工業(yè)互聯(lián)網(wǎng) 開放、全球化的網(wǎng)絡(luò)，將人、數(shù)據(jù)和機(jī)器連接起來

大數(shù)據(jù)是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的命脈，但工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)同樣意味著開發(fā)新的軟件和分析方法，以便從原先不存在連接的地方——比如機(jī)器內(nèi)部——提取和厘清數(shù)據(jù)。通過讓機(jī)器經(jīng)由軟件連接到互聯(lián)網(wǎng)，數(shù)據(jù)由此產(chǎn)生，見解不斷積累，但更重要的是，這些機(jī)器現(xiàn)在成為一個(gè)緊密結(jié)合的智能網(wǎng)絡(luò)的組成部分，這個(gè)網(wǎng)絡(luò)可以被構(gòu)建來讓關(guān)鍵信息實(shí)現(xiàn)安全的自動(dòng)化傳輸，以對(duì)性能問題進(jìn)行預(yù)測(cè)。那么，在現(xiàn)實(shí)中，我們是否能夠找到這種應(yīng)用的趨勢(shì)呢？

這原本是G E研發(fā)部門自己杜撰的一個(gè)詞，他們希望在其產(chǎn)品中增加更多的傳感器來獲取海量數(shù)據(jù)，并最終幫助公司提高其機(jī)車飛機(jī)引擎、核磁共振儀器等設(shè)備的能源效率。但是，隨著物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，作為GE的掌門人，伊梅爾特很快有了新的判斷。

6月4日，北京，伊梅爾特現(xiàn)場(chǎng)對(duì)中國的媒體推銷起了這一概念。顯然，這一次，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為GE未來十年最重要的一個(gè)新戰(zhàn)略。

“如今在全世界有數(shù)百萬種機(jī)器設(shè)備，從簡(jiǎn)單的電動(dòng)摩托到高尖端的MR I（核磁共振成像）機(jī)器。有數(shù)萬種復(fù)雜機(jī)械的集群，從發(fā)電的電廠到運(yùn)輸?shù)娘w機(jī)。有上千種復(fù)雜的機(jī)器網(wǎng)絡(luò)，從供電網(wǎng)到鐵路系統(tǒng)，這些網(wǎng)絡(luò)把機(jī)器和它們的集群聯(lián)系起來。這是一個(gè)龐大的物理世界，由機(jī)器、設(shè)備、集群和網(wǎng)絡(luò)組成，能夠在更深的層面和連接能力、大數(shù)據(jù)、數(shù)字分析相結(jié)合。”伊梅爾特表示，只要存在某種網(wǎng)絡(luò)將所有復(fù)雜機(jī)械設(shè)備集群連接，產(chǎn)生“化學(xué)反應(yīng)”并創(chuàng)造更高生產(chǎn)效率，這場(chǎng)新工業(yè)革命降臨地球的時(shí)間，已是觸手可及。這就是“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”——開放、全球化的網(wǎng)絡(luò)，將人、數(shù)據(jù)和機(jī)器連接起來。

從噴氣引擎到燃?xì)鉁u輪再到CT（斷層掃描）掃描儀——將會(huì)帶有自我診斷和自我修正的分析智能。它們將能夠在實(shí)時(shí)情況下為恰當(dāng)?shù)娜颂峁┣‘?dāng)?shù)男畔ⅰ．?dāng)機(jī)器感應(yīng)到觸發(fā)條件和通訊信號(hào)的時(shí)候，它們就成為有理解能力的工具。它們能夠生成知識(shí)信息，人類將借由這一點(diǎn)更快做出行

動(dòng)、節(jié)省資金、達(dá)到更好效果。

比如，每年美國航空領(lǐng)域總值高達(dá)2840億美元的浪費(fèi)問題，造成這一問題的原因是燃料使用低效，飛機(jī)維護(hù)沒有安排好，以及航班延誤。而用最先進(jìn)的物理和材料科學(xué)技術(shù)足以讓飛機(jī)引擎比以往更加強(qiáng)勁、更有效率。考慮到飛機(jī)引擎養(yǎng)護(hù)效率每年提高1%就能降低2.5億美元的相應(yīng)成本。類似情況還有每年從發(fā)電中節(jié)省1％的燃油就能幫世界經(jīng)濟(jì)G D P增長超過40億美元。

再比如，醫(yī)保正在被目前的系統(tǒng)拖累，醫(yī)生和護(hù)理人員不得不去尋找對(duì)病人來說性命攸關(guān)的信息；這是一種低效率和生命威脅兩者均為最大化的糟糕狀態(tài)。我們需要讓數(shù)據(jù)更加智能更加整合，更有預(yù)測(cè)性更主動(dòng)積極，這樣一來問題信息能夠找到醫(yī)生，而不是醫(yī)生去發(fā)現(xiàn)問題。

一種設(shè)想是，大數(shù)據(jù)+傳感器，智能的數(shù)據(jù)流能夠加快醫(yī)護(hù)服務(wù)的速度，能夠在最開始進(jìn)行正確的處理來防止長期病癥的發(fā)生。與之類似，在醫(yī)療管理成本方面，“智能”醫(yī)院部署的系統(tǒng)像醫(yī)務(wù)人員和醫(yī)療設(shè)備的“航空管制系統(tǒng)”一樣，提供醫(yī)院完整的醫(yī)療資源細(xì)節(jié)圖。更好的利用率能夠減少貨幣開支。更好的地點(diǎn)配置讓護(hù)士有更多時(shí)間去關(guān)注病人。更好的管理將改善病人的流量情況，減少運(yùn)營成本，為醫(yī)院節(jié)省數(shù)百萬美元。

按照G E的設(shè)想，未來工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)能產(chǎn)生上萬億美元的市場(chǎng)規(guī)模，而且成長的速度將要追趕上現(xiàn)在的消費(fèi)互聯(lián)網(wǎng)。而這種設(shè)想的基礎(chǔ)是，如果全球工業(yè)的效率提升1%，會(huì)帶來多大的效益？

數(shù)據(jù)顯示，全球燃?xì)獍l(fā)電廠生產(chǎn)效率提高1%，可以節(jié)約價(jià)值660億美元的燃油；石油天然氣勘探開發(fā)的資本利用率提高1%，每年將減少近900億美元資本支出。而在中國，未來15年燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組能耗降低1%，可以省下約80億美元燃料；油氣勘探開發(fā)的資本利用率提高1%，則能省下70億美元；鐵路網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)輸行業(yè)運(yùn)營效率提高1%，又能省下20億美元燃料成本。在全球，只需5個(gè)行業(yè)（鐵路、航空、醫(yī)療、電力、石油天然氣）提效1%，就可在未來15年為世界貢獻(xiàn)2760億美元增長。不過，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，不是G E的專有概念。早在2009年，上?？婶旊姎夤靖笨偨?jīng)理張堅(jiān)就在“國內(nèi)首屆“物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展高層論壇”上表示，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵組成部分。而類似于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)概念的提法還有IBM的“智慧地球”和思科的“萬物互聯(lián)”。

當(dāng)然，G E在這一領(lǐng)域的實(shí)力也不容小覷，其與EMC和VMware成立了一家新的公司——面向云計(jì)算應(yīng)用平臺(tái)與大數(shù)據(jù)領(lǐng)域的Pi v o t a l：P i v o t al的總投資額為10.5億美元，其中E M C占有62%股份，V M w a r e為28%，通用電氣（G E）為10%。E M C與VMware都是IT業(yè)界知名的廠商，前者穩(wěn)坐存儲(chǔ)領(lǐng)域的第一把交椅，后者則在虛擬化與云計(jì)算領(lǐng)域叱詫風(fēng)云，而G E則是工業(yè)系統(tǒng)領(lǐng)域的王者。“云計(jì)算和大數(shù)據(jù)正讓商業(yè)發(fā)生戲劇性的轉(zhuǎn)變已不是秘密了”，G E全球軟件中心的負(fù)責(zé)人Bill Ruh在一個(gè)錄音聲明中說，“這些技術(shù)正在促成工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)?！?

那么，這樣一個(gè)宏大的趨勢(shì)性變革，就毫無羈絆地在發(fā)展么？張堅(jiān)表示，針對(duì)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的特征，即嵌入式，互通和實(shí)時(shí)性、時(shí)間性的要求，就要求智能化設(shè)備越來越多，將會(huì)產(chǎn)生超大數(shù)據(jù)。同時(shí)，他認(rèn)為，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的廣泛普及需要信息標(biāo)識(shí)技術(shù)、傳感器技術(shù)、識(shí)別技術(shù)、通信技術(shù)越來越普及，相應(yīng)的技術(shù)裝置越來越廉價(jià)。但當(dāng)我們部署成了千上萬個(gè)工業(yè)設(shè)備傳感器之后，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的價(jià)值體現(xiàn)在哪里？杰夫說，有一個(gè)開放的、全球的網(wǎng)絡(luò)組織，高度智能的機(jī)器通過這個(gè)組織和人類連接、通訊、協(xié)作。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)并不代表一個(gè)要由機(jī)器來運(yùn)作的世界，而是要把世界最先進(jìn)的科技整合起來，提供更高的效率，解決更大的挑戰(zhàn)?；蛟S這正是其魅力之所在。而從其進(jìn)程來看，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，剛剛前行了不到1%，與消費(fèi)互聯(lián)網(wǎng)的量級(jí)還相差甚遠(yuǎn)。

智能飛行

400億美元。這是來自美國航空協(xié)會(huì)的一個(gè)數(shù)據(jù)——每年航班延誤給全球航空公司帶來的損失。其中10%飛機(jī)延誤，正是源自飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)等部件突發(fā)性維修。對(duì)此，GE分析指出，如果一家大中型航空公司（每年1400萬人次乘客，85000個(gè)航班）實(shí)施這項(xiàng)智能運(yùn)營服務(wù)系統(tǒng)，每年可以避免1000次起飛延誤和航班取消，幫助逾9萬人次乘客準(zhǔn)時(shí)抵達(dá)目的地。

為此，GE提供了一套能運(yùn)營服務(wù)解決方案，在飛機(jī)出現(xiàn)故障隱患前做出診斷預(yù)測(cè)，提供預(yù)測(cè)性建議優(yōu)化飛機(jī)維護(hù)和航班運(yùn)營計(jì)劃，最終目標(biāo)是“將計(jì)劃外的停飛時(shí)間降為零”。

事實(shí)上，GE給其制造的飛機(jī)安裝發(fā)動(dòng)機(jī)傳感器，并要求每個(gè)GEnx飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)都必須保留每次飛行的所有基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，一年后，他從飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)收到的數(shù)據(jù)，或許將超過GE航空業(yè)務(wù)的所有歷史數(shù)據(jù)。而龐大的數(shù)據(jù)庫信息，則能進(jìn)一步保障航空智能運(yùn)營服務(wù)系統(tǒng)的“準(zhǔn)確性”。

在國內(nèi)，海航是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)概念最早的踐行者之一。5年前，它就對(duì)飛機(jī)進(jìn)行了資產(chǎn)的數(shù)據(jù)管理，以節(jié)省燃油和降低碳排放。通過機(jī)器互聯(lián)，數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)一天就有將近6000萬的數(shù)據(jù)。利用軟件分析數(shù)據(jù)后改進(jìn)系統(tǒng)，使得海航在2012年和2011年節(jié)省了1.1%的燃油使用量，也就是3.1萬噸燃油，折合人民幣是2億多元，同時(shí)碳排放減少了9.7萬噸。

海航董事長王英明稱，除了設(shè)備管理，海航的另一實(shí)踐是利用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)做安全管理。他說，海航飛機(jī)上至少有88個(gè)以上傳感器被傳感、記錄，每一秒鐘有四組數(shù)據(jù)，同一種信號(hào)每一秒采集4次。因此，實(shí)際飛行中每一秒的狀態(tài)都是由軟件系統(tǒng)自動(dòng)分析的，出現(xiàn)任何一個(gè)偏差，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)發(fā)出各種等級(jí)的警告，同時(shí)它還可以作長期的趨勢(shì)分析?！斑@樣才能持續(xù)地改進(jìn)飛行員的飛機(jī)技術(shù)，既包括生命的安全，又能夠?yàn)楣竟?jié)省成本”。王英明表示，這套智管理系統(tǒng)最大的價(jià)值，是時(shí)時(shí)監(jiān)控從飛機(jī)設(shè)備收集的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，通過分析飛機(jī)傳感器傳回的各項(xiàng)飛行數(shù)據(jù)，再對(duì)比飛機(jī)原有飛行記錄與運(yùn)營航線，可以第一時(shí)間優(yōu)化完善飛機(jī)航行計(jì)劃，令公司燃油消耗降低2%。這在日趨激烈的行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)中，則意味著天平已經(jīng)開始傾斜。

除了海南航空，春秋航空公司也迅速采用了類似的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的解決方案。春秋航空部署了智能發(fā)動(dòng)機(jī)監(jiān)控診斷技術(shù)，僅2012年一年，就有效防止了數(shù)次計(jì)劃外發(fā)動(dòng)機(jī)拆卸（UER）和停飛待用（AOG），相當(dāng)于節(jié)省了超過21萬美元的可能性費(fèi)用，有效地幫助該公司將發(fā)動(dòng)機(jī)可靠度提升到99.98%，為機(jī)隊(duì)保持95%的高使用率起到了有力支持，并節(jié)省了維護(hù)成本。

在春秋航空看來，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)概念下的遠(yuǎn)程監(jiān)控與診斷不但可以精確診斷設(shè)備故障，同時(shí)還能預(yù)防可能產(chǎn)生的故障，進(jìn)一步提高了飛機(jī)航行的安全性。除資產(chǎn)優(yōu)化外，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)還能實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)營環(huán)節(jié)的優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)節(jié)油優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)分散維護(hù)，這些都可以帶來未發(fā)掘的經(jīng)濟(jì)效益。

追蹤重機(jī)

三一集團(tuán)的信息化建設(shè)人們往往熟知其“E——SANY”計(jì)劃，即通過信息技術(shù)融合人、財(cái)、物、流程、產(chǎn)品，進(jìn)行數(shù)字化改造，而其在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的探索卻少為人知。在現(xiàn)實(shí)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運(yùn)用的規(guī)劃里，三一集團(tuán)是要借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)各地在役設(shè)備的24小時(shí)在線實(shí)時(shí)定位跟蹤和健康監(jiān)控，監(jiān)視裝備的作業(yè)情況和機(jī)器性能變化，預(yù)測(cè)預(yù)警事故的發(fā)生，出現(xiàn)故障及時(shí)報(bào)警，變被動(dòng)維修為預(yù)防性維護(hù)的目的。

為此，三一集團(tuán)早在2005年即開始對(duì)工程機(jī)械物聯(lián)網(wǎng)核心基礎(chǔ)部件及相關(guān)技術(shù)開展研究。2008年，基于工程機(jī)械物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的三一全球客戶門戶對(duì)全球三一主機(jī)客戶開放；2009年，國內(nèi)首家工程機(jī)械物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)控制中心在三一重工建成；2010年，三一智能控制設(shè)備有限公司在湖南長沙成立；2011年，工程機(jī)械行業(yè)最大容量的M2M應(yīng)用平臺(tái)在三一重工上線使用，系統(tǒng)可支持50萬臺(tái)設(shè)備并行接入并具有動(dòng)態(tài)擴(kuò)展能力。同時(shí)，三一組建了一個(gè)由200余名博士、碩士組成的專業(yè)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，并廣泛開展與國內(nèi)高校、科研機(jī)構(gòu)的技術(shù)合作，先后承擔(dān)“混凝土泵車遠(yuǎn)程監(jiān)控及維護(hù)應(yīng)用系統(tǒng)研制”等國家863計(jì)劃項(xiàng)目4項(xiàng)。

從三一集團(tuán)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運(yùn)用情況來看，他們的遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)核心功能主要由中央監(jiān)控系統(tǒng)、移動(dòng)遠(yuǎn)程監(jiān)控終端(SYMT)以及運(yùn)動(dòng)控制器(SYMC)完成。其中，移動(dòng)遠(yuǎn)程監(jiān)控終端主要負(fù)責(zé)對(duì)車輛的定位和無線通信，運(yùn)動(dòng)控制器主要負(fù)責(zé)工程車輛的工況數(shù)據(jù)采集和運(yùn)動(dòng)控制，中央監(jiān)控系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)工程車輛的定位數(shù)據(jù)、工況信息和其他數(shù)據(jù)的收集、記錄、顯示、分析和自動(dòng)處理。此外，還包括故障診斷系統(tǒng)和維護(hù)保養(yǎng)服務(wù)系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)集團(tuán)對(duì)工程機(jī)械信息管理和運(yùn)行狀態(tài)信息查詢，故障診斷與預(yù)警和故障日志查詢，維護(hù)保養(yǎng)提醒和維護(hù)保養(yǎng)日志查詢。

很快，這也成為了三一集團(tuán)產(chǎn)品的一項(xiàng)增值服務(wù)，通過授權(quán)，各個(gè)監(jiān)控用戶可以在世界各地，利用有線或無線方式上網(wǎng)，登錄到監(jiān)控中心網(wǎng)站進(jìn)行車輛信息的收發(fā)、查詢、分析等工作，甚至可以直接下達(dá)指令，對(duì)授權(quán)車輛進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。

從產(chǎn)品范圍來看，目前三一集團(tuán)的產(chǎn)品定位監(jiān)控系統(tǒng)逐步開始使用，目前有攤鋪機(jī)、挖掘機(jī)、起重機(jī)、旋挖鉆機(jī)等多類產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了監(jiān)控和管理。不過，需要指出的是更多的工程機(jī)械設(shè)備雖然早就實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)報(bào)警功能，但還沒有實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程報(bào)警功能。很多設(shè)備本身是具備智能功能的，但因?yàn)闆]有配備相關(guān)的數(shù)據(jù)輸出和輸入系統(tǒng)，物聯(lián)網(wǎng)就還沒有形成。