自從GE公司提出“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”概念，并且推出了PREDIX平臺以后，“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”迅速成為一門顯學(xué)。各種關(guān)于“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”的產(chǎn)品、平臺、著作、論文、會議、組織如雨后春筍般出現(xiàn)。傳統(tǒng)工業(yè)從業(yè)者希望工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)能夠使得工業(yè)生產(chǎn)和服務(wù)更加高效，提高自身競爭力?；ヂ?lián)網(wǎng)軟硬件供應(yīng)商則看到了新的客戶和市場增長點(diǎn)。也許是互聯(lián)網(wǎng)的迅猛發(fā)展和造富效應(yīng)給人印象太過于深刻，一時(shí)間各路人馬摩拳擦掌，準(zhǔn)備在這個(gè)新領(lǐng)域大干一場。
理想很豐滿，現(xiàn)實(shí)很骨感?！肮I(yè)互聯(lián)網(wǎng)”發(fā)展也不是一帆風(fēng)順的。GE數(shù)字集團(tuán)的PREDIX平臺發(fā)展并不順利，一度傳出拆分和出售。最近市場傳言阿里云主動(dòng)剝離工業(yè)相關(guān)業(yè)務(wù)。一些“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”平臺沖擊IPO未果，他們的業(yè)務(wù)邏輯和營收狀況不能實(shí)現(xiàn)融資膠片上的萬丈雄心。德國的工業(yè)4.0也不能阻止德國工業(yè)產(chǎn)值尤其是能源化工產(chǎn)值大幅度萎縮。
這世界怎么了？不是說好的嗎，“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”能夠重塑工業(yè)技術(shù)體系、生產(chǎn)制造和服務(wù)體系，引發(fā)工業(yè)生產(chǎn)變革，推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展質(zhì)量變革、效率變革、動(dòng)力變革，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展。在現(xiàn)實(shí)中這一切似乎都沒有發(fā)生，工業(yè)生產(chǎn)該怎么樣還是怎么樣。
那我們來簡要分析一下這一切情況發(fā)生的原因。GE公司在《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)-打破智慧與機(jī)器的邊界》一書中，提出“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”的三個(gè)要素：智能設(shè)備、智能系統(tǒng)和智能決策。這三個(gè)要素與工業(yè)生產(chǎn)的結(jié)合，將發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)潛力，從而幫助工業(yè)生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)提高生產(chǎn)力、降低生產(chǎn)成本、減少廢物排放和提高設(shè)備利用率等效益。
智能設(shè)備是安裝了更多的傳感器、儀器儀表的工業(yè)設(shè)備。智能設(shè)備能夠產(chǎn)生更多的運(yùn)行數(shù)據(jù)，并且通過網(wǎng)絡(luò)將設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)上傳。大量設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)可以提供給大數(shù)據(jù)分析軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲、分析和可視化，分析結(jié)果提供給決策者使用。
智能系統(tǒng)包括通過網(wǎng)絡(luò)整合的智能設(shè)備、儀器儀表以及系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)上部署的軟件。數(shù)量龐大的智能設(shè)備組成的智能系統(tǒng)具有協(xié)同效應(yīng)，能夠發(fā)揮較單臺智能設(shè)備更大的效用。智能系統(tǒng)效應(yīng)體現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化、維護(hù)優(yōu)化、系統(tǒng)恢復(fù)和網(wǎng)絡(luò)化學(xué)習(xí)等方面。
智能決策出現(xiàn)在智能設(shè)備和系統(tǒng)收集到足夠的數(shù)據(jù)并且進(jìn)行數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的學(xué)習(xí)以后。智能決策可以將部分設(shè)備或者裝置操作功能轉(zhuǎn)移給智能數(shù)字系統(tǒng)。智能決策有助于解決越來越復(fù)雜的設(shè)備和裝置運(yùn)行問題。例如：智能決策可用來根據(jù)風(fēng)能、太陽能、火電廠和電力需求的變化自動(dòng)靈活調(diào)度各個(gè)發(fā)電裝置的生產(chǎn)能力。
“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”的愿景當(dāng)然是美好的，可是在實(shí)際情況是怎樣的呢？下面以作者熟悉的石化行業(yè)為例，看一看“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”的愿景在石化工業(yè)是否已經(jīng)實(shí)現(xiàn)。
首先看智能設(shè)備。石化工廠設(shè)備主要包括動(dòng)設(shè)備、靜設(shè)備、電氣設(shè)備和儀表設(shè)備等設(shè)備。當(dāng)前這些設(shè)備并沒有安裝大量傳感器，并且通過網(wǎng)絡(luò)上傳。當(dāng)然不能說一點(diǎn)變化也沒有。部分動(dòng)設(shè)備增加了無線振動(dòng)溫度傳感器。部分大型設(shè)備的軸振動(dòng)軸位移等數(shù)據(jù)通過互聯(lián)網(wǎng)傳送給設(shè)備制造商。部分儀表數(shù)據(jù)通過無線上傳云服務(wù)器。但是作為一種技術(shù)，設(shè)備的智能化并沒有廣泛實(shí)現(xiàn)。所謂智能儀表，多數(shù)就是HART、現(xiàn)場總線、RS-485或者無線設(shè)備。控制系統(tǒng)的智能設(shè)備管理軟件采集儀表設(shè)備數(shù)據(jù)。這個(gè)技術(shù)在沒有“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”概念之前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，而且不支持遠(yuǎn)程互聯(lián)訪問。
造成設(shè)備智能化不順利的原因是工業(yè)數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)不支持高速互聯(lián)。目前現(xiàn)場設(shè)備上傳數(shù)據(jù)主要通過HART、現(xiàn)場總線、RS-485、藍(lán)牙、LORA、NB-IoT等技術(shù)。這些技術(shù)的傳輸速率低、封閉性高，互不兼容，導(dǎo)致現(xiàn)場設(shè)備即使產(chǎn)生了大量的設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)，也不能傳送到上位機(jī)，更不要說云端服務(wù)器了。某流量計(jì)廠商通過頻譜分析軟件診斷流量計(jì)運(yùn)行故障原因?？墒怯捎跀?shù)據(jù)傳輸原因，他們只能帶著頻譜分析儀到現(xiàn)場，通過探頭采集儀表數(shù)據(jù)。
單臺智能設(shè)備的數(shù)據(jù)采集尚且如此困難，智能系統(tǒng)的協(xié)同效應(yīng)和智能決策自然難以實(shí)現(xiàn)。預(yù)想中的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化、維護(hù)優(yōu)化、系統(tǒng)恢復(fù)和網(wǎng)絡(luò)化學(xué)習(xí)幾乎在現(xiàn)實(shí)中難覓蹤影。能夠把單臺設(shè)備和裝置管理好已經(jīng)不簡單了。不少工廠的設(shè)備維護(hù)還停留在手工錄入設(shè)備臺賬的階段。
綜上所述，在部分石化行業(yè)中“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”并沒有實(shí)現(xiàn)當(dāng)初描繪的美好前景。問題的關(guān)鍵出現(xiàn)在第一步-設(shè)備的智能化及其數(shù)據(jù)上傳。當(dāng)前主流工業(yè)數(shù)據(jù)通信技術(shù)不支持高速、標(biāo)準(zhǔn)化、解耦和廣泛的數(shù)據(jù)傳輸，“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”的大廈就沒有堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”平臺就成了空中樓閣。
中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)研究院的“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”定義是新一代信息技術(shù)和制造業(yè)深度融合的產(chǎn)物，是實(shí)現(xiàn)工業(yè)經(jīng)濟(jì)數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化智能化發(fā)展的重要基礎(chǔ)設(shè)施，通過對人、機(jī)、物的全面互聯(lián)構(gòu)建起全要素全產(chǎn)業(yè)鏈全價(jià)值鏈全面連接的新型工業(yè)生產(chǎn)制造服務(wù)體系。
通過這個(gè)定義可見，“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”的特征是“人、機(jī)、物的全面互聯(lián)”。流程工業(yè)的設(shè)備并沒有全面互聯(lián)，稱為互聯(lián)網(wǎng)或者“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”，實(shí)在名不副實(shí)。另外，“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”這個(gè)概念也有可以商榷之處。在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)之前，計(jì)算機(jī)、終端設(shè)備等全面連接的互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)存在，所謂“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”無非就是互聯(lián)網(wǎng)加上聯(lián)網(wǎng)工業(yè)設(shè)備和工業(yè)數(shù)據(jù)應(yīng)用而已。也許工業(yè)數(shù)據(jù)傳輸會有一些特殊要求，如確定性時(shí)延、安全冗余等等，但是作者實(shí)在不能理解工業(yè)設(shè)備連接到了互聯(lián)網(wǎng)就變成了“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”。飛機(jī)、船舶、智能汽車的連接和數(shù)據(jù)傳輸都在互聯(lián)網(wǎng)上，也沒有聽說過“航空互聯(lián)網(wǎng)”“航運(yùn)互聯(lián)網(wǎng)”和“汽車互聯(lián)網(wǎng)”。據(jù)說“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”還要拋開互聯(lián)網(wǎng)域名/IP系統(tǒng)另搞一套工業(yè)設(shè)備標(biāo)識解析系統(tǒng)，這種行為確實(shí)令人迷惑。
智能設(shè)備、智能系統(tǒng)和智能決策的方向無疑是正確的，互聯(lián)網(wǎng)在工業(yè)方面的應(yīng)用也必然像互聯(lián)網(wǎng)在其他領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用一樣，大幅度提高社會生產(chǎn)力，創(chuàng)造更多的價(jià)值?？墒羌夹g(shù)發(fā)展的道路并非一帆風(fēng)順的，搞好智能設(shè)備技術(shù)和高速、標(biāo)準(zhǔn)化、解耦和廣泛連接的互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)是互聯(lián)網(wǎng)在工業(yè)應(yīng)用的成功的第一步。
作者：魏毅，高級工程師，致力于推動(dòng)流程工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)創(chuàng)新和發(fā)展?，F(xiàn)居北京。 電子郵件：wei.yizhi@umcs.cn
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