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導(dǎo)讀《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺白皮書》 | 工業(yè)知識 洪流四濺的時代

2025China.cn   2017年11月29日

  昨天在廣州舉辦的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大會上,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟的《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺白皮書》也正式發(fā)布。筆者對此做了快速的瀏覽,整體而言,這個報告整體內(nèi)容比較翔實,而且披露了很多不同的技術(shù)細(xì)節(jié)。

  圖1:工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺白皮書示意圖

 

  白皮書中給出了一個基本定義:工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺是工業(yè)云平臺的延伸發(fā)展,其本質(zhì)是在傳統(tǒng)云平臺的基礎(chǔ)上疊加物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等新興技術(shù),構(gòu)建更精準(zhǔn)實時高效的數(shù)據(jù)采集體系,建設(shè)包括存儲、集成、訪問分析和管理功能的使能平臺,實現(xiàn)工業(yè)技術(shù)、經(jīng)驗知識模型化軟件復(fù)用化,以工業(yè)APP的形式為制造企業(yè)各類創(chuàng)新應(yīng)用,最終形成資源富集、多方參與、合作共贏、協(xié)同演進的制造業(yè)生態(tài)。

  定義比較長,這里開始直接分享心得吧。

  邊緣計算爆炸,改變云統(tǒng)的格局

  邊緣計算在過去的一兩年的時間,異軍突起。而ICT廠商一點都沒有浪費這個機會,迅速從這里進入了工業(yè)領(lǐng)域,尤其是許多被認(rèn)為是傳統(tǒng)自動化供應(yīng)商的地盤。邊緣計算成為ICT巨頭輕松進入工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的最好切口。軟硬結(jié)合(如微軟的Azure盒子、亞馬遜的雪球箱、谷歌的硬件),令人印象非常深刻。硬件順利加軟,而軟件網(wǎng)關(guān)(如Oracle的)也順利入位。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),已經(jīng)不是天上的角逐,而成為地下廝殺的新戰(zhàn)場了。

  中國電信在工業(yè)領(lǐng)域密集布局,表現(xiàn)出比中國移動更加進取的姿態(tài)。中國電信 CPS平臺以生產(chǎn)線數(shù)據(jù)采集與設(shè)備接口層為基礎(chǔ),初步實現(xiàn)數(shù)據(jù)匯聚、大存儲、安全保障、工業(yè)數(shù)據(jù)清理和分析展現(xiàn)應(yīng)用的能力。對于傳統(tǒng)上習(xí)慣了做通用管道而言,中國電信深度彎腰做工業(yè)攻堅,是一個非常好的態(tài)勢。

  工業(yè)實時性被蠶食突破

  無論是算法模型成為新勢力,還是直接在芯片系統(tǒng)的原生集成。這使得工業(yè)級的毫秒級響應(yīng)的應(yīng)用,逐漸將不再成為門檻。

  其中一種做法就是在邊緣層進行數(shù)據(jù)預(yù)處理,剔除冗余數(shù)據(jù),從而減輕平臺負(fù)載壓力。有意思的是,軟件陣營和硬件廠商紛紛上手。SAP Leonardo Edge Platform與Dell邊緣網(wǎng)關(guān)集成,實現(xiàn)邊緣數(shù)據(jù)的實時預(yù)處理;而華為推出EC-IoT解決方案基于敏捷網(wǎng)關(guān),能夠大幅縮短上線時間。

  與此同時,基于操作系統(tǒng)和芯片的原生集成正成為重要創(chuàng)新方向。如Intel推出Wind River Edge Management System嵌入式管理系統(tǒng),實現(xiàn)設(shè)備與Intel IoT Platform的直接互聯(lián)。Ayla IoT Platform與博通、高通、意法半導(dǎo)體等芯片巨頭合作,將平臺接口內(nèi)嵌在芯片中,直接從芯片層面支持邊緣與云端的互聯(lián)。

  OPC UA和時間敏感網(wǎng)絡(luò)TSN也在迅速上位。一個解決機器互操作問題,一個推動工業(yè)以太網(wǎng)邁向兆字節(jié)時代,這有望迅速成為掃平工業(yè)設(shè)備復(fù)雜性、協(xié)議多樣性和實時性的障礙,為5G的工廠級應(yīng)用和萬物互聯(lián)的智能工廠,提前鋪平道路。

  從APP到微服務(wù)的平民化

  工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的三明治模型中(前言中安司長語),中間的PaaS平臺(Platform as a Service)是最重要的部分。目前最有雄心壯志的選手,都在聚焦這個地方。新型API技術(shù)和容器部署方式,使得平臺本身的快速部署和應(yīng)用,也成為可能,非專業(yè)人士(當(dāng)前很多企業(yè)的設(shè)備維護都是這一類人員)也能輕松部署——PTC的可視化做的非常好。與此同時,為各類APP開發(fā)者提供滿足場景應(yīng)用開發(fā)的微服務(wù),正在成為全新的潮流。

  圖2:平臺架構(gòu)

 

  西門子通過在設(shè)備端部署數(shù)據(jù)采集模塊MindConnect Nano,實現(xiàn)通用協(xié)議兼容和私有協(xié)議轉(zhuǎn)換,至少在西門子自有的設(shè)備陣營輕松完成設(shè)備連通。

  工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺走向平民化,非IT的專業(yè)人士也可以輕松上手。這是一個巨大的進步。

  知識黑盒仍然是競爭的焦點

  工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)不會因為BAT進來而失去其固有的工業(yè)復(fù)雜性。這其中最為核心的仍然是工業(yè)技術(shù)如何體系化、軟件化表達(dá)的地方。GE、西門子等原有的工業(yè)技術(shù)積累,依然是巨大的壁壘。即使在所謂的開源、開放的平臺上,仍然是存在各種巨大的知識“黑盒”,很難探得究竟。以為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)就能抄近路的想法,不僅是錯的,而且錯了一個量級。因為軟件固化的知識,跟硬件固化的知識不同,前者將更加難以洞察。模仿變得更加困難。

  然而這個骨頭,對中國工業(yè)而言,必須啃下去。甲方、乙方的通力深度合作,是必經(jīng)之路。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的普及,顯然數(shù)據(jù)分析方法與工業(yè)機理知識正在受到更多的關(guān)注。對復(fù)雜工業(yè)數(shù)據(jù)的深度挖掘,正在成為共識。報告中提到上海隧道工程公司通過與寄云合作,借助平臺采集工業(yè)檢測設(shè)備中的各類圖像、距離、位置等全部數(shù)據(jù),基于巖土知識、扭矩曲線等工業(yè)知識機理標(biāo)記異常信息,對歷史數(shù)據(jù)進行特征提取與模型訓(xùn)練,再接入實時數(shù)據(jù)進行異常預(yù)警,從而解決盾構(gòu)硬巖掘進機TBM施工過程中的難題。這是攜手共進的結(jié)果。

  大象螞蟻齊搬家

  各家工業(yè)企業(yè)都在搬家。最忙的還是各種工業(yè)終端用戶,例如波音、卡特彼勒等需要把自己的業(yè)務(wù)細(xì)節(jié)和關(guān)鍵洞察,都搬到云上去。ABB這種既是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的提供者,又是制造的關(guān)鍵用戶,也在忙不迭的搬家。ABB正將其面向20多個工業(yè)領(lǐng)域的180余項工業(yè)解決方案向Ability平臺遷移;而且,還將這個平臺向微軟的Azure上遷移。

  一個全民搬家、一片混亂的局面。張飛斗岳飛的情勢,也不斷發(fā)生。西門子MindSphere先是甜蜜地與SAP聯(lián)姻,然后迅速就分開而轉(zhuǎn)向亞馬遜的AWS云。

  這是一個整體局面混亂的時代。很多事情想不清楚,很多事情只能做了才知道。但毫無疑問,將現(xiàn)有工業(yè)應(yīng)用向云端遷移,構(gòu)建應(yīng)用服務(wù)平臺,實現(xiàn)應(yīng)用的靈活部署與調(diào)用,成為主流。包括施耐德EcoStruxure平臺、發(fā)那科FIELD system平臺、和利時HiaCloud平臺,都在忙著搬家。

  工業(yè)知識的洪流四濺,大東家也在四處遷移,就像雨前的十萬螞蟻大軍。真是難得一見的大場面。

  工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)社區(qū)的崛起

  建立生態(tài)體系,其實還是一個遙遠(yuǎn)的夢。工業(yè)APP是當(dāng)前工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺最弱的地方。這使得,每一個野心勃勃的平臺提供者,都不得不一邊建平臺搭場子,一邊說服行業(yè)聯(lián)盟者,一邊自己擼袖子下地去搬磚頭開發(fā)應(yīng)用。在這個過程,如何抓住工程師的興趣和需求,從大小不一的社區(qū)出發(fā),建立各種豐富的垂直應(yīng)用。才可能搶先建立出生態(tài)體系。

  與電商平臺的贏者通吃(winner-taking-all)的模式不同,筆者認(rèn)為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺不會出現(xiàn)一兩家獨大的局面,而是將出現(xiàn)“山”結(jié)構(gòu)字形,也就是基礎(chǔ)平臺之上,會站立很多不同、大大小小的山頭。這些山頭,首先更容易圍繞著企業(yè)供應(yīng)鏈做起。白皮書中提到的航天云網(wǎng)的案例之一,就是從航天科技集團的內(nèi)部企業(yè)河南液壓氣動公司進行部署。這對于那些擁有成熟供應(yīng)鏈的企業(yè)如美的,建立美云智數(shù)MeiCloud都是順利成章的事情,對多個分工廠的云管理也變得從容不迫。

  而目前,仍然是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺發(fā)展的春秋時代(見工業(yè)云的春秋時代),連戰(zhàn)國七雄的影子都沒有。霸主出現(xiàn)的日子,還得等一陣子。

  很多細(xì)節(jié)的披露

  該報告覆蓋了很多工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的公司和細(xì)小的場景描述,值得仔細(xì)研究。文中首次提到了西門子MindSphere的底層架構(gòu)是基于Cloud Foundary。這一點以前一直沒有披露,西門子似乎有意無意地避開了這個問題。

  再例如,PTC 在美國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)非常受推崇,也屢獲各種IDC、美國Quadrant Knowledge Solutions、歐洲PAC咨詢公司等大獎。而在白皮書報告中指出, ThingWorx平臺中集成能夠?qū)崟r發(fā)現(xiàn)邊緣設(shè)備異常的模塊 ,并與云端分析交互共享,實現(xiàn)模型迭代生長。這種“邊緣與平臺協(xié)同”,解釋了PTC會被很多其他物聯(lián)網(wǎng)平臺作為支撐的一個重要原因。

  其實物聯(lián)網(wǎng)平臺的突破,體現(xiàn)在很多方面。英特爾芯片windriver、Ayla的技術(shù)不太為大家所知的細(xì)節(jié)。例如,新型API技術(shù)為多源異構(gòu)系統(tǒng)的快速集成提供有效支撐,實現(xiàn)邊緣設(shè)備與云端的集成、傳統(tǒng)工業(yè)軟件與云端的集成、平臺內(nèi)部不同軟件和功能的集成。目前,Ayla、Intel IoT、Zatar、Xively、Eurotech等平臺更是以REST協(xié)議為核心手段實現(xiàn)設(shè)備、應(yīng)用程序、后端系統(tǒng)的全要素集成。

  這些細(xì)節(jié),需要慢慢地消化了。

  小結(jié)

  快速讀完這篇報告后,感覺工業(yè)時代的發(fā)展還是非常快。攔路虎固然很多,但騰飛鳥也不少。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺,簡單而言可以概括為云端設(shè)施、設(shè)備聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)采集、知識復(fù)用、平臺支撐和APP生態(tài)。但這里面牽扯了工業(yè)體系大量的場景、細(xì)節(jié)和技術(shù),因此也是一個令人望而生畏的迷宮。業(yè)內(nèi)人士在其中難言掌握全局,外部人士如ICT新貴也沒有取巧之計。這使得白皮書中有些案例的總結(jié),難免有點拼湊之意。這是一個尷尬的遺憾。不過對整體水平而言,也無傷大雅。

  各方人馬齊聚,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的闖關(guān)繼續(xù)。恰如一個建設(shè)金字塔的工地現(xiàn)場,來來往往的人群,很難知道對方都是在干什么。然而,大方向既定,局部洪流也在突破,雄壯的金字塔自然也會假以時日,合龍而出。

本文轉(zhuǎn)自公眾號:知識自動化

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