过去几十年,数字技术一直在改变我们生活的世界。比如说,物联网(IoT)和云计算就引发了我们社会生活和企业运营方式的变革。这场变革已开始进入工业领域,最明显的就是工业物联网(IIoT)和工业4.0,以及这些力量对智慧工厂等其他创新理念的推动。
智慧工厂可在IIoT和云技术的推动下取得长足进步。例如,使用来自IIoT和在云端处理的数据,预测性分析能够为智慧工厂优化各种过程。然而,包括钢铁厂在内的很多工业企业,其系统大多有更为严格的要求,比如实时计算和通信限制,这些是云提供不了的。
智慧工厂是高度数字化的联网生产环境,包含大量带有计算和通信功能的设备(事物)。其中一些设备仅与其他本地设备或遗留后端IT系统通信,网络——实体系统等其他设备则甚至能通过全球互联网与其他系统通信。智慧工厂驱动智能制造,智能制造利用智慧工厂的资源提供健壮、可靠和安全的生产运营,促进制造自动化,通过减少损耗/停机优化生产过程。
需要思考的下一个问题是:我们如何达成智慧工厂的愿景?我们研究和发展了很多技术范式,用以实现智慧工厂和智慧城市及智能家居等其他智慧实体愿景。这些技术范式包括万物互联网(IoE)、物联网(IoT)、工业物联网(IIoT)和工业4.0。
各个范式之间联系紧密。比如说,IIoT就是IoT的一个子集,IoT又是IoE的子集。我们不妨进一步探究这些相互联系的范式。
IoE是思科引入的一套系统,“将人员、过程、数据和物体连接起来,构建比之前更加相关、更有价值的网络连接——转信息为行动,为企业创建新功能,为个人带来更丰富的体验,为国家开创前所未有的经济机会。”而IoT则是基于事物的技术范式,其中事物指的是内嵌了计算与通信功能的物体。
这些物体连接在一起组成物连网(NoT),相互连接所用的通信协议有可能不同。采用在云计算基础设施中运行的连接协议,用户或其他系统可以通过互联网访问这些物体。这些物体往往能为事物带来增值功能,比如可以通过互联网查看监控摄像机视频反馈,或者在外度假时关闭厨房里忘了关的灯。
IoE和IoT的主要差异在于人和过程。IIoT类似IoT。主要差异是,从定义来说,IIoT利用基于工业需求和资源的技术与事物,而IoT超越了工业范畴,包含任意性质的事物。
最后,我们来看看工业4.0和它在这一生态系统中的位置。德国总理默克尔宣称,工业4.0是“通过数字技术和互联网与传统工业的融合,完全转变整个工业生产环境。”这表明,工业4.0中,与制造等工业系统相关的所有实体,均数字互连。
《福布斯》和Schaefer将工业4.0描述为物联网与服务互联网的紧密互连。所有这些认知显露出工业4.0和万物互联网之间的某种等同度,但在定义上,二者之间存在一个主要差异:IoE包含所有事物,而工业4.0主要着眼工业范畴。
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