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嵌入式物聯(lián)網(wǎng)解決方案以驚人的準(zhǔn)確性和增長(zhǎng)速度席卷。但是，這一切只是“將所有東西都連接到互聯(lián)網(wǎng)”的熱潮，還是真正價(jià)值被實(shí)現(xiàn)？據(jù)麥肯錫研究所（McKinsey Global Institute）稱，在2025年，物聯(lián)網(wǎng)每年可能產(chǎn)生 “3.9至11.1萬億美元”的總體經(jīng)濟(jì)影響！聯(lián)想到有預(yù)期表明，到2025年直接物聯(lián)網(wǎng)支出將達(dá)1萬億美元，很容易推斷出物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生的的價(jià)值（3萬億到10萬億美元吧）！
物聯(lián)網(wǎng)以多種方式建立價(jià)值，具體取決于行業(yè)和具體用例。通常，它為行業(yè)提供改進(jìn)的解決方案：譬如物流的資產(chǎn)跟蹤，生產(chǎn)流程的服務(wù)響應(yīng)時(shí)間，安全性，流量管理和主動(dòng)維護(hù)以及無數(shù)其他價(jià)值主張。此外，物聯(lián)網(wǎng)可以為行業(yè)提供增強(qiáng)監(jiān)控和感知的數(shù)據(jù)。這反過來又產(chǎn)生可操作的情報(bào)，可用于優(yōu)化和改善環(huán)境的可持續(xù)性。在某些市場(chǎng)中，物聯(lián)網(wǎng)可以提高運(yùn)營(yíng)效率，從而獲得更高的利潤(rùn)，更高的可靠性和服務(wù)質(zhì)量，減少二氧化碳排放和節(jié)約能源。
挑戰(zhàn)
也許是一把劍，物聯(lián)網(wǎng)范式非常靈活。因?yàn)樗梢岳酶鞣N協(xié)議，軟件和硬件節(jié)點(diǎn)之間的通信和處理模式，并且可以組織成各種不同的體系結(jié)構(gòu)和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（architectures and topologies），因此它適用于廣泛的應(yīng)用程序，行業(yè)和地理分布，這給市場(chǎng)帶來了互操作性，擴(kuò)展和維護(hù)方面的重大挑戰(zhàn)。在一系列管轄區(qū)域和業(yè)務(wù)模型中添加數(shù)據(jù)隱私，安全要求和實(shí)踐，同樣會(huì)面臨挑戰(zhàn)。
轉(zhuǎn)型
目前，大多數(shù)行業(yè)仍處于向物聯(lián)網(wǎng)過渡的早期階段。對(duì)于一些企業(yè)和機(jī)構(gòu)而言，轉(zhuǎn)型可能非常實(shí)際，緩慢或漸進(jìn)。對(duì)于制造業(yè)和運(yùn)輸業(yè)等行業(yè)而言，制定物聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略（包括協(xié)同改造資產(chǎn)和基礎(chǔ)設(shè)施）的好處可能會(huì)更加容易產(chǎn)生成效的商業(yè)案例。
在工業(yè)上過渡和整合物聯(lián)網(wǎng)確實(shí)是一項(xiàng)重大而復(fù)雜的工作，因?yàn)闆]有標(biāo)準(zhǔn)化可言。在建造新的智能工廠或設(shè)施的情況下，為生產(chǎn)車間配備新一代智能設(shè)備和組件以準(zhǔn)備與互聯(lián)網(wǎng)交互是很有意義的。但是，在大多數(shù)情況下，現(xiàn)有的資產(chǎn)功能完備，但可能無法部署IoT。在這種情況下，如果需要的是對(duì)Internet進(jìn)行監(jiān)控和控制的適度升級(jí)，那么退出其他有價(jià)值且有效的資產(chǎn)似乎是浪費(fèi)和有風(fēng)險(xiǎn)的。但是，有一些交鑰匙的方案提供商， 譬如 NetBurner，擁有20多年專注于低成本交鑰匙產(chǎn)品的能力，可以立即對(duì)這些資產(chǎn)進(jìn)行現(xiàn)代化改造。此外，通過在模塊和開發(fā)工具上的強(qiáng)大嵌入式系統(tǒng)，可以快速構(gòu)建和部署的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品和系統(tǒng)。
智能制造
在物聯(lián)網(wǎng)的名單中，您會(huì)發(fā)現(xiàn)制造業(yè)位于物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)價(jià)值增長(zhǎng)的上層。智能制造可能只是“工業(yè)4.0”的產(chǎn)品，預(yù)計(jì)到2024年市場(chǎng)價(jià)值將達(dá)到5481.4億美元。無論是小工具和小產(chǎn)品的工廠，還是工業(yè)工廠生產(chǎn)必需的精制材料，物聯(lián)網(wǎng)的添加都是革命性的。公司正在引入智能制造，以簡(jiǎn)化流程和自動(dòng)化制造，改進(jìn)資產(chǎn)跟蹤，并主動(dòng)維護(hù)設(shè)備，從而提高運(yùn)營(yíng)效率，提高工作場(chǎng)所和設(shè)施的安全性。我們?cè)谥悄苤圃熘锌吹降脑S多好處也擴(kuò)展到其他行業(yè)，例如能源和運(yùn)輸。
物聯(lián)網(wǎng)價(jià)值
在智能制造和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT）領(lǐng)域，包括從機(jī)器人到傳送帶和傳感器的所有物理機(jī)械都連接到可以遠(yuǎn)程控制和監(jiān)控的網(wǎng)絡(luò)。可以整體地剖析各種傳感器數(shù)據(jù)，例如溫度，振動(dòng)或濕度，以便即使在范圍內(nèi)也可以調(diào)節(jié)操作。這些數(shù)據(jù)不僅適用于自動(dòng)化和控制，還可用于繪制趨勢(shì)并預(yù)測(cè)流程，發(fā)現(xiàn)瓶頸或排除故障。此外，通過適當(dāng)連接的傳感器，可以監(jiān)控某些設(shè)備的健康狀況，并在發(fā)生故障或意外停機(jī)之前進(jìn)行主動(dòng)維修。 埃森哲的一份報(bào)告指出，物聯(lián)網(wǎng)有可能節(jié)省高達(dá)12％的維修成本，并將總體維護(hù)成本降低30％，從而減少70％的設(shè)備故障。
數(shù)據(jù)利用
使用其他第三方數(shù)據(jù)源，例如本地天氣數(shù)據(jù)，運(yùn)輸和物流時(shí)間表，以及客戶訂購(gòu)系統(tǒng)，智能制造可以進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率，并優(yōu)化流程時(shí)間，分段維護(hù)和庫(kù)存管理。人工智能（AI）或機(jī)器學(xué)習(xí)也可用于基于傳感器數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)動(dòng)態(tài)調(diào)整生產(chǎn)。物聯(lián)網(wǎng)與的大數(shù)據(jù)分析和人工智能的融合可能使制造業(yè)和許多其他行業(yè)更加敏捷，透明，優(yōu)化和積極主動(dòng)。
物聯(lián)網(wǎng)可能對(duì)包含來自分布式或網(wǎng)絡(luò)的制造業(yè)務(wù)更具革命性的益處，準(zhǔn)確預(yù)測(cè)輸入和輸出可以產(chǎn)生更大的。可以根據(jù)生產(chǎn)線或供應(yīng)鏈內(nèi)的數(shù)據(jù)和傳感器動(dòng)態(tài)讀數(shù)調(diào)整制造的爬坡斜坡和速度。與人類制作的報(bào)告體系比較，集成的智能制造基礎(chǔ)設(shè)施可提供更好的端到端流程可視性，并具有更高更快的響應(yīng)能力。
安全
智能制造中另一個(gè)至關(guān)重要且非常典型的應(yīng)用是使用物聯(lián)網(wǎng)來提高工人和資產(chǎn)的安全性。傳感器可以監(jiān)測(cè)和測(cè)量有害或爆炸性氣體，煙霧或火災(zāi)，噪聲。在開放式安全鎖和接入點(diǎn)工作的傳感器，確定關(guān)鍵閥值條件，系統(tǒng)軟件經(jīng)常讀取這些數(shù)據(jù)并輸入，并被編程為打開或關(guān)閉自動(dòng)化生產(chǎn)線，觸發(fā)警報(bào)，鎖定系統(tǒng)或部署其他安全措施。 安全系統(tǒng)的健康檢查和審核也可以更系統(tǒng)地進(jìn)行，并且在許多情況下，可以遠(yuǎn)程進(jìn)行。
整體畫面
傳統(tǒng)的PLC（可編程邏輯控制器）和SCADA（監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集）系統(tǒng)已經(jīng)廣泛用于過程控制和安全監(jiān)控?cái)?shù)十年，但往往是本地化的，沒有連接到互聯(lián)網(wǎng)。在智能制造物聯(lián)網(wǎng)范例中，這些系統(tǒng)是更全面的物聯(lián)網(wǎng)框架的一部分。云，霧和邊緣計(jì)算也將發(fā)揮關(guān)鍵作用，特別是在大規(guī)模和分布式運(yùn)營(yíng)中，不僅在控制和優(yōu)化生產(chǎn)，以及安全系統(tǒng)方面，而且在測(cè)量KPI和實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)特定目標(biāo)方面。
智能制造案例分析
以下是智能制造中的幾個(gè)有趣示例：
LG Electronics ：對(duì)于生產(chǎn)質(zhì)量控制（QC），LG電子決定采用物聯(lián)網(wǎng)邊緣計(jì)算解決方案來降低吞吐量并提高準(zhǔn)確度，這是雙贏。由于他們的QC過程使用高幀率（high frame rate）視頻進(jìn)行質(zhì)量測(cè)量，因此使用云處理解決方案是不可行的。通過物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)中使用邊緣處理，他們能夠減少延遲和人力，同時(shí)將過程故障檢測(cè)從50％顯著增加到99.9％。每年節(jié)省2000萬美元！
Airbus：航空航天領(lǐng)域的*空中客車公司已經(jīng)通過多種方式將物聯(lián)網(wǎng)用于智能制造。飛機(jī)裝配非常復(fù)雜，效率取決于機(jī)器人輔助和大量熟練人工。物聯(lián)網(wǎng)可幫助工人調(diào)整數(shù)千種規(guī)格，程序，裝配和工具。作為一個(gè)例子，空中客車使用物聯(lián)網(wǎng)允許工人用平板電腦掃描飛機(jī)表面的一部分，然后使用圖像來識(shí)別螺栓孔，調(diào)出的工具或機(jī)器人，提供材料構(gòu)建，扭矩或其他應(yīng)用程序。
Tesla: 特斯拉的網(wǎng)絡(luò)物理公路戰(zhàn)士(cyber-physical road warriors)正在將IoT與每輛車的“數(shù)字雙胞胎”結(jié)合起來。使用眾多實(shí)時(shí)車輛傳感器，工廠可以更好地監(jiān)控成品中的故障和缺陷。除了為車主提供預(yù)防性維護(hù)警報(bào)外，該數(shù)據(jù)還允許工廠動(dòng)態(tài)優(yōu)化生產(chǎn)線，以便為未來預(yù)防預(yù)見這些問題，并改進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)。
Black＆Decker：電動(dòng)工具制造商Black＆Decker使用思科物聯(lián)網(wǎng)（IoT）解決方案，該解決方案可提高其在墨西哥雷諾薩的制造工廠的可視性，并降低其復(fù)雜性。
Black＆Decker向思科尋求連接方案，并向Aeroscout Industrial 尋求企業(yè)可視化解決方案。Black＆Decker以Wi-Fi射頻識(shí)別標(biāo)簽的形式部署了一個(gè)實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)，幾乎可以附加到每種材料上，因此跟蹤它們毫不費(fèi)力。Aeroscout的Wi-Fi標(biāo)簽與公司的可編程邏輯控制器集成，可控制質(zhì)量并在產(chǎn)品到達(dá)生產(chǎn)線末端提供結(jié)果。這使得生產(chǎn)過程的每個(gè)步驟都可視，可以控制他們，能夠減慢或加快流程，并了解員工完成任務(wù)的速度。
該工廠的勞動(dòng)效率提高了10％，勞動(dòng)力關(guān)鍵資源得到了更好的 利用，使利用率從80％提高到90％。它還提高了質(zhì)量，每百萬次質(zhì)量缺陷減少了16％。
Hirotec：日本公司Hirotec Group是汽車市場(chǎng)上大的私營(yíng)制造公司之一，它希望實(shí)施工業(yè)4.0創(chuàng)新，以解決意外停機(jī)問題。
為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，該公司和Hewlett Packard Enterprise（HPE） 及合作伙伴PTC合作，HPE Edgeline系統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)配對(duì)，通過預(yù)測(cè)分析提升其運(yùn)營(yíng)能力。
Hirotec的一個(gè)關(guān)鍵優(yōu)先事項(xiàng)是確保持續(xù)運(yùn)營(yíng) - 并大限度地 減少制造設(shè)施中的意外停機(jī)時(shí)間。
隨著工業(yè)4.0制造模型的出現(xiàn)，該公司意識(shí)到通過消除意外停機(jī)可以增加預(yù)測(cè)分析以獲得改進(jìn)其制造業(yè)務(wù)。
Hirotec完成了物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的三個(gè)試點(diǎn)。首先從Hirotec底特律工廠的八臺(tái)計(jì)算機(jī)數(shù)控（CNC）機(jī)器中捕獲和分析數(shù)據(jù)。在另一個(gè)測(cè)試線中，Hirotec實(shí)施了該平臺(tái)，執(zhí)行自動(dòng)排氣系統(tǒng)檢測(cè)線的遠(yuǎn)程可視化。該試驗(yàn)的數(shù)據(jù)來源包括檢查機(jī)器人，傳感器，激光測(cè)量設(shè)備和相機(jī)。該公司正在部署該系統(tǒng)，以便為汽車車門生產(chǎn)設(shè)施的整個(gè)生產(chǎn)線執(zhí)行實(shí)時(shí)可視化和生成自動(dòng)報(bào)告。
通過試點(diǎn)，Hirotec獲得了對(duì)其業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)的實(shí)時(shí)可見性，使公司 能夠解決影響其效率和吞吐量的問題。該解決方案還使Hirotec能夠利用機(jī)器學(xué)習(xí)來預(yù)測(cè)和防止關(guān)鍵系統(tǒng)中的故障，例如排氣系統(tǒng)檢測(cè)線。
AW North Carolina，Inc：（AWNC）是一家自動(dòng)變速器和傳動(dòng)部件制造商，在使用思科的智能制造技術(shù)來提高制造工廠的效率。
AWNC擁有2,000多名員工，擁有130萬平方英尺的達(dá)勒姆工廠，每年為豐田提供600,000多臺(tái)變速箱。
每天有超過3,000臺(tái)變速箱從公司的工廠出來，因此無法停機(jī)。 AWNC表示，每個(gè)單元都包含700-800個(gè)高度專業(yè)化的部件，每個(gè)部件都有自己的嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)。
AWNC已在其辦公室部署了450線Cisco Business Edition 6000統(tǒng)一通信系統(tǒng)。它已經(jīng)安裝了思科網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，其中包括接入點(diǎn)，交換機(jī)和控制器，可將安全的Wi-Fi覆蓋范圍擴(kuò)展到超過一百萬平方英尺的工廠車間。此外，AWNC表示，新的FlexPod系統(tǒng)提供集成的計(jì)算，網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)。FlexPod解決方案包括思科統(tǒng)一計(jì)算系統(tǒng)（Cisco UCS）服務(wù)器，Cisco Nexus交換機(jī)和NetApp統(tǒng)一存儲(chǔ)系統(tǒng)。 FlexPod架構(gòu)可針對(duì)虛擬化和非虛擬化環(huán)境中的各種混合工作負(fù)載進(jìn)行優(yōu)化。
該公司強(qiáng)調(diào)，自思科新技術(shù)實(shí)施以來，停機(jī)時(shí)間為零。智能制造平臺(tái)使AWNC有可能采用云計(jì)算并實(shí)施新的企業(yè)資源規(guī)劃（ERP）和制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）來自動(dòng)化和自動(dòng)化分析數(shù)據(jù)和流程。
