什么是工业物联网？

什么是工业物联网？

工业物联网是将具有感知、管控能力的各类采集、控制传感器或控制器，通过物联感知和通信技术融入到工业生产过程各个环节，从而提高生产效率，改善产品质量，降低产品成本和资源消耗，最终实现将传统工业提升到智能化的新阶段。

工业物联网是物联网在工业领域中应用，但不仅仅等同于“工业+物联网”这么简单。工业物联网是支撑智能制造的一套使能技术体系，通过工业资源的网络互连、数据互通和系统互操作，实现生产原料的灵活配置、生产过程的按需执行、生产工艺的合理优化和生产环境的快速适应，达到资源的高效利用，从而构建服务驱动型的新工业生态体系。

为什么需要工业物联网？

工业物联网推动产业转型升级

随着物联网技术的快速发展，中国制造2025、工业4.0等一系列国家战略提出和实施。在此背景下，工业物联网应运而生，成为工业体系智能化变革的重要推手。工业物联网主要应用于设计、生产、管理和服务等全生命周期的各个环节，是新兴产业的重要组成部分。用工业物联网改造传统产业，必将提升产业的经济附加值，有力推动经济发展方式由生产驱动向创新驱动的转变。

工业物联网契合产业应用需求

在企业数字化转型的趋势下，企业开始应用工业物联网解决业务面临的实际问题，比如通过传感器仪器仪表实时监测生产设备、原材料及工作人员的状态，实现制造过程的智能执行，提高生产效率和产品质量；通过RFID（Radio Frequency Identification，射频识别）等识别技术建设智能仓储，并与生产过程联接，提高制造原料的高效配置；设备通过感知手段获取数据实现预测性预警、远程维护等服务，提高设备维护效率。工业物联网在工业制造领域各环节的深入应用，有助于改善产能过剩、成本压力等诸多困境。

工业物联网助力智能制造

制造行业正面临提高生产效率、实现节能减排和产业结构调整的战略任务，工业物联网将对企业的生产、经营和管理模式带来深刻变革。智能制造是基于新一代信息通信技术与先进制造技术深度融合，贯穿于设计、生产、管理、服务等制造活动的各个环节，具有自感知、自学习、自决策、自执行、自适应等功能的新型生产方式，工业物联网的部署实施为智能制造提供基石。智能制造将结合工业物联网，合理调配供应链资源以提升生产和服务效率，实现制造行业的智能化管理模式创新。

工业物联网与物联网的区别？

物联网是把所有物品通过信息传感设备与互联网连接起来，进行信息交换，以实现智能化识别和管理。

工业物联网是通过互联网连接到工业应用的传感器和仪器设备，该网络收集工业应用数据，并对数据进行分析，目的是优化生产过程、提高生产效率并降低制造成本。当前工业物联网的应用主要集中在制造、交通、运输、能源、矿山等领域。

工业物联网是物联网的子集，出发点是实现工业制造领域的转型升级，侧重于提高生产现场的安全性和效率。

工业物联网与工业互联网的区别？

工业互联网包括企业内网和企业外网，企业内网要实现工业设备、信息系统、业务流程、人员之间的互联，实现从车间到决策层的纵向互联，通常网络包括骨干层、汇聚层和接入层；企业外网要实现上下游企业之间的横向互联。所以，工业互联网涵盖了工业物联网，但进一步延伸到企业的信息系统、业务流程和人员。

工业物联网是工业互联网的子集，工业物联网指的是物联网在工业中的应用，更注重“物”之间的连接与通信，重点针对工业现场网络接入层终端、设备的连接。

工业物联网有哪些典型特征？

工业物联网有六大典型特征：智能感知、泛在连通、数字建模、实时分析、精准控制和迭代优化。

智能感知

智能感知是工业物联网的基础。面对工业生产、物流、销售等产业链环节产生的海量数据，工业物联网利用传感器、射频识别等感知手段获取工业全生命周期内的不同维度的信息数据，具体包括：人员、机器、原料、工艺流程和环境等工业资源状态信息。

泛在连通

泛在连通是工业物联网的前提。工业资源通过有线或无线的方式彼此连接或与互联网相连，形成便捷、高效的工业物联网信息通道，实现工业资源数据的互联互通，拓展了机器与机器、机器与人、机器与环境之间连接的广度和深度。

数字建模

数字建模是工业物联网的方法。数字建模将工业资源映射到数字空间中，在虚拟世界模拟工业生产流程，借助数字空间强大的信息处理能力，实现对工业生产过程全要素的抽象建模，为工业物联网实体产业链运行提供有效决策。

实时分析

实时分析是工业物联网的手段。针对感知的工业资源数据，通过技术分析手段，在数字空间中进行实时处理，获取工业资源状态在虚拟空间和现实空间的内在联系，将抽象的数据进一步直观化和可视化，完成对外部物理实体的实时响应。

精准控制

精准控制是工业物联网的目的。通过工业资源的状态感知、信息互联、数字建模和实时分析等过程，基于虚拟空间形成的决策，转换成工业资源实体可以理解的控制命令，进行实际操作，实现工业资源精准的信息交互和无间隙协作。

迭代优化

迭代优化是工业物联网的效果。工业物联网体系能够不断地自我学习与提升，通过将工业资源数据处理、分析和存储，形成有效的、可继承的知识库、模型库和资源库。面向工业资源制造原料、制造过程、制造工艺和制造环境，进行不断迭代优化，达到最优目标。

工业物联网方案架构

依据GB/T 33474-2016《物联网参考体系结构》中的物联网概念模型，从系统角度给出工业物联网参考体系架构由目标对象域、感知控制域、服务提供域、运维管控域、资源交换域和用户域组成。

目标对象域

工业生产涉及的原料、生产品装备、环境、作业工人等，这些对象被感知控制域的传感器、仪器仪表、标签所感知、识别和控制，在其生产、加工、运输、流通、销售等各个环节的信息被获取。

感知控制域

采集的数据最终通过工业物联网关传送给服务提供域。

服务提供域

通用使能平台、资产优化平台和资源配置平台，提供远程监测、能源管理、安全生产等服务。

运维管控域

从系统运行技术性管理和法律法规符合性管理两大方面保证工业物联网其他域的稳定、可靠、安全运行等，主要包括工业安全监督管理平台和运行维护管理平台。

资源交换域

根据工业物联网系统与其他相关系统的应用服务需求，实现信息资源和市场资源的交换与共享功能。

用户域

支撑用户接入工业物联网、适用物联网服务接口系统，具体包括产品供应商、制造商、解决方案供应商、客户和政府等。

工业物联网有哪些关键技术？

工业物联网涉及的关键技术包括感知控制技术、网络通信技术、信息处理技术和安全管理技术。

• 感知控制技术主要包括传感器、射频识别、多媒体、工业控制等，是工业物联网部署实施的核心。
• 网络通信技术主要包括以太网、无线通信技术，是工业物联网互联互通的基础。
• 信息处理技术主要包括数据清洗、数据分析、数据建模和数据存储等，为工业物联网应用提供支撑。
• 安全管理技术主要包括加密认证、入侵防御等，是工业物联网部署的关键。

下面主要介绍华为在工业物联网通信技术上的亮点。

Wi-Fi 6连续组网

Wi-Fi技术不受有线连接限制，可以方便终端和设备快速接入和移动共享，同时大大降低布线成本，Wi-Fi已经成为工业终端接入网络的首选。传统Wi-Fi网络常常会出现覆盖空洞的问题导致网络体验不佳。工业场景对Wi-Fi网络的带宽、时延、可靠性等方面有更高要求。例如，生产车间AGV小车的漫游过程要求无丢包；生产过程要求自动化、数据实时采集，云端计算。为满足工业生产大带宽、高可靠、低时延的网络需求，华为推出AirEngine系列Wi-Fi 6产品实现工业物联网的全无线连接，Wi-Fi 6 CPE实现有线接入变无线，解决旧的生产设备接入新的无线网络的问题。

无线物联融合接入

工业终端接入协议种类繁多，除Wi-Fi外，还有蓝牙、RFID、ZigBee等，各类物联终端因为接入协议不同需要分别接入各自对应的物联网关，才能连接到工业物联网。华为推出Wi-Fi网络与物联网络的融合技术，华为工业物联网关提供软硬件开放资源，支持工业物联协议适配，实现联接IP化。

工业物联网有哪些典型应用？

制造行业：工业物联网在汽车制造企业的应用

汽车生产工艺复杂，一辆车的诞生需要经过100多个部门，涉及冲压-焊装-涂装-总装几个工艺流程，整个生产过程涉及到人（如生产人员）、机器（如生产装备）、物（如生产原材料、摄像头）等要素的相互配合。网络作为数字化基础设施底座，在车企智能化转型中发挥重要作用，覆盖研发、设计、制造、服务等各业务环节。工业物联网全面联接车企各生产环节的人、机、物，支撑汽车产业的智能化变革，实现“数据上得去，智能下得来”。

华为推出智慧车企网络解决方案，助力汽车制造企业打造全联接的智能工厂。

交通行业：工业物联网在港口生产工控网的应用

港口作为综合交通运输枢纽，是工农业产品和外贸进出口物资的集散地。码头桥吊是港口生产业务的起点，船舶在进港后，会根据货物的流向进行桥吊卸货、集装箱理货、场内水平运输、堆场装卸货等操作。传统码头桥吊需要工人在近50米高空的司机室进行操作，长时间高空作业易疲惫，存在安全隐患。所以，码头桥吊远程操控改造是智慧港口建设的必然趋势。工业物联网在推进码头作业装备自动化和智能化建设中起到重要作用，通过工业物联网连接码头桥吊上的摄像头，实现视频数据上传至远端操控平台。

华为推出智慧港口生产工控网解决方案，提升生产作业效率，降低人力成本，改善作业环境。

能源行业：工业物联网在矿山工业网的应用

煤矿作为重要的矿山资源，当前煤矿行业发展面临煤炭开采危险性高、从业人员劳动强度大、产量低等挑战。煤矿智能化建设是当前煤矿行业的重要趋势。物联网技术在煤矿智能化建设中应用越来越广泛，通过在煤矿中应用传感器、监测设备等技术，实现对煤矿设备、人员进行实时监测和管理。在井下部署高清摄像头，通过工业物联网实现视频数据上传到井上远控室，实现综采面的远程监测和操控、掘进面作业序列的监测、主运皮带的智能监测，为井下集控中心和井上操作维护中心的工作人员真实地还原综采面和掘进面的作业现场，实现皮带日常智能巡检、皮带煤量识别、皮带异物识别等，保障连续生产。

华为推出智能矿山融合IP工业网解决方案，助力安全生产，提高生产效率，降本增效，实现井下无人少人。