并非所有工业物联网平台都是平等的

拥有最好的工业物联网(IIoT)架构和最现代、最先进的技术,除非它与特定的目的和业务成果联系在一起,否则对任何公司都没有好处。

通过格哈德Greeff 2019年8月28日

物联网(IoT)或工业物联网(IIoT)本身并不是目的。它的存在应该是为了达到某种目的。其目的可以是解决业务问题,提高操作或供应链的效率和有效性,或者实现更准确的跟踪。有许多理由或商业案例,以及同样数量的商业问题需要回答。然而,公司有时会问错误的问题。问题是首先考虑技术和架构,然后再考虑业务价值,应该反过来考虑。

拥有最好的体系结构和最现代、最先进的技术对任何公司都没有好处,除非它与特定的目的和业务成果联系在一起。如果技术不能回答业务问题或解决业务问题,那就是浪费金钱。鉴于上述情况,工业物联网之旅中的第一个问题应该始终是为什么?

一旦公司知道了要解决的运营挑战,下一个问题就是从哪里开始?公司应该首先关注哪些工厂、支持服务、物流、仓库或公用事业问题?这一点很重要,因为公司希望在第一个项目中展示价值和回报。然而,公司不应该局限于有限的范围内的思考和设计。在为具体问题提供务实的解决方案和为公司创造长期的全球愿景之间,这是一条微妙的界限。

这就引出了如何?许多公司擅长做什么,但不擅长怎么做。我们还需要回答如何使企业实现工业物联网战略的问题。

定义物联网和工业物联网架构

本地和全球论坛花了相当多的时间来定义物联网和工业物联网架构。物联网世界论坛参考模型接近于定义一个好的概述模型。下面的参考模型包含为现实世界的挑战提供完整的工业物联网解决方案所需的所有元素/组件。

物联网世界论坛参考模型包含七个层次。这里概述的模型有八个层,用于区分本地连接和全局连接。

对我们来说,机器对机器的连接,或仪器到边缘设备的连接(如蓝牙、智能蓝牙、Zigbee和Wi-Fi)与被归类为全球连接的东西是不一样的。当然,也有像Sigfox和LoRaWAN这样既可以看作是本地的,也可以看作是全球的,但它们通常是作为全球连接解决方案出售的。就物联网世界参考模型而言,这是我们唯一偏离的领域。

物联网平台

对于工业物联网来说,本地连接是决定任何解决方案成败的关键。由于工业物联网运行的实时环境,良好的本地连接对于成功实施任何解决方案都至关重要。

技术提供商,无论是硬件还是软件,都会告诉你他们的“物联网平台”。当根据上述参考体系结构评估平台时,大多数平台是不完整的,或者即使它们是完整的,也只适用于特定的利基领域。

在评估了许多供应商的“物联网平台”后,很明显供应商的“平台”分为两大领域,即以硬件为重点(2至5级)和以软件为重点(5至8级)的平台。评估还表明,对于以软件为重点的“平台”,这些平台通常在5级和6级上很强大,而7级和8级仅适用于利基功能。

仔细阅读已完成的物联网项目,很明显,上述情况是真实的。据估计,一个完整的、增值的物联网解决方案平均涉及20到35个供应商。这并不一定是一件坏事,因为不同的客户有不同的需求,但它确实意味着更多的潜在故障点。一些客户可能已经整理好了底层,但需要一个软件平台和应用程序,而其他客户可能需要在较低的层次和他们现有的软件应用程序之间建立连接。

选择平台时要考虑的因素

在选择工业物联网平台和实施合作伙伴时,有很多事情需要考虑。供应商提供的服务类型和服务模型很重要。尽管大多数平台正在转向云和即服务模式,但有些平台仍然提供资本支出(CAPEX)和内部部署解决方案。特别是对于实时反馈和响应至关重要的工业物联网,这是一个主要考虑因素。对于这些,一些供应商还提供了一种混合模型,其中快速响应的边缘设备和/或应用程序位于工厂级别,报告、数据分析和仪表板在云中完成。

领域专业知识或平台用例也非常重要,特别是在工业物联网环境中,连接、数据存储和数据提取的可靠性也非常重要。同样重要的是,要知道管理连接到平台的设备有多容易,以及平台和设备的支持有多容易。

成本或成本模型需要适合业务需求。在这里,重要的是不仅要看当前的业务需求,还要看大的(未来的需求)图景。尽管每台设备的低成本可能对小型实现很有吸引力,但它可能很快就会变得非常昂贵。了解平台与业务的兼容性以及如何连接到当前的基础设施也很重要。可扩展性和安全性非常重要,不仅从成本角度来看如此,而且从设备管理和支持角度来看也是如此。

平台安全性是一个容易被忽视的因素。安全性适用于各个层。连接到平台的任何设备都应该经过身份验证,并且通信通道最好是加密的,这一点很重要。平台本身应该能够安全地存储数据,并允许基于分组用户权限(如管理权限、回写、只读以及哪些数据集对哪个组可见)访问数据和仪表板。

最后一个重要的考虑因素是集成和处理数据的工具和能力,从底部(级别2)到顶部(级别8)也称为北向集成,从顶部(级别8)到底部(级别2)也称为南向集成。这一点非常重要,因为有些供应商非常擅长北向集成,但却在南向集成方面遇到困难。

特别是对于工业物联网,将信息发送到仪器的能力非常重要,因为在快节奏的环境中纯粹的报告是不够的。特别关注平台支持的驱动程序或协议,并确保它支持IIoT协议,如OPC、现场总线、Profibus等,用于南向集成,并具有足够的API等,用于北向集成。同样,对数据的访问应该是安全的、经过身份验证和跟踪的。

在选择工业物联网平台时,通过各种因素来确保平台适合您特定的长期和短期需求是非常重要的。

物联网平台所需的功能

纵观工业物联网的完整堆栈,需要在工业物联网平台中提供许多功能,以简化实施并减少参与工业物联网解决方案的供应商数量。该平台需要一个用户友好且易于使用的前端或用户界面开发环境。它必须提供并能够处理各种北向和南向通信协议。它需要一个支持设备管理、设备状态监控和设备分组的用户界面。该平台需要提供可扩展且安全的数据存储环境,同时允许简单的数据访问和检索。它还需要提供工具,以便轻松开发实时值和趋势的仪表板,最终,这是客户需要的视图,以便做出更好的业务决策。

尽管并非所有用户都需要多租户(一个平台用于多个独立的用户),但公司可能希望在一个平台内隔离数据,以便并非所有数据对所有用户可见,并且每个用户公司都可以拥有自己的品牌和“外观”。当在工业物联网环境中使用时,工作流管理、通知和警报对于在事情没有按计划进行时通知工厂操作员、主管和管理人员非常重要。

需要可用的工具来实现高级数据分析,例如机器学习(ML),高级模式识别(APR),人工智能(AI),机器人过程自动化(RPA)声学分析以及面部和图像识别。最终,如果应用得当,这些工具将提高业务的效率和有效性。如果平台没有这些工具(很少有),那么至少数据应该是可用的,并且可以通过标准工具和协议轻松地提取到具有这些工具的其他应用程序中。

该平台需要在托管位置方面具有灵活性,特别是对于工业物联网,因为混合模型可能是最有效的,特别是对于实时流程工业。售后和平台后端管理支持的可用性对于长期可持续的解决方案也非常重要。

结论

并非所有平台都是平等的。为了获得最好的工业物联网平台,公司需要花时间评估供应商。深入了解情况,请供应商解释他们是如何整合各种考虑因素的。查看所有8个层,确定哪些是平台的一部分,哪些是“内置”的第三方功能。找到最适合解决当前和未来业务问题的人。

格哈德Greeff, MESA EMEA董事会成员。本文原载于MESA国际的博客。MESA International是CFE Media的内容合作伙伴。克里斯·瓦夫拉编辑,制作编辑,控制工程, CFE传媒,cvavra@cfemedia.com

原创内容可在blog.mesa.org


作者简介:Gerhard Greeff, MESA EMEA董事会成员。他是Altron Bytes Systems Integration的总经理,这是一家拥有1200多名员工的软件集成和服务公司,他负责物联网业务。