工业物联网终极指南:核心技术、核心玩家与落地实战全解析

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工业物联网终极指南:核心技术、核心玩家与落地实战全解析

智东西

编 | 十四

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你是否好奇物联网如何重塑制造业?当前,物联网正与传统产业深度融合,开启全新阶段。未来十年,全球物联网价值将突破10万亿美元,占全球经济十分之一,并催生城市管理、生产制造、汽车驾驶、能源环保等数个千亿级市场。

工业制造的转型升级成为核心驱动力。各国纷纷推出战略举措,争夺发展先机。预计到2020年,工业物联网在物联网产业中占比将达25%,规模突破4500亿元。

本期智能内参,我们解读中国电子技术标准化研究院的工业物联网白皮书,深入挖掘其在工业领域的应用前景,从终端、平台两大维度剖析技术产业现状,梳理标准化进程,并展示创新案例。

以下为智能内参核心干货整理:

一、从政策驱动到需求爆发

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工业物联网的本质和六大典型特征

随着物联网技术演进,中国制造2025、美国先进制造、德国工业4.0等国家战略推进,工业物联网应运而生。它作为智能制造的基石,正成为全球工业智能化变革的关键推手。

中国电子技术标准化研究院定义:工业物联网通过网络互联、数据互通和系统互操作,实现制造原料灵活配置、过程按需执行、工艺合理优化、环境快速适应,从而构建服务驱动型新工业生态。

用工业物联网改造传统产业,将深刻变革企业生产、经营和管理模式,提升效率与附加值,推动节能减排,加速我国经济从生产驱动向创新驱动转型。

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工业物联网参考体系架构

当前,我国工业物联网从政府引领转向需求主导,企业正用它解决实际问题:

1、通过传感器监控设备、原料、在制品及人员状态,实现智能生产,提升效率与质量;

2、利用RFID等技术构建智能仓储,联动生产流程,优化原料配置;

3、耐用设备通过数据感知实现预测性维护,提升附加值。

工业物联网深入制造各环节,助力破解产能过剩、成本高压等困境。

二、四步实现工业物联网布局

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工业物联网实施的四个阶段

工业物联网实施涵盖四大阶段:

1、智能感知控制:利用传感器、RFID、无线传感网络等,实时采集数据,实现设备智能控制;

2、全面互联互通:通过工业网关、短距离无线通信、低功耗广域网等技术,安全高效传输数据;

3、深度数据应用:借助云计算、大数据,建模分析数据,挖掘潜在关系,提升决策支持能力;

4、创新服务模式:运用信息管理、智能终端和平台集成,提供定制、运维、咨询等服务,构建智能工厂、远程维护等生态,提升产业价值。

三、技术体系与发展趋势透视

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工业物联网技术体系

工业物联网技术体系包括四大板块:

1、感知控制技术:涵盖传感器、射频识别、多媒体、工业控制(如SCADA、DCS、PLC),是部署核心;

2、网络通信技术:以工业以太网、短距离无线通信、低功耗广域网为主,实现设备互联,降低布线成本;

3、信息处理技术:包括数据清洗、分析、建模和存储,支撑应用开发;

4、安全管理技术:涉及加密认证、防火墙、入侵检测,保障系统安全。

发展趋势聚焦五大方向:

1、终端智能化:传感器微型化、智能化,工业控制系统开放化;

2、联接泛在化:从现场总线到工业无线,连接监控设备与生产装备;

3、计算边缘化:数据就近处理,满足实时需求,增强安全与管理;

4、网络扁平化:促进信息智能流动,实现实时控制与科学决策;

5、服务平台化:提升连接灵活性,扩展用户规模,提供远程管理、预防性维护等服务。

四、产业核心玩家深度剖析

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工业物联网产业地图(援引CB Insights)

传感器:2021年1906亿美元

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传感器市场份额(援引华然咨询)

工业4.0与智能制造推动传感器市场扩张。预计2016-2021年复合年增长率达11%,2021年规模至1906亿美元。

全球市场由美、日、德企业主导,如霍尼韦尔、通用电气等。亚太地区增长迅速,我国加大投入,提升高端传感器占有率,代表企业有沈阳仪表科学研究院、汉威电子等。

工业控制:美欧日主导

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工控市场分析(援引安信证券)

工业控制以PLC、DCS等产品为核心,实现对过程的检测、优化与管理。

PLC市场分美、欧、日韩三大流派,如美国A-B、德国西门子、日本三菱。我国市场仍以外资为主,但国内企业正逐步崛起。

DCS领域,霍尼韦尔、横河等占优,国产DCS飞速提升,代表企业有和利时、浙大中控等。

平台:传统巨头对决IT大佬

工业巨头积极布局平台,如西门子MindSphere、GE Predix、海尔COSMOPlat。IT巨头借云平台优势构建生态,如微软Azure、亚马逊AWS、阿里云。

合作成主流,如GE Predix登陆微软Azure,ABB依托Azure提供云服务,西门子MindSphere联姻AWS、SAP。

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全球物联网相关标准化组织分布图

技术和产业驱动下,标准化工作推进,涵盖传感器、控制、网络、信息集成、安全等领域。

五、四大实战用例深度解析

基于机床物联网的租赁

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租赁应用网络架构

智能云科iSESOL平台实现生产力共享。用户通过平台实时监控设备状态、分析历史数据、管理费用,借助大数据工具优化决策。

新保险模式

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新保险模式总体方案示意图

树根互联以工业物联网平台为基础,整合数据采集、存储、分析,提供保险大数据方案,评估设备状态、企业运营与信用风险。

无人化磨棍间轧辗流转

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无人化磨棍区域工作流程

传统磨辑间存在效率低、风险高、质量波动大等问题。宝钢应用工业互联网、RFID、智能控制等技术,实现轧辑自动识别、智能磨削、自动水冷等工艺,提升供辑能力,降低安全风险与成本。

物流自动化

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项目系统框架

通过工业物联网,轮胎企业实时掌握采购、库存、销售信息,大数据预测原料趋势,优化供应链,实现智能制造。

智东西认为,工业物联网依托成熟的传感器、数据处理及自动化技术,推动工业应用向智能化转变。感知与互联实现后,数据模型潜力释放,拓展制造领域,构建个性化服务生态,激发产业创新。传感器、工业控制企业将直接受益,国内产业正蓄势待发。

附:

2017年物联网十大趋势(跨界用例、LPWA、安全优先、服务方案、M&A、AI+、商业服务模型、云计算、雷达)

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物联网产业地图(CB Insights)

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物联网的技术体系包括哪些方面?

物联网技术体系涵盖四大层次:感知与控制层、网络层、平台服务层、应用服务层。真正的企业级应用需层层构建。

物联网体系主要有哪些架构?-懂得

主流架构分为三层:感知层(识别物体、采集信息)、网络层、应用层。感知层包括传感器、RFID、摄像头等。

物联网的技术体系结构有哪些部分?

物联网体系由感知层、网络层、应用层组成。网络层含接入、汇聚、核心交换;应用层分管理服务与具体应用。

物联网体系主要有哪些架构?-bigaple_的回答-懂得

公认三层架构:感知层(如传感器、RFID)、网络层、应用层,实现物联智能。

物联网体系建设内容?

利用物联网智慧能力,消除安全隐患,为市政、军事等领域提供稳定决策基础。

itu-t物联网体系结构分为几层?

ITU-T分为三层:感知层(RFID、传感器)、网络层、应用层,实现信息获取与处理。

物联网的三层体系结构及三个基本特征分别是?

三层包括感知层、网络层、应用层;基本特征为全面感知、可靠传输、智能处理。

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