把每個(gè)設(shè)備都聯(lián)網(wǎng)可以提高 自動(dòng)化 的水平，這個(gè)想法也在改變著工業(yè)網(wǎng)絡(luò)。但這個(gè)想法在制造業(yè)上可行嗎？能為消費(fèi)者帶來(lái)好處嗎？ 在技術(shù)商業(yè)的消費(fèi)層面，對(duì)于“ 物聯(lián)網(wǎng) ”相關(guān)的聲浪甚囂塵上、不絕于耳。直接的緣由就是 思科 公司在網(wǎng)上發(fā)布的物聯(lián)網(wǎng)路線圖 ，這個(gè)概念已在今天的工業(yè)里正在實(shí)現(xiàn)中。

       “物聯(lián)網(wǎng)”的核心想法是把一切可以想象得到的東西連在網(wǎng)上，來(lái)自所有連網(wǎng) “物”的信息都可以存儲(chǔ)、傳送、分析，并可以根據(jù)變化自動(dòng)采取行動(dòng)。

        物聯(lián)網(wǎng)給我們描述了一個(gè)美麗的景象，但真實(shí)的情況是：即沒(méi)有想象的那么好，也沒(méi)有那么糟，不管怎么說(shuō)，商業(yè)上已經(jīng)從中獲得了高收益。很多支持物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)工作已在制造業(yè)中完成。

連接生產(chǎn)

        “物聯(lián)網(wǎng)在制造業(yè)已經(jīng)有很多年了，”Kepware公司的總裁托尼佩恩解釋道，這是一家位于緬因州雅茅斯的技術(shù)公司，為自動(dòng)化行業(yè)開(kāi)發(fā)通信和互操作軟件。佩恩提出的預(yù)防和基于條件監(jiān)視的理念已被很多制造商接受，市場(chǎng)不斷增長(zhǎng)。

        這種連接方法與“把 傳感器 安裝到現(xiàn)場(chǎng)和老設(shè)備上，使一個(gè)區(qū)的設(shè)備和系統(tǒng)連在一起，采集信息并做出判斷，”的物聯(lián)網(wǎng)概念非常相似 ，佩恩說(shuō)道。“比如，你有一個(gè)設(shè)備，假設(shè)從X點(diǎn)到Y(jié)點(diǎn)移動(dòng)，你可以裝上一個(gè) 溫度傳感器 ，觀察它在運(yùn)行時(shí)是否超出規(guī)定值。同樣，運(yùn)行時(shí)測(cè)量振動(dòng)是否超出規(guī)定值也是類似的例子。”

        把理想更進(jìn)一步的做法是生產(chǎn)廠連接從設(shè)備級(jí)到企業(yè)級(jí)的所有設(shè)備，把信息連接到制造執(zhí)行系統(tǒng)（ MES ）或企業(yè)資源計(jì)劃（ERP）系統(tǒng)，為整個(gè)企業(yè)實(shí)現(xiàn)高水平?jīng)Q策。

        “我們以前常談起有關(guān)自動(dòng)化孤島的問(wèn)題，”來(lái)自密爾沃基的羅克韋爾自動(dòng)化的以太網(wǎng)與基礎(chǔ)架構(gòu)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)經(jīng)理麥克?漢納說(shuō)，“現(xiàn)在逐漸演變成關(guān)于如何使一個(gè)工廠與另一個(gè)工廠進(jìn)行互動(dòng)的討論――而不僅僅是廠內(nèi)一個(gè)部分與另一部分的通信。制造業(yè)中以太網(wǎng)設(shè)備的增長(zhǎng)正在加速這種變化。一部分原因是企業(yè)需要更多的底層數(shù)據(jù)為最終決策提供支撐。”

        基于條件監(jiān)視的實(shí)踐和傳感器至ERP的連接也許在制造業(yè)中具有劃時(shí)代意義，它們似乎不是一些人想象中的物聯(lián)網(wǎng)：所有端到端的連接。

        “這不僅是連接智能設(shè)備，這是對(duì)制造業(yè)中的所有對(duì)象建模，容易用新的方法對(duì)它們?cè)倬幣?，目的是建立新的?yīng)用，”Thingworx公司的首席執(zhí)行官羅斯?費(fèi)德?tīng)栒f(shuō)，這個(gè)公司成立只有兩年，位于賓夕法尼亞州的?？怂诡D。產(chǎn)品結(jié)合了實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、混搭、搜索、社交媒體和語(yǔ)義Web等關(guān)鍵數(shù)據(jù)，把它們應(yīng)用于包括人員、系統(tǒng)、設(shè)備和其他真實(shí)“物”的處理中。

        為了在物聯(lián)網(wǎng)中說(shuō)明制造建模的概念，費(fèi)德?tīng)栒f(shuō)要考慮它應(yīng)該具有什么樣的功能。比如，把谷歌的天氣預(yù)報(bào)連接到你的能源管理應(yīng)用中，就能事先得出你的建筑在一天里什么時(shí)候開(kāi)始供暖或制冷。
 
        “這是一種自動(dòng)作業(yè)，連接的結(jié)果可以為你的建筑節(jié)省3％的賬單，”費(fèi)德?tīng)栒f(shuō)，“如再加上人員、系統(tǒng)和設(shè)備――這是一種持續(xù)的創(chuàng)新，還會(huì)有新的收益入賬。對(duì)于制造商，物聯(lián)網(wǎng)不僅把你的汽車連接到報(bào)警鐘，還創(chuàng)建了一種競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。”

對(duì)自動(dòng)化技術(shù)的影響

        乍看起來(lái)，物聯(lián)網(wǎng)概念的出現(xiàn)是供應(yīng)商試圖讓用戶購(gòu)買更多不需要的產(chǎn)品，達(dá)到某種商業(yè)目的。實(shí)際情況是用戶推著供應(yīng)商走這條路，幫他們實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的愿望。

        按照歷史數(shù)據(jù)分析，供應(yīng)商喜歡按用戶的希望設(shè)計(jì)產(chǎn)品，但后來(lái)發(fā)現(xiàn)：用戶想要的是不同東西，因此產(chǎn)品不得不重新設(shè)計(jì)或修改來(lái)滿足用戶需求。用物聯(lián)網(wǎng)思想開(kāi)發(fā)產(chǎn)品的方法，產(chǎn)品增長(zhǎng) “是建立在無(wú)計(jì)劃的變化或連接上，”費(fèi)德?tīng)栒f(shuō)。

        很多技術(shù)因素正在制造業(yè)和工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)推動(dòng)這種變化，兩個(gè)最閃亮的因素就是以太網(wǎng)和無(wú)線網(wǎng)。

        “以太網(wǎng)正在四面出擊，成為制造業(yè)的主導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)，”Sixnet公司的連通總監(jiān)思科特?凱蘭說(shuō)到，該公司是工業(yè)應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備供應(yīng)商，位于紐約州的克利夫頓公園。他提到Endress + Hauser的新流量?jī)x表具有以太網(wǎng)接口，這是儀表行業(yè)的一個(gè)趨勢(shì)。“它容易與交流供電的儀表一起使用，當(dāng)然，我相信今后會(huì)看到更多的儀表支持IEEE802.11或以太網(wǎng)協(xié)議。那時(shí)大型控制系統(tǒng)就不會(huì)流行，因?yàn)槿绻總€(gè)設(shè)備都連接以太網(wǎng)，它們的信息 可以數(shù)字化地傳送到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，之后快速地做出決策，”凱蘭說(shuō)道。

        在以太網(wǎng)可能會(huì)獨(dú)霸制造業(yè)網(wǎng)絡(luò)的同時(shí)，蜂窩網(wǎng)絡(luò)也同樣在公共設(shè)施中普遍應(yīng)用，“蜂窩網(wǎng)絡(luò)在兩年前還不是很流行，”凱蘭說(shuō)，“但現(xiàn)在很多基礎(chǔ)設(shè)施，特別是水/污水行業(yè)變化很大。蜂窩技術(shù)使用戶能夠監(jiān)視過(guò)去不容易看到的東西。甚至現(xiàn)在可以用 3G 訪問(wèn)，他們已經(jīng)具備這種網(wǎng)絡(luò)，只要申請(qǐng)即可開(kāi)通使用。新技術(shù)讓用戶有更好、更價(jià)廉的方案可以選擇。”

        解釋工業(yè)網(wǎng)絡(luò)怎樣連接傳感層，蘭迪?杜里克指出，在流程工業(yè)他最近看到了一種趨勢(shì)。杜瑞克是 圖爾克 公司網(wǎng)絡(luò)與接口部門的總監(jiān)， 位于明尼蘇達(dá)州的普利茅斯，是一家傳感器和連接設(shè)備供應(yīng)商。這個(gè)趨勢(shì)包括使用一個(gè)診斷電源調(diào)理器，作為 現(xiàn)場(chǎng)總線 基金會(huì)（FF）段和電源模塊之間的通信和診斷接口。“診斷模塊把采集信息傳送到高層網(wǎng)絡(luò)作為診斷和報(bào)警數(shù)據(jù)。這個(gè)設(shè)備使流程數(shù)據(jù)通過(guò)Web網(wǎng)頁(yè)實(shí)現(xiàn)可視化，因此在遠(yuǎn)程的工程師可以用瀏覽器訪問(wèn)這個(gè)數(shù)據(jù)，并且還可以馬上調(diào)整，”他說(shuō)到。

        杜里克還提到有個(gè)供應(yīng)商打算把 射頻 識(shí)別 （ RFID ）技術(shù)集成到現(xiàn)有的傳感器產(chǎn)品中。“這使用戶更高效和更經(jīng)濟(jì)獲得制造數(shù)據(jù)， 因?yàn)閭鞲衅骺梢园蚜鞒绦畔⒂涗浀揭粋€(gè)RFID的標(biāo)簽中，當(dāng) PLC 需要時(shí)，可以通過(guò)無(wú)線讀出信息，然后傳送到高層系統(tǒng)，”他說(shuō)道。“采用這種方法，用戶可以在任何時(shí)間獲得任何設(shè)備當(dāng)前和歷史的信息。”
        就像公共設(shè)施中的蜂窩技術(shù)，無(wú)線連接正在尋找連接工業(yè)應(yīng)用的方式，增強(qiáng)工業(yè)生產(chǎn)中的診斷能力。

        “如果我斷開(kāi)了你的以太網(wǎng)電纜，你不知道哪里出問(wèn)題，除非你使用在線測(cè)試。但如果我弄壞了一個(gè)無(wú)線節(jié)點(diǎn)，你的計(jì)算機(jī)會(huì)收到一個(gè)報(bào)警消息，”杰夫?科蒂斯解釋到，他是邦那工程公司的高級(jí)應(yīng)用工程師，一家位于明尼阿波利斯的工業(yè)和流程自動(dòng)化傳感器和相關(guān)產(chǎn)品的供應(yīng)商。

        這種自動(dòng)通知技術(shù)正改變邦那公司的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，據(jù)科蒂斯介紹。我們正需要這種技術(shù)，以至于“所有設(shè)備能與自己的家族連接在一起，即使家族成員存在于不同地點(diǎn)或不同系統(tǒng)中。為了解釋邦那要達(dá)到的目的，科蒂斯列舉了今天的家用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，即使鄰居購(gòu)買了同樣的系統(tǒng)，也永遠(yuǎn)不會(huì)相互干擾。“這個(gè)技術(shù)的美麗之處是網(wǎng)絡(luò)無(wú)所不在，數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)獲取，快速做出決定，不用別人告訴你怎么做。即便有信號(hào)丟失或電源斷電問(wèn)題，無(wú)線產(chǎn)品可幫助你跟蹤源頭。”

        在公共項(xiàng)目上的應(yīng)用引導(dǎo)著這種方式 ，科蒂斯說(shuō)，無(wú)線應(yīng)用的真正起點(diǎn)位于工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)品。“5年前的技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)在公共設(shè)施中消失殆盡，”他說(shuō)道。“調(diào)制解調(diào)器和有線網(wǎng)絡(luò)的日子也快要過(guò)去。每件東西看上去都要走－健康可查的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。”