十年來，物聯(lián)網 （IoT） 在全球范圍內蓬勃發(fā)展。物聯(lián)網的主要焦點是消費者領域，然而，還有其他領域需要基于連接事物的應用。物聯(lián)網在制造業(yè)中的延伸被稱為工業(yè)物聯(lián)網，通常也稱為IIoT/工業(yè)4.0。IIoT通過安全網絡連接機器和工業(yè)設備，并實現(xiàn)整個工業(yè)設施的自動化。IIoT是M2M通信，大數(shù)據(jù)分析，SCADA和類似其他行業(yè)設備的組合。

到2025年，設備和技術的工業(yè)物聯(lián)網（IIoT）市場預計將從773億美元增長到1106億美元，在預測期內的復合年增長率為7.4%。

要了解工業(yè)物聯(lián)網如何使制造業(yè)受益，讓我們檢查一些關鍵點：

資產管理：-想象一下，一家工廠正在制造某種資產，操作員需要定期驗證資產已達到的階段，根據(jù)資產時序更改電機的控制，并通過查看進入和退出點來控制生產。在這種情況下，如果我們能夠減少人為干預并智能地跟蹤資產，那將非常有幫助。借助IIoT的智能工廠可以使用智能傳感器跟蹤不同的工廠資產位置，監(jiān)控供需要求，并相應地管理工作流程，記錄和生產。

預測分析：-制造商可以對正在進行的制造狀態(tài)進行分析，估計實現(xiàn)里程碑所需的時間表，機器的維護要求。預測分析工具可幫助工程師確定問題的根本原因并制定緩解計劃，從而提前警告故障。隨著我們在這個生態(tài)系統(tǒng)中的發(fā)展，生產線將擁有更多的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)可以提供更多的可見性來處理復雜的場景，從而形成更強大的系統(tǒng)。

高效和富有成效的流程：-工業(yè)中的機械設備需要定期維修和維護。如果設備意外損壞，則可能會影響計劃生產的減少，浪費時間和資源。物聯(lián)網輔助生產可以通過在設備導致?lián)p壞之前對其進行維修來避免生產停機。最終，在增強分析、減少停機時間和基于正在監(jiān)控的機器的決策的幫助下，生產線將提高生產率，從而加快制造速度。

安全操作：-該行業(yè)的機器可能很危險，如果不定期維修，可能會變成危險。采用工業(yè)物聯(lián)網（IIoT）自動化單元可以確保員工和機器的安全。此外，該行業(yè)可以將機器人技術與機器相結合，以限制工人在地面以下或在某些特殊腔室中工作。

如今，許多制造公司已經開始投入時間和金錢來開發(fā)智能IT驅動的制造解決方案。工業(yè) 4.0 的采用使工業(yè)用戶能夠利用其優(yōu)勢，例如資產管理、預測分析、高效和生產流程以及運營安全。然而，通過利用這些優(yōu)勢，IIoT為制造商和企業(yè)帶來了自己的一系列挑戰(zhàn)。

制造商和原始設備制造商采用IIoT的挑戰(zhàn)

互操作性：-制造業(yè)沉迷于航空航天、汽車和石油廠等各個領域。不同部門涉及的制造工藝各不相同。工業(yè)部門既沒有標準也沒有工業(yè)智能傳感器。例如，在生態(tài)系統(tǒng)內不同供應商的機器之間傳輸數(shù)據(jù)將與其他生態(tài)系統(tǒng)不同。像Zigbee，Thread這樣的標準，在物聯(lián)網中，提升了物聯(lián)網系統(tǒng)與其他設備互操作以共享信息。然而，工業(yè)4.0沒有類似的標準。原始設備制造商和中小企業(yè)需要改變/數(shù)字化他們的流程，以確保業(yè)務部門基于一些現(xiàn)有流程的互操作性。

安全：-如果沒有互連系統(tǒng)，確保智能技術是無效的。但是，將工業(yè)級機器與網絡連接會帶來風險。它可能導致易受攻擊的攻擊，并可能導致制造過程故障，員工和機器的安全可能受到威脅。對于任何工業(yè) 4.0 OEM 來說，都必須擁有最強大、最安全的環(huán)境，以保護工作站免受網絡威脅。

行業(yè)創(chuàng)客的專業(yè)知識不足（缺乏知識）：-由于IIoT剛剛起步，技術創(chuàng)新所需的行業(yè)技能，具有不同機械形狀和尺寸的單元的協(xié)調，來自各種來源的數(shù)據(jù)集成以及實現(xiàn)眾多制造系統(tǒng)的供應商是市場的困難之一。除此之外，由于缺乏知識和巨大的投資需求，小規(guī)模公司將發(fā)現(xiàn)難以開始使用工業(yè)4.0技術。

缺乏成熟的技術：-智能制造單元需要有一種機制或傳感器來智能地檢測和協(xié)作從一臺機器到另一臺機器的數(shù)據(jù)。這需要工業(yè)級傳感器和智能機器。目前，面臨的挑戰(zhàn)是，市場上沒有太多可用于該行業(yè)的智能傳感器/機器。此外，開發(fā)工業(yè)級傳感器需要對生態(tài)系統(tǒng)進行培訓和模擬，這是一項艱巨的任務，但對工業(yè)家來說卻是一個重要方面。

基于上述與IIoT相關的好處和挑戰(zhàn)，讓我們了解一些支持它的重要用例。

使用工業(yè)物聯(lián)網網關：-與PLC，DCS和其他傳感器接口的工業(yè)網關，用于通過OPC UA或其他一些行業(yè)標準進行數(shù)據(jù)收集。它將支持云，這有助于將真實事物與數(shù)字世界聯(lián)系起來?；谠频木W關將支持對生產數(shù)據(jù)的分析，從而推動核心業(yè)務邏輯。

一些主要功能：

通過可靠的高速以太網、Wi-Fi 或 LTE 連接實現(xiàn)云連接（適用于非常偏遠的地區(qū)）

支持標準工業(yè)協(xié)議（Modbus，OPC Unified Architecture - OPC UA，MTConnect等）

與 PLC 和 SCADA 集成

時間敏感型網絡 （TSN）

將重要數(shù)據(jù)發(fā)送到云端進行大數(shù)據(jù)分析和預測性維護

使用智能制造解決方案：智能制造解決方案將有助于分階段管理制造單位，并為資產提供故障報告。該解決方案還將支持工業(yè)電機控制和速度診斷。為了遠程跟蹤和控制制造，該解決方案將提供一個云接口。

一些主要功能：

控制電機的運行和速度

溫度和壓力測量和分析

在達到溫度和壓力閾值時采取適當措施

使用雨量RFID和位置繪圖進行制造階段跟蹤

庫存管理并在必要時訂購更多庫存/組件

通過可靠的高速以太網、WiFi 或 LTE 連接（適用于偏遠地區(qū)）和制造統(tǒng)計數(shù)據(jù)實現(xiàn)云連接

審核編輯：郭婷