wǎng)在工業(yè)領域的應用及發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)未來自動化面臨的挑戰(zhàn)進行梳理和探討，勾勒物聯(lián)網(wǎng)與未來自動化的發(fā)展藍圖。
自動化是物聯(lián)網(wǎng)的重要構(gòu)建者
實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的關鍵環(huán)節(jié)主要是全面感知、可靠傳送、智能處理，即人們通常說的構(gòu)成物聯(lián)網(wǎng)的三層體系結(jié)構(gòu)——感知層、傳輸層、應用層。以位于物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)終端的感知層為例，其主要的任務是利用各種傳感、監(jiān)測元件對海量、動態(tài)信息進行采集，作為物聯(lián)網(wǎng)上層功能實現(xiàn)的信息基礎，好比物聯(lián)網(wǎng)的“眼睛”、“耳朵”。僅這一層，其涉及到的產(chǎn)品就包括了傳感器、過程表計、RFID、視覺系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集模塊等。我國自動化企業(yè)大多在感知層進行探索。
與其他自動化廠商相比，研華在信號采集方面積累了技術和產(chǎn)品實力。研華總經(jīng)理何春盛說：“研華與傳統(tǒng)自動化企業(yè)不同，除了自動化工業(yè)控制，更加注重自動控制和個人電腦的結(jié)合運用，信號采集是我們的專長，而信號采集正是物聯(lián)網(wǎng)感知層的核心。”據(jù)悉，在實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展中，研華擁有、多層次的龐大產(chǎn)品架構(gòu)，這一架構(gòu)包括數(shù)據(jù)采集模塊、工業(yè)通信、工業(yè)控制平臺、人機界面以及組態(tài)監(jiān)控軟件等眾多部分。
物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展始終離不開產(chǎn)品的升級與創(chuàng)新。對此，堡盟大中國區(qū)董事總經(jīng)理李振宇饒有興趣地談到物聯(lián)網(wǎng)與感知層元件的關系：“物聯(lián)網(wǎng)應用覆蓋的速度，很大程度上將取決于終端傳感元器件技術性能的發(fā)展；物聯(lián)網(wǎng)要得到大規(guī)模普及應用，必然要求傳感元器件實現(xiàn)更低的成本、更微小的外形、更好的靈敏度和可靠性。”他認為，在這些傳感技術的領域，堡盟這種傳感技術廠商將大有用武之地。
為進一步論證自動化是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的重要構(gòu)建者，通過以工業(yè)生產(chǎn)中熟悉的全自動化生產(chǎn)線解析。傳統(tǒng)意義上完整的產(chǎn)品自動化生產(chǎn)的作業(yè)流程通過原料進行生產(chǎn)，進而產(chǎn)出成品，包裝再到入庫和出倉。在工業(yè)自動化物聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)下，首先在傳感層，由工業(yè)傳感器實現(xiàn)信號的采集和提取，應用的自動化產(chǎn)品主要有條碼閱讀器、RFID、視覺傳感器、光電傳感器、超聲波傳感器、接近傳感器和用于檢測溫度、氣體、壓力、流量等方面的各種傳感器進行不同種類的信息采集；其次是上一層的信息傳輸，通過有線與無線傳輸兩種方式，利用專業(yè)的工業(yè)無線網(wǎng)絡和架構(gòu)于已有的民用網(wǎng)絡，如GSM、CDMA等，將采集的信息進行傳輸；后是對信息處理和應用層，該層面需要具有相當程序運算能力的計算機系統(tǒng)對大量的信息進行處理，即“云計算系統(tǒng)”，按照既有的程序進行海量數(shù)據(jù)運算從而得出所需要的結(jié)果，再通過人機交互實現(xiàn)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)移和指令的下達。由此可見，自動化產(chǎn)品作為實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的基礎，自動化企業(yè)在物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展上大有可為。
物聯(lián)網(wǎng)在工業(yè)領域中的應用
從物聯(lián)網(wǎng)概念的提出到發(fā)展與物聯(lián)網(wǎng)有關的自動化主要目的在于實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的應用。美國邦納市場部總監(jiān)李毅指出，物聯(lián)網(wǎng)是一個宏觀的概念，總體上可以分為三類應用類型：一是工業(yè)生產(chǎn)自動化，在工業(yè)生產(chǎn)自動化上物聯(lián)網(wǎng)在國外已有部分成功的應用，隨著國內(nèi)制造業(yè)的轉(zhuǎn)型，生產(chǎn)制造的成本不斷高漲，工業(yè)自動化需求將持續(xù)上升，物聯(lián)網(wǎng)成為了發(fā)展的必然趨勢；二是民用層的網(wǎng)絡管理，像公共管理的停車場、交通等；三是特殊的網(wǎng)絡管理，如專業(yè)性的領域——軍事、情報等。
目前，隨著自動化技術的不斷進步發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)在工業(yè)領域的推進也取得了較多的成果。特別是在鋼鐵、石化、汽車制造業(yè)等重點行業(yè)，發(fā)展較為快速。例如，在鋼鐵行業(yè)，應用RFID耐高溫電子標簽能夠?qū)︳~雷罐車進行探測跟蹤，將魚雷罐車的幾何尺寸報告給傾注處，通過已知的填充高度能夠知道鋼鐵的數(shù)量。
據(jù)了解，上世紀90年代后期，我國運用先進能源管理系統(tǒng)等多種智能控制手段，對裝備級的能源消耗進行實時監(jiān)測，實現(xiàn)產(chǎn)率、收率、物耗、能耗的能效指標分析，優(yōu)化鋼鐵企業(yè)的能源配置和平衡調(diào)度，實現(xiàn)鋼鐵工業(yè)節(jié)能降耗。鋼鐵企業(yè)通過MES（制造執(zhí)行管理系統(tǒng)）、ERP（企業(yè)資源計劃）、BI（商務智能）等軟件技術，讓鋼鐵生產(chǎn)、排產(chǎn)等環(huán)節(jié)變得更加智能化，決策分析數(shù)據(jù)也更加準確。用戶采用能源管理系統(tǒng)提高了能源的使用和管理水平，優(yōu)化能源管理流程，達到節(jié)能降耗的目的。同時，在汽車工業(yè)領域，通過使用應用傳感器能夠使生產(chǎn)控制更加智能，提升產(chǎn)品及樣式多元化程度，使生產(chǎn)線適應生產(chǎn)量波動變化。
研華當前針對物聯(lián)網(wǎng)的動作與策略則更加切實。基于其多年深耕垂直產(chǎn)業(yè)的良好基礎，研華選擇了“以應用為導向”作為當前拓展物聯(lián)網(wǎng)的理念，而智能建筑、智能交通、智能家居、環(huán)境監(jiān)測等領域，則成為了研華當前為關注的五大具體方向。這些成熟、智能的應用方案的支撐，使研華的物聯(lián)網(wǎng)篇章言之有物。正如研華工業(yè)自動化事業(yè)群產(chǎn)品經(jīng)理阮北山所言：“物聯(lián)網(wǎng)并非業(yè)界憑空創(chuàng)造的概念，而恰恰是基于現(xiàn)有的技術積累而逐漸衍生出來的，很多物聯(lián)網(wǎng)的應用，也必然源于對現(xiàn)有成熟應用的提煉和升華。”
物聯(lián)網(wǎng)在工業(yè)領域中應用并非沒有困難。研華工業(yè)通訊事業(yè)部經(jīng)理朱亞光表達了他的觀點，他認為物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的關鍵環(huán)節(jié)在于傳輸層，也就是通訊技術的發(fā)展。通訊做好了，物聯(lián)網(wǎng)的市場發(fā)展會很快，物聯(lián)網(wǎng)也才能做出像樣的產(chǎn)品。朱亞光認為物聯(lián)網(wǎng)更需要專用的產(chǎn)品同時解決通訊和控制問題，目前物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)采集的技術、也就是感知層技術發(fā)展已經(jīng)很穩(wěn)定，在工業(yè)自動化領域也是穩(wěn)定、成熟的技術。但傳輸層就不同，傳輸靠的是通訊技術，而通訊技術本身還在發(fā)展。
舉例來說，如中石油正在建設的油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，希望做到對井站庫生產(chǎn)參數(shù)、輸油管線、供水供電管網(wǎng)、油田道路、通信線路、現(xiàn)場運行狀態(tài)進行監(jiān)控。數(shù)據(jù)采集成功以后，如何傳輸是關鍵環(huán)節(jié)，而且遍布的油井意味著極為龐大的需求。還有高速公路上的監(jiān)控系統(tǒng)，以往只涉及隧道，現(xiàn)在客戶希望在整個高速公路鋪建視頻監(jiān)控系統(tǒng)，密集的視頻采集傳輸需求同樣不容小覷。而采集到的信息如何快速、準確、安全的從底層傳輸?shù)經(jīng)Q策層，中間的通訊過程相當不易。針對在不同行業(yè)應用的問題，研華將在2013年面向五大重點行業(yè)推出“WebAccess 創(chuàng)新合作產(chǎn)業(yè)伙伴聯(lián)盟”實現(xiàn)與行業(yè)系統(tǒng)集成商的無縫隙連接，打破行業(yè)應用的壁壘，更好的實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)在不同行業(yè)之間應用。
突破發(fā)展瓶頸，期待互聯(lián)互通
狹義的工業(yè)自動化物聯(lián)網(wǎng)是指在某個工廠或企業(yè)集團內(nèi)部形成，從而實現(xiàn)更率的生產(chǎn)、管理和指令響應等。如果涉及到不同企業(yè)、行業(yè)、地域之間物與物、人與物、人與人之間互聯(lián)的廣義上的物聯(lián)網(wǎng)，則需要用到公共社會資源的時候，需要依托政府管理和社會成員的支持與推動。
邦納的李毅認為，實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的普及發(fā)展面臨五大發(fā)展困境。首先，物聯(lián)網(wǎng)的普及發(fā)展需要社會資源的支持動員，更需要政府主導的干預與建設管理。其次是物聯(lián)網(wǎng)的行業(yè)標準，即物聯(lián)網(wǎng)執(zhí)行的任務如信息采集、傳輸、處理、云計算、人機處理等需要一個基本的標準來衡量、確定其中的軟硬件質(zhì)量和性能，評估其應用和管理，從而終能夠保證物聯(lián)網(wǎng)的可靠性、穩(wěn)定性和率。第三，物聯(lián)網(wǎng)是一個大體系，包涵有眾多子網(wǎng)絡體系和公共資源，如果互聯(lián)還會涉及到不同國家間的不同標準，那么物聯(lián)網(wǎng)將如何來協(xié)調(diào)規(guī)范？當前還沒有一個這樣的辦法出臺。第四，物聯(lián)網(wǎng)一個重要的特點是講究基本規(guī)則（應用層面的規(guī)則問題），這個規(guī)則象法律一樣要求涉足其中的每個子網(wǎng)系統(tǒng)都要遵循，而這個規(guī)則如何實現(xiàn)有效的柔性管理和執(zhí)行，這也是一個發(fā)展中的瓶頸。后，涉及到物聯(lián)網(wǎng)的安全問題。物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)的技術有一脈相承之處，網(wǎng)絡安全是互聯(lián)網(wǎng)難以攻克的硬傷，這在物聯(lián)網(wǎng)領域依然是硬傷，網(wǎng)絡安全至今沒有找到一個有效的技術或方法去保障，這一點嚴重滯緩了物聯(lián)網(wǎng)的普及發(fā)展。
回到工業(yè)自動化，這已是一個完整的局域物聯(lián)網(wǎng)體系。如何將工業(yè)與民用結(jié)合起來，使工業(yè)生產(chǎn)和終端用戶能夠?qū)崟r相互了解供需要求，進行有效的信息傳遞和共享，實現(xiàn)終的社會資源效率化，這是一個宏觀物聯(lián)網(wǎng)的概念，至于何時真正的實現(xiàn)，有待于以上五點困境的解決。
