相向而行 迈向未来 工业4.0和工业物联网体系解读
发布日期：2018-11-27
1、几个物联网概念
M2M(machine to machine)：“M2M”的概念主要是由通信行业提出的。最初M2M主要是指：不具备信息化能力的机械设备通过移动通信网络(无线网络)与其他设备或信息系统(IT系统)进行通信。通信行业认为：网络在满足了人与人之间的通讯需求后，还可以使得“物与物(machine to machine))”之间进行通信联结，构成更高效的信息化应用。此后，M2M的概念又延伸出了“人与机器(man-to-machine)”或“机器与人”的概念。
IoT(Internet of things)：IoT是互联网企业、软件企业、乃至整个信息产业力推的物联网概念。在实现了人与人的社交互联后，互联网企业希望物和物之间也能通过互联网进行通信。IoT的基础任然是互联网，是互联网的延伸和发展方向。IoT的概念主要强调的是互联网交互，互联网的全球化、开放性、互操作性、社交性是支撑IoT理念的基础。智能产品一旦有了“网络身份”，便可以衍生出各种互联网应用：产品租赁(共享智能产品)、信息服务(例如定位服务、电子支付、大数据分析)、可穿戴产品应用等等。
CPS(Cyber Physical System)：在“Cyber Physical System”一词中，“Cyber”指的是信息系统，“Physical”指的是物理系统(设备、环境、产生资料)。CPS强调的是物理世界和信息世界之间实时的、动态的信息回馈、循环过程。它深度融合了各类信息技术：传感器、嵌入式计算、云计算、网络通信、软件，使得各种信息化能力(3C:计算-Computer、通信-Communication和控制-Control)高度协同和自治，实现生产应用系统自主、智能、动态、系统化地监视并改变物理世界的性状。
2、美国工业互联网
2012年，GE公司基于自身的“软件梦”(GE期望自己能够转型成为软件业巨头)，提出了“工业互联网”的概念。2014年3月，美国五家顶级企业做为主要代表，发起了工业互联网联盟(Industrial Internet Consortium，IIC)。这五家企业分别是GE、AT&T、IBM、Intel、思科，一开始由GE主导。在此之前，后四家通信、IT公司都已经有相关的物联网概念提出，AT&T倡导“M2M”，IBM推出“智慧地球”，而思科打造了“IoE(Internet of Everything)”。各家的概念不同，但愿景一致，其发展方向不仅是包括实现制造业的信息化和智能化，更是希望实现各产业整体的数字化转型。
美国一直在航空航天、计算芯片制造等先进制造业领域领导全球，软件工业和互联网产业也是遥遥领先。然而，美国现在却面临着许多领域的工业萎缩问题。美国“产业的空心化”，也就是“人才的空心化”。美国很多大型企业按照“研发在国内，制造在国外”的思路布局全球化产业，虽然利润丰厚，但也带来了一个无法逃避的问题：各领域的人才衰落。在制造业领域，对于工程师的培养，即使是生产一些低端产品，也需要组建专业团队，并安排“人”进驻到制造车间中，从生产实践中掌握技术和经验。
当面临产业变革时，不论技术含量的高低，产品创新与技术融合，都需要大量的工程师参与其中，群策群力、贡献智慧。光有局部的高科技制造业，显然无法面对即将到来的工业革命。虽然美国在信息技术方面遥遥领先，但通过数字化的虚拟世界并不能掌控现实世界的全球化产业。
社会整体的技术发展和服务业的繁荣，都需要一个整体健硕的工业生态作为坚实的基础。美国在产业结构上存在不平衡的状况，中低端产品需要依赖国外生产，从而导致了产业发展受到掣肘。所以，美国希望重新获得工业领域全盘的掌控力。相比较德国，美国的制造业实力稍显薄弱，所以美国希望能从擅长的信息领域入手，突破现有的产业格局(从工业互联网初创的五家企业就能看出-四家IT企业)。此外，后知后觉的页岩气革命在美国引发(能源革命)，也更坚定了美国让制造业回归的决心。
2012年，GE公司基于自身的“软件梦”(GE期望自己能够转型成为软件业巨头)，提出了“工业互联网”的概念。2014年3月，美国五家顶级企业做为主要代表，发起了工业互联网联盟(Industrial Internet Consortium，IIC)。这五家企业分别是GE、AT&T、IBM、Intel、思科，一开始由GE主导。在此之前，后四家通信、IT公司都已经有相关的物联网概念提出，AT&T倡导“M2M”，IBM推出“智慧地球”，而思科打造了“IoE(Internet of Everything)”。各家的概念不同，但愿景一致，其发展方向不仅是包括实现制造业的信息化和智能化，更是希望实现各产业整体的数字化转型。
美国一直在航空航天、计算芯片制造等先进制造业领域领导全球，软件工业和互联网产业也是遥遥领先。然而，美国现在却面临着许多领域的工业萎缩问题。美国“产业的空心化”，也就是“人才的空心化”。美国很多大型企业按照“研发在国内，制造在国外”的思路布局全球化产业，虽然利润丰厚，但也带来了一个无法逃避的问题：各领域的人才衰落。在制造业领域，对于工程师的培养，即使是生产一些低端产品，也需要组建专业团队，并安排“人”进驻到制造车间中，从生产实践中掌握技术和经验。
当面临产业变革时，不论技术含量的高低，产品创新与技术融合，都需要大量的工程师参与其中，群策群力、贡献智慧。光有局部的高科技制造业，显然无法面对即将到来的工业革命。虽然美国在信息技术方面遥遥领先，但通过数字化的虚拟世界并不能掌控现实世界的全球化产业。
社会整体的技术发展和服务业的繁荣，都需要一个整体健硕的工业生态作为坚实的基础。美国在产业结构上存在不平衡的状况，中低端产品需要依赖国外生产，从而导致了产业发展受到掣肘。所以，美国希望重新获得工业领域全盘的掌控力。相比较德国，美国的制造业实力稍显薄弱，所以美国希望能从擅长的信息领域入手，突破现有的产业格局(从工业互联网初创的五家企业就能看出-四家IT企业)。此外，后知后觉的页岩气革命在美国引发(能源革命)，也更坚定了美国让制造业回归的决心。
3、工业4.0
美国IT企业在信息领域具备一骑绝尘的领先优势，新兴的亚洲国家也加入到了全球制造业的竞争当中，德国传统制造行业面临巨大的竞争压力。与此同时，生产的成本在不断攀升：能源和人力成本亦在增加。消费者“口味”的变化(消费者的需求不仅个性化、多样化，而且需求的转变迅速---“市场节奏”加速)，也让产品的生产者不知所措。
德国政府和企业都希望能够改变固化的、传统的“硬件式”的生产思维模式，将新一代的信息化技术手段融入工业体系，为“定制化生产”和“个性化服务”创造条件。企业可以通过提供更高附加值的产品，来保持国际竞争力。而原本制造业中一部分“低价+量产”的生产模式需要被无情地淘汰。事实上工业4.0并非是德国工业巨头们的游戏，德国的工业巨头都具有雄厚的资金实力、专业的技术积累和经验、并占据着优质的市场先机。面对新的产业形势，它们完全能够依靠自身实力进行技术创新，完成“自我(工业)革命”。然而，德国大量的中小企业，则不具备“数字化转型”的能力。虽然在“B2B(企业间的商业交易)”领域中很多德国的中小企业是某些垂直行业领域内的“隐形冠军”，是产业链上下游技术领先的佼佼者。但信息系统和传统技术的深度融合，需要消耗大量资本投入，转型成本(资金、人才、技术积累)成为了中小企业发力工业革命的最大障碍。
在德国政府的牵头下，集结德国各工业巨头，参与“工业4.0”的研究和框架制定，不仅是为了拓展未来的新市场，更是帮助德国中小企业降低数字化转型的成本，以及通过大企业的落地项目，带动产业链上下游的德国中小企业优先发展。工业4.0的目标是促使德国大、中、小企业共同参与到新的全球化产业格局中。
美国IT企业在信息领域具备一骑绝尘的领先优势，新兴的亚洲国家也加入到了全球制造业的竞争当中，德国传统制造行业面临巨大的竞争压力。与此同时，生产的成本在不断攀升：能源和人力成本亦在增加。消费者“口味”的变化(消费者的需求不仅个性化、多样化，而且需求的转变迅速---“市场节奏”加速)，也让产品的生产者不知所措。
德国政府和企业都希望能够改变固化的、传统的“硬件式”的生产思维模式，将新一代的信息化技术手段融入工业体系，为“定制化生产”和“个性化服务”创造条件。企业可以通过提供更高附加值的产品，来保持国际竞争力。而原本制造业中一部分“低价+量产”的生产模式需要被无情地淘汰。事实上工业4.0并非是德国工业巨头们的游戏，德国的工业巨头都具有雄厚的资金实力、专业的技术积累和经验、并占据着优质的市场先机。面对新的产业形势，它们完全能够依靠自身实力进行技术创新，完成“自我(工业)革命”。然而，德国大量的中小企业，则不具备“数字化转型”的能力。虽然在“B2B(企业间的商业交易)”领域中很多德国的中小企业是某些垂直行业领域内的“隐形冠军”，是产业链上下游技术领先的佼佼者。但信息系统和传统技术的深度融合，需要消耗大量资本投入，转型成本(资金、人才、技术积累)成为了中小企业发力工业革命的最大障碍。
在德国政府的牵头下，集结德国各工业巨头，参与“工业4.0”的研究和框架制定，不仅是为了拓展未来的新市场，更是帮助德国中小企业降低数字化转型的成本，以及通过大企业的落地项目，带动产业链上下游的德国中小企业优先发展。工业4.0的目标是促使德国大、中、小企业共同参与到新的全球化产业格局中。
4、工业互联网和工业4.0的相向而行，协同发展
德国和美国对工业的展望，都是一条工业信息化、互联网化的道路。工业4.0和工业互联网，它们架设在CPS的信息化系统之上，使得新的生产模式面向市场，更具有“柔性”：将各类“硬件”(设备、环境、物料、人机交互端)映射在信息系统中，并由“软件”来发挥人和团队的创造力，满足个性化的市场需求。基于CPS的工业物联网，简称为“IIOT”(工业物联网，Industrial Internet of Things)。两国从各自擅长的部分入手，按不同的路线走向产业变革。
德国的长处就在于强大的工业技术实力。因此工业4.0是以生产车间为核心的信息化革命，工厂的数字化和智能化是产业升级的核心部分，互联网、大数据、(公有)云计算、以及大众消费市场的服务，都处于体系的边缘位置。德国工业4.0主要关注的是复杂生产场景中的工业自动化、软/硬件的融合和内部信息系统的智能化。正因为工业4.0更关注工厂内部的制造环节，对大数据和互联网并不特别关注，所以被理解为是“硬件式”的改革路线。
工业互联网在工业领域没有德国那么强势的实力，他们从信息系统出发，去触动产业链整体的智能化。工业互联网意在通过提供互联网和计算服务，提升传统工业企业的IT和软件实力，在面向工业领域企业的服务中获取价值，并实现产业升级。工业互联网中的IT企业通常会从自身擅长的互联网、云计算等信息技术领域入手，将大数据和人工智能注入进工业领域的企业系统中，触发产业创新和升级。工业互联网的主旨是提供信息化服务，与工业结合并创造价值，所以也称为“软件化”的改革道路。
从整体来看，德国的工业4.0和美国的工业互联网各有优势和短板，并且整体架构之间有一定的映射关系。工业4.0钻研于对制造业的价值链重新构建，工业互联网则聚焦在跨领域的工业互联架构。所以，鉴于他们之间存在互通、互补的效应，合作与融合便水到渠成。其实在工业4.0提出之前，很多德国工业企业就已经在使用美国IT企业的软件服务，部署云计算平台和商业系统了。
德国和美国对工业的展望，都是一条工业信息化、互联网化的道路。工业4.0和工业互联网，它们架设在CPS的信息化系统之上，使得新的生产模式面向市场，更具有“柔性”：将各类“硬件”(设备、环境、物料、人机交互端)映射在信息系统中，并由“软件”来发挥人和团队的创造力，满足个性化的市场需求。基于CPS的工业物联网，简称为“IIOT”(工业物联网，Industrial Internet of Things)。两国从各自擅长的部分入手，按不同的路线走向产业变革。
德国的长处就在于强大的工业技术实力。因此工业4.0是以生产车间为核心的信息化革命，工厂的数字化和智能化是产业升级的核心部分，互联网、大数据、(公有)云计算、以及大众消费市场的服务，都处于体系的边缘位置。德国工业4.0主要关注的是复杂生产场景中的工业自动化、软/硬件的融合和内部信息系统的智能化。正因为工业4.0更关注工厂内部的制造环节，对大数据和互联网并不特别关注，所以被理解为是“硬件式”的改革路线。
工业互联网在工业领域没有德国那么强势的实力，他们从信息系统出发，去触动产业链整体的智能化。工业互联网意在通过提供互联网和计算服务，提升传统工业企业的IT和软件实力，在面向工业领域企业的服务中获取价值，并实现产业升级。工业互联网中的IT企业通常会从自身擅长的互联网、云计算等信息技术领域入手，将大数据和人工智能注入进工业领域的企业系统中，触发产业创新和升级。工业互联网的主旨是提供信息化服务，与工业结合并创造价值，所以也称为“软件化”的改革道路。
从整体来看，德国的工业4.0和美国的工业互联网各有优势和短板，并且整体架构之间有一定的映射关系。工业4.0钻研于对制造业的价值链重新构建，工业互联网则聚焦在跨领域的工业互联架构。所以，鉴于他们之间存在互通、互补的效应，合作与融合便水到渠成。其实在工业4.0提出之前，很多德国工业企业就已经在使用美国IT企业的软件服务，部署云计算平台和商业系统了。
作为一家中国企业，讯记科技牢记使命，致力于在工业通行领域持续投入，为企业客户提供高带宽、高可靠性、高管理弹性的产品和解决方案。伴随中国工业2025的进程，讯记科技也将在物联网领域持续耕耘，已构建智能、弹性、高可靠的工业通讯管道为己任，不断开拓进取，为客户提供盈利支撑，为客户创造价值
本文部分内容引用于http://www.cctime.com/html/2018-5-21/1385239.htm
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