關(guān)于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的深度思考

導(dǎo)讀：思考所有問題都需要從宏觀到微觀的細(xì)化過程，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)也不能例外，我認(rèn)為對(duì)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行深度思考，需要從以下五個(gè)維度進(jìn)行分析，否則將會(huì)要么帶來一葉障目，要么帶來好高騖遠(yuǎn)。

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是指在工業(yè)中應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)工業(yè)特有的價(jià)值增值的技術(shù)模式。

所有物聯(lián)網(wǎng)都是為了實(shí)現(xiàn)萬物互聯(lián)，特別是物與物的互聯(lián)，但是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)又有其專有屬性，原因是與工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)相對(duì)的消費(fèi)物聯(lián)網(wǎng)本身的聯(lián)網(wǎng)密度、聯(lián)網(wǎng)的實(shí)時(shí)性、聯(lián)網(wǎng)物的異質(zhì)化要求都不高，而工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的要求主要表現(xiàn)在聯(lián)網(wǎng)密度、聯(lián)網(wǎng)實(shí)時(shí)性及聯(lián)網(wǎng)異質(zhì)化三個(gè)方面。

思考所有問題都需要從宏觀到微觀的細(xì)化過程，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)也不能例外，我認(rèn)為對(duì)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行深度思考，需要從以下五個(gè)維度進(jìn)行分析，否則將會(huì)要么帶來一葉障目，要么帶來好高騖遠(yuǎn)。

首先需要我們思考的問題是，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的價(jià)值、意義和目的是什么;

第二個(gè)是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)需要連什么的問題，這是一個(gè)范圍的概念;

第三個(gè)需要我們思考的是連入物聯(lián)網(wǎng)的物的層級(jí)問題，也就是深度的問題;

第四個(gè)需要我們思考的是實(shí)現(xiàn)物聯(lián)的價(jià)值成本分析;

第五個(gè)需要我們思考的是如何建設(shè)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)。

第一、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的價(jià)值、意義和目的是什么?

互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)的連接，或者說實(shí)現(xiàn)了人與人的連接，這個(gè)連接帶來了人的交互的便利，在這個(gè)基礎(chǔ)上涌現(xiàn)出很多全新的、顛覆性的商業(yè)模式，例如，電子商務(wù)、即時(shí)通訊，社交媒體等等;而物聯(lián)網(wǎng)將實(shí)現(xiàn)人與物、物與物的連接，同樣我們也期望帶來全新的、顛覆性的商業(yè)模式，甚至更進(jìn)一步，期望帶來人類生活、生產(chǎn)方式的全新的顛覆性的模式。

作為物聯(lián)網(wǎng)主戰(zhàn)場(chǎng)的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)，人們對(duì)其的期許是在工業(yè)設(shè)計(jì)、制造、流通環(huán)節(jié)帶來革命性的變革，為傳統(tǒng)工業(yè)注入新的活力，提供新的勢(shì)能，驅(qū)動(dòng)工業(yè)在更高維度上發(fā)展、創(chuàng)新、乃至變革。隨著計(jì)算、存儲(chǔ)能力的提升，特別是大數(shù)據(jù)、人工智能的發(fā)展，任何行業(yè)對(duì)數(shù)據(jù)獲取手段都提出了前所未有的要求。對(duì)數(shù)據(jù)獲取手段的要求主要表現(xiàn)在四個(gè)特征，第一是高效性;第二是準(zhǔn)確性;第三是實(shí)時(shí)性;第四是經(jīng)濟(jì)型;在當(dāng)前技術(shù)能力下，能夠同時(shí)滿足這四個(gè)特征的就是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)，首先，芯片技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到一個(gè)具有較強(qiáng)計(jì)算能力的MCU在美元以下，RFID芯片價(jià)格甚至已經(jīng)到美分這個(gè)量級(jí)，使得工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)有了物質(zhì)基礎(chǔ)，同時(shí)滿足了經(jīng)濟(jì)性要求;近三十年的通訊技術(shù)的發(fā)展，從模擬到數(shù)字，從簡(jiǎn)單調(diào)制到復(fù)雜調(diào)制技術(shù)的商用化，使無線通訊可以很廉價(jià)地覆蓋幾百米甚至數(shù)公里的范圍，滿足了數(shù)據(jù)獲取的密集部署要求，同時(shí)由于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的永久在線的特征，使工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)滿足數(shù)據(jù)獲取的高效性、實(shí)時(shí)性要求;微電子技術(shù)在近年也發(fā)生了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，不論在價(jià)格上還是在進(jìn)度上都有了長(zhǎng)足的突破，滿足了數(shù)據(jù)獲取的準(zhǔn)確性。

總而言之，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)是在以下幾個(gè)條件成熟時(shí)涌現(xiàn)出來的不可逆轉(zhuǎn)的趨勢(shì)：

快速變化的市場(chǎng)需要數(shù)據(jù)支撐，產(chǎn)生了市場(chǎng)對(duì)數(shù)據(jù)獲取的急切要求;

MCU的發(fā)展使得計(jì)算能力快速提升;

以調(diào)制技術(shù)為核心的通訊技術(shù)發(fā)展為聯(lián)網(wǎng)建立的管道基礎(chǔ);

傳感技術(shù)，特別是以MEMS為標(biāo)志的微電子技術(shù)的發(fā)展給予感知世界提供的保證;

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)不是規(guī)劃出來的，是各種技術(shù)與需求發(fā)展進(jìn)化的產(chǎn)物，是生活、生產(chǎn)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展到一定高度后自然而然出現(xiàn)的，是在需求的驅(qū)動(dòng)下，眾多行業(yè)創(chuàng)新帶了的自然產(chǎn)物。

通過工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)，可以把傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)中不可數(shù)字化之物數(shù)字化，可以把傳統(tǒng)不可數(shù)字化之行為數(shù)字化，可以把傳統(tǒng)不可能變?yōu)榭赡?，甚至變?yōu)槿菀撰@得、解決的方案。

第二、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)需要連什么?

這個(gè)問題是第一個(gè)問題的延續(xù)，如果不考慮經(jīng)濟(jì)性，那么我們可以說工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)連接一切可連接之物，但是，當(dāng)我們?cè)谧鲆粋€(gè)務(wù)實(shí)的、有價(jià)值的方案時(shí)就不能不考慮可行性及經(jīng)濟(jì)性，那么工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)連什么呢?我們認(rèn)為這是一個(gè)從哪里來到哪里去的問題，我們通過上面對(duì)價(jià)值、意義和目的分析可知，我們應(yīng)該從目的反推，一切從目的出發(fā)，時(shí)刻盯緊企業(yè)需要彌補(bǔ)的最關(guān)鍵環(huán)節(jié)，例如，如果對(duì)量化OEE有需求，那么我們就要連接設(shè)備狀態(tài);如果要減少在制品，那么我們就要對(duì)在制品進(jìn)行追蹤;如果能源消耗對(duì)企業(yè)是重中之重，那么我們就要把能效物聯(lián)化，等等。世界上不存在同樣的兩片樹葉，同樣地，世界上也不存在同樣的兩個(gè)企業(yè)，我們只能對(duì)企業(yè)本身進(jìn)行深入分析，緊緊聚焦于企業(yè)價(jià)值，在保證經(jīng)濟(jì)性的基礎(chǔ)上，確定工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)施范圍方案。聯(lián)網(wǎng)范圍一個(gè)核心點(diǎn)是連入物的屬性，也就是說我們通過分析連入物的屬性與企業(yè)建設(shè)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)目標(biāo)的耦合度，決定需要實(shí)施工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的廣度。

第三、需要獲得連入物的哪些數(shù)據(jù)?

通過分析工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)連什么后，我們得到了連入物的內(nèi)容，接下來需要我們決定是對(duì)每個(gè)/每類連入物我們?cè)摂?shù)字化哪些屬性，這里遇到工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)特有的一個(gè)障礙，需要連入工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的物的可連通性問題， 特別是在設(shè)備互聯(lián)時(shí)，可連通性表現(xiàn)的特別突出，例如，有的設(shè)備具有開放的通訊協(xié)議和可用的通訊接口，有的設(shè)備不開放協(xié)議等等，那么可連通性就是對(duì)方案供應(yīng)商的很大的考驗(yàn)，我們的經(jīng)驗(yàn)是有四種方案可供選擇：

使用設(shè)備開放的協(xié)議;

使用設(shè)備自帶的傳感器;

添加新的傳感器;

改變觀察側(cè)面及維度，使用全新的采集模式;

其中第四條，改變觀察的側(cè)面和維度，使用全新的連接方式是使用第一性原理，避開設(shè)備不開放協(xié)議或接口的阻礙，避開被設(shè)備供應(yīng)商牽著鼻子走的方向，從本質(zhì)上獲取數(shù)據(jù)。例如：通過能效檢測(cè)獲得設(shè)備的使用狀態(tài)，通過震動(dòng)傳感分析設(shè)備部件的故障、甚至是轉(zhuǎn)速等，只要通過第一性原理從你需要的信息入手，而不是被動(dòng)地從設(shè)備可以提供的數(shù)據(jù)入手來提供物聯(lián)解決方案的方式。直接把我們需要的信息做為目標(biāo)，觀察除了直接連接設(shè)備外，我們還能夠如何獲得需要的信息，因?yàn)橹挥形覀儷@得的數(shù)據(jù)能夠與設(shè)備提供的數(shù)據(jù)在信息上能夠“同構(gòu)”即可。例如，我們可以在我們的物聯(lián)設(shè)備上安裝一個(gè)震動(dòng)傳感器，從傳感器獲得的數(shù)據(jù)中，我們即得到了設(shè)備是否開機(jī)，又得到了是否啟動(dòng)工作，同時(shí)還得到設(shè)備的轉(zhuǎn)速。如果不用第一性原理，而是硬要跟設(shè)備互聯(lián)，那至少要采集三個(gè)數(shù)據(jù)，并且未必設(shè)備能夠給你。這就是典型的邊緣計(jì)算的案例，邊緣計(jì)算的計(jì)算規(guī)則一定要具有定制能力，可以說邊緣計(jì)算一定是一個(gè)知識(shí)容器，可以方便地把客戶、廠家，甚至是第三方的知識(shí)融入的容器，我們開發(fā)的支持腳本的設(shè)備已經(jīng)具有了初步的邊緣計(jì)算的功能，我們需要在這個(gè)方面繼續(xù)加大支持力度。

所以，通過分析企業(yè)價(jià)值和物的可連通性，我們就可以明確定義需要連入物層級(jí)，也就明確了連入物的連接深度;

在連入物聯(lián)網(wǎng)的物的層級(jí)中一個(gè)重要的概念是管理粒度，對(duì)于制造業(yè)來說，連入物的管理粒度大概分為如下幾個(gè)層級(jí)：

傳感級(jí);

設(shè)備級(jí);

產(chǎn)線級(jí);

車間級(jí);

企業(yè)級(jí);

也就是說我們要在經(jīng)濟(jì)性可行的前提下定義數(shù)據(jù)獲取的粒度。理論上講，細(xì)粒度一定比粗粒度更好，更有價(jià)值，但是當(dāng)加入成本分析后，可能并不一定粒度越細(xì)越好，需要按照各種制約因素找到一個(gè)平衡點(diǎn)。

第四、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的價(jià)值成本分析

價(jià)值成本永遠(yuǎn)在企業(yè)行為中持有權(quán)值最高的贊同或者否決的一票，通過前三項(xiàng)分析，我們僅剩下最后一個(gè)問題沒有解決，這也是關(guān)乎價(jià)值成本的關(guān)鍵：管理粒度問題，我們到底需要在多細(xì)的粒度下進(jìn)行管理?這帶來了一個(gè)哲學(xué)問題：世界是不是需要黑盒子。什么意思呢?當(dāng)我們確定一個(gè)管理粒度后，比管理粒度更細(xì)的信息將被隱藏在黑盒子中，這個(gè)黑盒子將成為我們分析深度或者認(rèn)知深度的制約因素和約束條件。我們可以通過價(jià)值成本分析來找到這個(gè)平衡點(diǎn)，從而明確黑盒子的大小，并最終確定連入工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的物的特性。

第五、如何建設(shè)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)?

我們的期許是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的價(jià)值觀，其他一起都是方法論。首先，我們?cè)谝?guī)劃物聯(lián)網(wǎng)時(shí)要本著既要有高瞻遠(yuǎn)矚，又要有務(wù)實(shí)可行的精神。在思考黑盒子的大小時(shí)我們要高瞻遠(yuǎn)矚，設(shè)計(jì)方案盡可能地以黑盒子盡量小為目標(biāo)，而實(shí)施方案則按照價(jià)值成本分析選擇合適的黑盒子的大小，也就是選擇合適的管理粒度，從而保證投入收益的平衡，甚至我們可以把黑盒子盡量定義的大些，用以驗(yàn)證工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的可行性，最大可能地降低工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)實(shí)施的風(fēng)險(xiǎn)。

總之，我們應(yīng)該從以幾個(gè)方案來確定工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)原則：

期望獲得什么結(jié)果?

期望用什么方式獲得想要的結(jié)果?

需要信息基礎(chǔ)提供什么?

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是否能夠獲得這些信息?

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)如何獲得這些信息?

獲得這些信息的性價(jià)比如何?

回歸分析，評(píng)估預(yù)期結(jié)果是否符合經(jīng)濟(jì)利益?

落地實(shí)施。