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工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是第四次工業(yè)革命的基石，它通過將傳感器、控制器、互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能技術(shù)等融入到工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)，來提高效率、改善質(zhì)量、降低資源消耗，最終實(shí)現(xiàn)工業(yè)智能化。

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)在能源、運(yùn)輸、制造等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用，我國工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展已經(jīng)由過去的政府主導(dǎo)逐漸向需求推動(dòng)轉(zhuǎn)變。特別是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)為制造業(yè)帶來的縮短校正周期、提前預(yù)測故障、主動(dòng)監(jiān)測預(yù)防等效用，逐漸被行業(yè)企業(yè)所認(rèn)可。據(jù)<電子發(fā)燒友>數(shù)據(jù)顯示，2018年國內(nèi)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)模將近3000億元，約占物聯(lián)網(wǎng)整體市場規(guī)模的22%。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的擴(kuò)大，離不開上游通信技術(shù)和MEMS傳感器的助力。

圖：2013-2018年我國工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)模（億元）

資料來源：<電子發(fā)燒友>

兩大支柱

5G帶來可能性

物聯(lián)網(wǎng)的概念正式提出是在2005年，但即便到移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)如此普及的現(xiàn)在，在工業(yè)領(lǐng)域設(shè)備聯(lián)網(wǎng)的比例仍然較低，聯(lián)網(wǎng)設(shè)備所涉及的應(yīng)用覆蓋面較窄，而這主要是由于網(wǎng)絡(luò)在時(shí)延和可靠性方面尚未達(dá)到工業(yè)級應(yīng)用要求。

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)能夠促進(jìn)產(chǎn)業(yè)界工業(yè)4.0的轉(zhuǎn)化，這離不開通信技術(shù)的支持，同時(shí)工業(yè)環(huán)境也對通信提出了要求，例如低時(shí)延、高可靠、獨(dú)立組網(wǎng)、專用頻譜等等。2019年11月19日，工信部辦公廳印發(fā)了《“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”512工程推進(jìn)方案》，通知指出，通過打造5個(gè)產(chǎn)業(yè)公共服務(wù)平臺、加快垂直領(lǐng)域的先導(dǎo)應(yīng)用、內(nèi)網(wǎng)建設(shè)改造覆蓋10個(gè)重點(diǎn)行業(yè)、形成至少20大典型工業(yè)應(yīng)用場景，促進(jìn)制造業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化升級。有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，2035年之前，5G將會給全球范圍內(nèi)帶來約12萬億美元的產(chǎn)出，其中有40%是來自工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用。可見，5G為工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)解決了通信難題，并也將由此獲得經(jīng)濟(jì)效益。我國5G模組廠商包括移遠(yuǎn)通信、日海智能、廣和通、華為、聞泰科技等。

MEMS傳感器帶來實(shí)用性

MEMS傳感器在消費(fèi)領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)成為備受矚目的焦點(diǎn)，但在工業(yè)方面的應(yīng)用也正迅速發(fā)展，例如資產(chǎn)追蹤、產(chǎn)線實(shí)時(shí)反饋、能源管理等等。

MEMS傳感器構(gòu)成了工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的感知層，是完成物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集最直接的系統(tǒng)單元。通過對傳感器讀取的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，企業(yè)可以決定如何對業(yè)務(wù)流程進(jìn)行優(yōu)化、對整體生產(chǎn)效率進(jìn)行提升。工業(yè)上使用的傳感器種類繁多，其中流量傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器占據(jù)較大的市場份額。從我國MEMS企業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀來看，主要分布在長三角地區(qū)，數(shù)量占比約為44%，其中江蘇省占比超過25%。國產(chǎn)MEMS傳感器企業(yè)逐漸崛起，在智能汽車、工業(yè)控制、工業(yè)自動(dòng)化等方面均有自主產(chǎn)品應(yīng)用。

三點(diǎn)思考

目前，從工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展進(jìn)程來看，尚存在一些推廣難題，這里簡要分析三點(diǎn)值得思考的問題。

一是，網(wǎng)絡(luò)安全。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)涉及互聯(lián)網(wǎng)和數(shù)據(jù)傳輸?shù)膹?fù)雜基礎(chǔ)設(shè)施，因此，它具有前所未有的網(wǎng)絡(luò)攻擊潛力，數(shù)據(jù)的所有權(quán)和安全性是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的主要挑戰(zhàn)。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)有可能將企業(yè)的生產(chǎn)線暴露到外網(wǎng)、物理隔離也可能因管理疏忽而感染外網(wǎng)病毒、安全防護(hù)能力較弱的傳感器可能成為DDOS攻擊的跳板等等，這都意味著工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)需要更嚴(yán)謹(jǐn)?shù)陌踩雷o(hù)技術(shù)。據(jù)中國信通院統(tǒng)計(jì)，我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟82家工業(yè)企業(yè)的ICS、SCADA等工控系統(tǒng)中，28.05%都出現(xiàn)過漏洞，其中23.2%是高危漏洞。

二是，數(shù)據(jù)價(jià)值。通常工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)考慮較多的是如何采集更多數(shù)據(jù)、如何處理數(shù)據(jù)，但更為重要的是如何發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)價(jià)值。據(jù)工信部數(shù)據(jù)顯示，70年以來，我國工業(yè)增加值增長超970倍，已經(jīng)擁有41個(gè)工業(yè)大類、207個(gè)工業(yè)中類、666個(gè)工業(yè)小類，是全世界唯一擁有聯(lián)合國產(chǎn)業(yè)分類中所列全部工業(yè)門類的國家。因此，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用垂直領(lǐng)域眾多，這不僅需要應(yīng)用開發(fā)者增加場景認(rèn)知、業(yè)務(wù)了解，也需要給予實(shí)際使用物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的工業(yè)企業(yè)更多的自主操作可能性，因此，工業(yè)軟硬件共同搭建的生態(tài)系統(tǒng)需要更貼近生產(chǎn)實(shí)際，通過采集有價(jià)值的數(shù)據(jù)，輔助建模，讓數(shù)據(jù)產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益。

三是，互聯(lián)協(xié)議。物聯(lián)網(wǎng)是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)最底層的基礎(chǔ)，但僅僅是傳感器與設(shè)備連接是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，還需要與外網(wǎng)連接。但對于距離相對較短的無線設(shè)備網(wǎng)絡(luò)，在本地通常有數(shù)個(gè)協(xié)議進(jìn)行競爭，例如藍(lán)牙、ZigBee、Thread，這就必須面對互操作性問題；在低功耗廣域網(wǎng)級別，也出現(xiàn)了相同的問題，例如LTE-M和NB-IoT的競爭。在應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)的領(lǐng)域中，有40%，甚至60%的潛在價(jià)值是需要運(yùn)用互操作性才能發(fā)揮出來，這也就是說如果物聯(lián)網(wǎng)不是對外連接、交互的，那么價(jià)值將無法體現(xiàn)。

縱觀近代以來，崛起的國家無一不是制造業(yè)強(qiáng)國，工業(yè)水平在極大程度上反映了一個(gè)國家的整體實(shí)力，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，為工業(yè)的發(fā)展提供了新的方向，而其在生產(chǎn)環(huán)節(jié)、供應(yīng)鏈管理、能源管理、管理決策等方面將會有更為廣泛的應(yīng)用，隨著落地難題的一一破解，未來的應(yīng)用普及度會不斷提升。

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