工业物联网如何走向万物互联？

　　据MARKETSANDMARKETS发布的研究报告显示，全球工业物联网（IIoT）市场，预计将从2021年的767亿美元增长到2026年的1061亿美元，预测期内复合年增长率为6.7%。报告表明，半导体和电子设备的技术进步、云计算平台的使用增加、IPv6的标准化以及各国政府对IIoT相关研发活动的支持等因素推动了IIoT产业的发展。

　　但同时我们也看到，近三年来，COVID-19的大流行对工业物联网市场造成了重大影响。随着疫情在北美和亚洲发展中国家持续存在，制造业面临着巨大的挑战。以美国为例，美国汽车业是世界上最大的汽车工业之一，自2020年第三季度以来一直停滞不前。各汽车公司纷纷缩减其在该地区的制造活动，使得其制造部门采用的物联网、人工智能和区块链等技术变得毫无用处。墨西哥是北美汽车工业的一大受益者，汽车产量的大幅减少给墨西哥汽车行业也造成了巨大损失。全球环境的改变，正在影响着IIoT的发展。

　　影响IIoT市场的因素

　　1）人工智能和物联网在制造业的迅速采用

　　人工智能和物联网集成系统允许优化制造过程，发送早期警报，有助于质量控制，并预测机械设备故障。通过收集精确的数据，制造商可以开发创新的人工智能应用程序，使自己从竞争对手中脱颖而出。2020年爆发的COVID-19大流行给制造业带来了考验，流动的限制、严格的封锁和劳动力的缺乏，迫使制造商临时改进他们的生产工艺，从而促使人工智能和物联网在制造过程中加速使用。制造单位在没有正规劳动力的情况下，借助人工智能和机器学习（ML）算法，开展状态监测和设备维护等活动。

　　2）IPv6标准化

　　因特网协议版本6（IPv6）的发展促进了IIoT市场的增长，因为连接到Internet的设备在全世界呈指数级增长，而 IP版本4（IPv4）无法有效地支持连接数量的指数增长。据 Google统计，目前世界上只有4%的设备使用IPv6协议，而 96%的设备仍然使用IPv4协议。随着IPv6的标准化，全球对 IIoT技术的需求有望大幅增长。该协议支持开放的体系结构，被证明是最适合物联网的协议。IPv6提供了高级安全性和高可靠性等特性，从而为IIoT领域的创新提供了适当的基础和平台。

　　3）疫情期间人工智能和物联网在医疗领域的应用日益广泛

　　人工智能和物联网技术在过去五年里迅速渗透到医疗行业。医疗可穿戴设备已经开始使用人工智能和物联网技术，形成一个完整的医院生态系统。例如，通过连续的血糖监测，一个可穿戴设备与智能算法相结合，可以监测血糖水平，并自动向糖尿病患者提供正确剂量的胰岛素。COVID-19 的爆发导致了对移动个人紧急响应系统（mPERS）等技术的需求突然增加，以便于远程病人监控。这些系统有助于全天候监控患者状况，而无需医院工作人员的身体参与，从而降低感染风险。由于害怕感染COVID-19，人们为了非 COVID-19健康问题而避开急诊室和医生办公室。这是远程病人监护（PM）市场增长的主要驱动力之一。随着COVID-19 在全球范围内的激增，其在医疗机构的部署也越来越多。

　　4）传统设备与通信网络不兼容

　　工业部门使用的机器需要内置组件，以便于M2M通信。这些组件要么连接到有线网络，要么连接到无线网络，例如 Wi-Fi或射频识别模块。连接的部件从设备中收集相关数据并传送到中央计算机进行存储和分析。旧工业装置中的机械可能没有配备这些数据传输部件，需要外部安装，一些遗留设备可能还需要进行改造，从而导致支出增加，这是使用旧机器的企业搭建工业物联网的主要障碍之一。随着大多数行业已经开始意识到M2M通信的好处，这种限制的影响预计在未来几年内将逐渐减少。一些组织已经开始开发解决方案，将其遗留设备与通信网络集成。例如，通用电气（General Electric，US）已经开发了可以直接连接到工业设备上的现场代理或网关，以促进网络连接。

　　5）物联网技术对网络攻击的敏感性

　　物联网技术是智能制造系统不可或缺的一部分。工业生产设施中设备的互联性在整个工厂中造成的安全漏洞，可能导致潜在的操作风险。因为从安全角度来看，无法确定数据来自何处或数据将流向何处。因此，数据可见性是工厂智能制造面临的最大网络安全挑战。例如，一家生产太空和国防设备的Visser Precision在其科罗拉多州的制造厂遭遇了一次涉及DoppelPaymer勒索软件的攻击。黑客利用系统中的漏洞，导致敏感文件和保密协议泄露，估计会使该公司损失 5000万美元。

　　现有的发展趋势

　　IIoT是智能制造实现的基础条件之一，而智能制造是制造业长期发展的大势所趋，不管是国家政府，还是企业个体，在推进智能制造的发展方面，或长期或短期，都不遗余力。随着智能制造理念、技术、生态逐渐的发展完善，IIoT 也呈现出了积极的发展态势。根据以往的数据总结下来，目前有以下几个趋势：

　　1）网络技术主导IIoT市场

　　2021年，网络技术占据了最大的市场份额。网络技术，尤其是无线技术，是IIoT的支柱。许多机器和传感器节点使用这些技术连接到因特网，以促进机器之间的通信。这些技术还可以收集大量数据，以改进决策。同时，基于连接性范围、功率需求和数据传输速率，提供广泛的无线通信技术。工业部门越来越依赖蜂窝技术进行机器对机器的通信。

　　2）近五年运输管理系统行业IIoT市场可能将以最高复合年增长率增长

　　交通管理系统提供有关车辆位置和性能的准确信息。配备自动车辆定位（AVL）技术的车辆可以轻松跟踪，过境管理系统也用于跟踪、控制和监测过境货物的位置，监控车辆位置的用户通过在车辆仪表板上实现的各种技术来获得这些信息。快速公交系统（BRT）是用来提供与公交车通过时间相关的信息，这些系统对于紧急管理系统和旅行辅助设备（TADs）非常有用，这些设备具有GPS功能的移动电话，可以帮助有特殊需要的乘客。

　　此外，2021年4月，英特尔与约翰迪尔（johndeere）合作，提供了人工智能技术，帮助解决制造焊接过程中一个成本高昂、由来已久的问题。迪尔公司正在试验一种解决方案，该方案利用计算机视觉自动发现其生产设施中自动焊接过程中的常见缺陷。

　　2021年2月，思科与Avnet公司Newark合作，向北美各地的客户提供针对恶劣和无地毯环境的工业物联网解决方案。 2021年3月，Plataine与SAP合作，将IIoT和基于AI的数字制造软件集成为其业务产品的一部分。Plataine的基于云的 IIoT和基于AI的数字制造软件现已在SAP Store上提供，SAP Store最近与SAP App Center合并，成为SAP和合作伙伴产品的单一数字市场。

　　在全球范围内，工业物联网正以一种蓬勃的发展态势，在地域、行业、企业之间流转，未来，万物互联或将不再是梦。