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工业巨头物联网布局详解

2016-05-16

  就在最近短短的半个月内,先是西门子推出mindsphere开放工业云;随后通用电器(ge)以超过1亿澳元收购了建筑自动化创业公司daintree networks以实现与其predix平台的整合;接着kuka又和infosys宣布计划联手开发支持企业迎接工业4.0的网上捕鱼的解决方案,软件和服务将由kuka的子公司connyun开发。

  表面上看,这是全球工业巨头们对工业云平台青睐有加,其实隐藏在背后的则是大佬们想在工业物联网(iiot)领域下出一盘大棋的野心,而棋局,早在几年前就开始布了。

  各大工业巨头工iiot布局一览

  通用电气(ge)

  “ge昨天还是一家制造业公司,一觉醒来已经成为一家软件和数据公司了。”

  ——ge全球董事长伊梅尔特

  ge在工业物联网领域最大的手笔就是predix平台,在过去几年间,这家工业企业围绕 predix软件平台,不断为其iiot构建软件资源。

  1.predix的诞生

  ge在工业物联网上下了巨大赌注,依赖公司的数字转型推动ge的全球制造业务。软件开发的布局几乎与工业物联网概念落地同步进行。ge在美国加州圣雷蒙市和中国上海、成都投资了庞大的研发中心,进行工业物联网方面的研发。有了基础后,ge在2013年投资了“平台即服务”厂商pivotal,数据平台能力得到加强,直接促成了目前的数据业务平台predix的问世。

  2.何为predix?

  predix是ge为工业互联网开发的软件平台,有点像电脑里的操作系统,承载着各种工业需要用到的软件,通过接入设备数据把工业设备相连。再通俗点儿,predix是一个基于云的系统,利用其运转于全球的装有传感器的机械设备,将这些智能机械设备与predix平台和复杂分析工具紧密集成,分析工具实时利用ge从全球获取的数据,特别是油气工业以及包括ge航空在内的先进制造中的机械设备运转。

  对于纷繁复杂的工业设备和工业数据类型来讲,predix与其说是通过操作系统来运营工业物联网,不如说是为庞大的数据找到了一种相对标准和统一的呈现形式。

  3.predix应用落地了吗?

  自predix推出以来,ge已经通过该平台开发了近40款工业互联网应用程序。ge的大部分部门都已经开始通过predix优化工作:如医疗部门通过predix构建云端医疗,收集各个机器的数据进行分析,建立疾病数据库,让一些疑难杂症在初期就能得到筛查和精准诊断;数字化风场通过风机上的传感器收集信息,提升风场运营与管理效率。

  东方航空公司曾在predix上使用工业互联网应用,搜集了500多台cfm56发动机的高压涡轮叶片保修数据,结合远程诊断纪录和第三方数据,建立了叶片损伤分析预测模型。从前,航空公司需要定期强制飞机“休病假”,把微型摄像头伸入发动机内进行检查。现在,只要根据数据分析平台上的结果就可以预测发动机的运行情况,定制科学的重复检查间隔,提升运营效率。

  4.predix全面开放的意义

  今年3月,ge宣布向所有工业物联网开发者全面开放predix平台,这不仅可进一步发挥predix平台的潜能,更着眼于充分释放大数据的隐藏价值。全面开放后的predix类似于工业的安卓系统,各家企业都能通过predix开发定制化行业的应用程序,通过集群的力量,扩大工业互联网生态系统。

  在过去,工业应用程序的开发只和业内人士相关,而predix开放后,将吸引大量软件开发者加入。除了机器设备的管理和维护人员之外,其他开发者也都能上传自己开发的应用程序。软件开发者将成为这个行业不可忽视的重要力量,有了他们的帮助,智慧机器、智能工厂,将不再遥不可及。

  5.收购daintree之于predix

  近来,ge又围绕predix完成了很多垂直行业的收购与整合,比如笔者开篇时就提到,ge以超过1亿澳元收购了墨尔本建筑自动化创业公司daintree networks,daintree公司由billwood及另一位前惠普工程师创建于2003年,设计研发出的可进行光线及温度调控的开源、标准化无线系统controlscope,已经应用于美国的1000多家中小商业建筑,大客户包括亚利桑那国家银行、united stationer等。

  据悉,经ge收购后,daintree公司团队——分别位于墨尔本、加州与麻省的60余位工程师将并入ge新设的创新业务单元current的工业互联网软件研发平台predix.ge在一份声明中表示,本次收购将使current扩展建筑自动化平台,增强向全球中小型建筑提供“能源即服务”的能力。实现与predix平台整合后,建筑管理者将能够更容易的分析daintree公司传感器收集的数据,优化管理决策以进一步降低能源使用成本,而daintree公司曾声称为美国大客户节省的能源比率原本已高达60%。

  收购daintree公司将是ge继续布局工业物联网的重要一步棋。

  菲尼克斯

  菲尼克斯电气在工业物联网领域最创新的产品要数其“proficloud”。

  1.何为proficloud?

  在工业4.0的趋势下,越来越多的客户提出了远程控制和通讯的需求,甚至希望能将第三方的智能设备和数据集成到profinet控制系统中。菲尼克斯电气针对这样的需求开发出了proficloud——为工业定制的云技术,可以轻松实现这些需求。

  proficloud使得用户可以通过“云”来访问profinet现场总线系统。分散的网络设备与“云”之间进行数据通讯,通过安装在本地profinet网络的云耦合器可以访问这些数据。借助云技术,通过profinet网络用户可以直接地自动操作各种任务;以最小的工作量和最简易的方式,使远程控制得以实现;也使得更加高效利用位于不同地方的共享资源成为可能。值得一提的是,“proficloud”还获得了 2014年赫尔梅兹工业设计大奖(hermes award)的提名。

  2.proficloud的应用

  菲尼克斯电气提供的proficloud技术可以让profinet的用户在不添加任何硬件成本的情况下,轻松实现安全、快捷的底层设备间的互联互通。在上图中,分布在不同地方的标准profinet设备,可以通过互联网连接到proficloud云服务器上,并与之进行数据通讯。而本地的profinet系统可以通过云耦合器(cloud coupler)访问这些数据,对于本地的profinet控制器和编程人员来说,远程的设备就像直接连接到了本地profinet网络中一样,使用和编程都没有区别。在proficloud技术中,远程的profinet子站甚至都不需要控制器,所有的控制命令都可以由本地profinet控制器发出,这样为客户节约了大量硬件成本。

  通过proficloud技术可以轻松集成第三方数据,如天气数据、汇率数据、配方数据等,这样的功能为某些风力发电、光伏发电、水利设施及生产制造企业的用户带来了方便。proficloud技术甚至可以将智能手机、智能手表这样的智能设备集成为虚拟的profinet设备,通过智能手表可以随时读取操作人员的心率传感器、重力感应传感器、电子罗盘传感器、三重陀螺仪传感器、温湿度气压传感器等数据。可以预见,在未来的智能工厂内,参加生产的将不仅仅是高端智能制造设备,人机交换也不仅仅是简单的通过按钮和开关,智能穿戴设备和连接智能世界的通讯技术将带来更加高效便利的生产制造模式,而菲尼克斯电气带来的proficloud技术将使这一切变为可能。

  西门子

  为了在数字化领域挖掘新的商业机会,公司正在以“西门子数字服务”为平台,努力发展相关服务。西门子去年年底宣布将增加研发投入3亿欧元搭建跨业务新数字化服务平台sinalytics。

  1.何为sinalytics?

  这一平台与predix非常类似,整合了远程维护、数据分析及网络安全等一系列现有技术和新技术,还能够对机器感应器产生的大量数据进行整合、保密传输和分析。通过这些数据,提升对燃气轮机、风力发电机、列车、楼宇和医疗成像系统的监控能力。

  2.sinalytics的应用

  这个“发明”可不是停留在实验阶段,从交通灯到风机,如今已有30万台设备联网接受西门子远程维护。西班牙的西门子velaro高速列车,通过sinalytics进行数据分析和远程维护,达到了接近世界纪录的99.9%的准点率。

  西门子楼宇科技公司将其分析能力和ibm软件工具整合起来,在sinalytics的支撑下,建立起能源管理和可持续发展的下一代软件平台navigator。

  3.西门子推出mindsphere

  为了进一步深耕数字化领域,继成功完成内部测试之后,西门子面向市场推出“mindsphere—西门子工业云平台”。

  mindsphere被设计为一个开放的生态系统,工业企业可将其作为数字化服务——譬如预防性维护、能源数据管理以及工厂资源优化——的基础。特别是,机械设备制造商及工厂建造者可以通过该平台监测其设备机群,以便在全球范围内有效提供服务,缩短设备停工时间,并据此开创新的商业模式。mindsphere还为西门子的工厂数字化服务奠定坚实的基础,譬如对数控机床以及驱动链的预防性维护。

  除此之外,顶级机器人制造商之一kuka和infosys宣布计划联手开发支持企业迎接工业4.0的网上捕鱼的解决方案——合作的目的是开发一个可让客户采集、评估和利用数据以提高自身生产过程的软件平台。kuka将通过建立工业4.0云平台扩展设备与云系统之间的连接。这些软件和服务将由kuka的子公司connyun开发。

  飞机引擎制造商罗罗公司(rolls-royce)通过收集过去20年引擎数据帮助客户维护设备,设计更符合需求的产品。

  国内则有映翰通开发的设备云,还有华源创世开发的smart-plant工业智能云平台。

  工业云是工业物联网的操作系统

  通过以上的分析,我们能看出各大巨头在布局工业物联网的时候都对工业云平台情有独钟。

  为什么会如此呢,物联网智库认为,我们可以把工业物联网分成四个不同的领域:

  首先,需要把数以亿计的终端工业设备连入互联网,包括electric imp, particle 以及arrayent均在设计类似的接入平台。

  第二个重点是连通性,思科公司曾花费14亿美元购入了jasper technologies,后者正是一家专注于设计机器对机器(m2m)通信的网络公司,拥有一个可靠的网络是工业互联网的基础。

  第三个领域是数据云平台,它是工业互联网的应用程序开发平台,就像在计算机世界的操作系统软件,工业云平台扮演着核心数据处理和控制的角色。

  最后的领域包括软件应用和服务。它为特定行业,或“垂直”领域市场创建并服务。

  作为操作系统,工业云平台成为了智能制造的重要基础,能够通过提供强大的数据传输、存储和处理能力,帮助制造业企业收集和处理大量数据。它能够让企业无需招聘员工、购买昂贵的专业软件和制造设备,只要通过平台终端就能完成产品的设计、工艺、制造、采购、营销等各个环节。也难怪工业云这么吃香了。

  老牌工业企业做工业物联网更具优势

  其实除了ge、西门子这样搞工业的,亚马逊这样的电商也把触手伸向了工业物联网,就在去年10月,亚马逊公司旗下的amazon web services(aws)在aws re:invent大会上发布了全新平台aws iot,旨在让制造业客户硬件设备能够方便地连接aws服务,帮助客户在全球范围内存储、处理、分析联网设备生成的数据。

  依托aws iot平台,制造业客户的汽车、涡轮机、传感器和灯泡等设备能够方便地连接aws服务,从而能够在全球范围内存储、处理、分析联网设备生成的数据并采取行动。设备连接到aws iot设备网关,客户即可为aws iot如何处理它们发送数据,以及当满足不同条件时为它们所采取的行动设定规则,例如当压力传感器报告异常高的读数或运动探测器被触发时,让设备发送警报。

  不过,在idc电信与物联网研究总监相看来,aws这个iot平台行业特征还不太明显,渗透到工业领域还不深,还是停留在设备状态监测等表层,也就是说应用场景还是偏通用型场景。如果做工业物联网,需要将工业系统与it系统深度融合,需要对工业应用有很深的理解,而这一领域并不是云服务提供商等平台类的企业所擅长的,他们更擅长的还是做标准化的服务。所以有人认为ge、西门子这些对ot和it均有深入了解的企业在工业物联网领域更具优势。

  工业物联网正在推动第四轮工业革命,它将大大改变制造、能源、交通运输、城市、医疗以及其他工业行业,并帮助企业从传感器聚集数据,从而最大限度地提高机器效率以及整个工作的吞吐量。具体应用包括运动控制、机器与机器通信、预防性维护、大数据分析以及互联医疗系统等。

  工业云平台由于能够灵活实现跨区域工业信息服务的部署和交付,已经成为国际巨头们投入的重点。如果说传统信息技术领域是美国企业占据优势地位,那么工业领域的信息服务发展正迎来群雄逐鹿的时代。谁能率先确立在全球的工业云服务覆盖,便能在智能制造时代掌握产业生态的制高点,并取得掌控工业物联网的先机。

 

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