自從人類由農業文明進入工業文明以來，工業制造就開始引領人類社會的進步，隨著技術的發展和信息化浪潮掀起的又一次工業化革命即將開始。物聯網的逐漸普及下，無線通信技術的提高，物聯網技術應用于工業中，也顯得尤為重要；在工業網絡和移動計算持續影響著制造業和工業環境的大環境中，這些技術幫助全球制造商和組織將諸如“智慧工廠”、“工業4.0”和工業物聯網 （IIoT） 的發展設想都將轉變為現實。

什么是工業物聯網 （IIoT）？

工業物聯網是將具有感知、監控能力的各類采集或控制傳感或控制器以及泛在技術、移動通信、智能分析等技術不斷融入到工業生產過程各個環節，從而大幅提高制造效率，改善產品質量，降低產品成本和資源消耗，最終實現將傳統工業提升到智能化的新階段。從應用形式上，工業物聯網的應用具有實時性、自動化、嵌入式（軟件）、安全性、和信息互通互聯性等特點。

工業物聯網是由眾多連網設備組成的網絡，從而形成了一個可以收集、監測、分析和提供有價值數據的系統，這些數據可用于更快、更準確地推動業務決策。連網的傳感器和執行器使公司能夠更快地發現效率低下和問題的原因所在。此外，除了支持商業智能工作之外，它還節省了時間和金錢。

制造業中的工業物聯網在質量控制、可持續和綠色實踐、供應鏈可追溯和整體供應鏈效率方面都具有巨大潛力。工業環境中的工業物聯網，是諸如預測性維護、增強現場服務、能源管理和資產跟蹤等流程的關鍵。

智能制造時代的工業物聯網

根據智能制造時代的工業物聯網構想，每臺機器都能與工廠內和其他遠程地點的所有其他機器與設備相互通信。互聯工廠專注在連接、監測和控制幾乎任何地點的任何設備，以此來提升運營生產率和盈利能力。工業物聯平臺主要包括前端設備、邊緣計算、云端計算、終端顯示 4 個層面：

前端設備：主要包括各種傳感器模塊、儀器儀表、PLC、變頻器、空壓機等工業前端設備；

邊緣計算：實現前端設備數據與云端的互聯互通，支持海量連接，數據采集和數據清洗，支持 MQTT 協議與云端進行通訊；

云端計算層：實現設備數據對接、存儲、分析計算，設備全生命周期管理；

終端顯示層：采用響應式設計，支持大屏、手機 APP、平板電腦、臺式機多種終端訪問。

智能制造中工業物聯網的應用有諸多益處，例如降低運營成本、實現更好的可視性和控制能力等。然而對于大部分企業來說，建設全新設施或“推倒舊有的一切重新來過”既不現實，成本也不劃算。因而，眾多解決方案都是利用原有設備、巧妙部署組件，實現擴展的監測和控制。升級設施時，應盡早設定預期，這一點很重要。盡管網絡中的每件設備都有 IP 地址，但是不等于能夠使用移動設備登錄每一個面板儀表、水泵和變頻器。要對設備進行有效管理，需要遵循有效的法則，這些法則可以確保實現順利過渡并提供訪問、監測與控制各地所傳來信息的能力。要開始這個轉變的過程，企業應考慮下面三點：

1、設備通訊協議，邊緣網關計算解析

在有些工廠中，驅動器、傳感器、可編程邏輯控制器 （PLC）、面板儀表和其他自動化設備可能已使用多年，甚至是幾十年。要實現工業物聯網智能工廠，其中的難點在于如何讓這些設備通過采用串行電纜的專屬通信協議進行通信。盡管這些串行協議針對單機系統比較高效，但是這些定制協議卻無法應用于整個網絡。

為了將這些設備納入互聯工廠、工業 4.0 和 I IoT 的框架內，組織的工程師必須首先確保設備能夠與工廠內的其他設備通信。

2、提高運營效率，數據可視化平臺應用

提高運營效率的方法多種多樣，使用從生產線監測點收集的數據以最大限度減少浪費和停機時間。隨著技術的持續改進，這些狀態點將包括來自更廣泛來源的更多信息。這些數據收集后如何更好的呈現給運營人員就顯得尤為重要；建立物聯網數據可視化管理平臺，是工業物聯網應用的關鍵模塊，從端口收集來的數據進行分析對比，以可視化的方式呈現出來，讓管理人員可以通過可視化設備對生存過程進行實時掌控，發現生存過程中存在的諸多問題。

3、安全性能，工業物聯網（IIoT）平臺重中之重

所有的數字時代，安全漏洞和黑客攻擊甚至不再是新聞焦點。云計算的普及和物聯網的出現，促使企業加強了安全措施，并反思了公司的政策。國際信息交流網絡要求有先進的安全系統：不僅要保證不受干擾的智能工廠工作流程，還要保護員工和資產，保護競爭對手的關鍵業務信息。

為了理解工業物聯網面臨的主要安全挑戰，我們必須關注工業物聯網系統的組件。典型地，工業物聯網基礎設施包括各種互聯設備和軟件，數據聚合和傳輸，以及互聯網接入。智能化工廠物聯網系統的總體復雜性很大程度上決定了安全漏洞的數量急劇增加。很明顯，傳統防火墻和抗病毒系統并不足夠；復雜的IIoT基礎設施需要更加先進的技術。工業控制系統最容易受到企業環境中的網絡攻擊，包括監控和數據采集系統(又稱SCADA)、可編程邏輯控制器、連接人與機器的接口以及分布式控制系統。

總結：互聯工廠、工業 4.0 和/或 IIoT 模型的效率并非衍生自連接的絕對數量，而是來自高價值的連接以及設備與人之間和諧對話所產生的競爭優勢。數據可視化、物聯網技術的應用就顯得尤為重要；與操作員、控制系統和軟件應用的無縫通信，加之實用的網絡選項和支持本地功能與協議，是工業物聯技術實現的首要目標; 這些功能將自動化和遠程管理提高到了新境界，使該設想成為現實。各企業采用專門設計的支持組件將所有設施精密地集成統一網絡，實現連接、監測和控制功能，從而極大地提高生產率和運營效率，更好地迎接未來挑戰。