作為物聯(lián)網(wǎng)最重的賽道之一，工業(yè)自身的智能化變革開啟已久，而現(xiàn)在多維因素的有機結(jié)合，讓這個賽道的競爭和變革都呈現(xiàn)空前的繁榮。一方面，物聯(lián)網(wǎng)在工業(yè)制造領(lǐng)域的市場空間非常廣袤，引得傳統(tǒng)工業(yè)玩家、互聯(lián)網(wǎng)巨頭、軟件和系統(tǒng)集成商等不同角色紛紛投入工業(yè)互物聯(lián)網(wǎng)的競爭大潮中，力爭借助各自環(huán)節(jié)優(yōu)勢分得一杯羹。另一方面，我們看到各式各樣的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在都在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域?qū)で髴?yīng)用的可行性，而工業(yè)制造較長的流程、豐富的場景，也能夠為高速迭代的物聯(lián)網(wǎng)新技術(shù)提供足夠的“實踐基地”。
物聯(lián)網(wǎng)的整個技術(shù)體系涵蓋了感知層、網(wǎng)絡(luò)層、平臺層和應(yīng)用層四層基礎(chǔ)架構(gòu)的多種創(chuàng)新技術(shù)，而目前演進勢頭最強、生態(tài)最為繁盛的，當(dāng)屬網(wǎng)絡(luò)層和平臺層。
在網(wǎng)絡(luò)層，各行業(yè)實現(xiàn)萬物互聯(lián)的過程是由諸多碎片化的應(yīng)用場景組成的，這一特性就對網(wǎng)絡(luò)通信提出了多元化的全新要求，從而促使移動互聯(lián)網(wǎng)時代主流的蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)向物聯(lián)網(wǎng)時代多種通信網(wǎng)絡(luò)并存的態(tài)勢演進，進而催生了更加適用于物物通信的低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)（LPWAN）大類。
據(jù)GSMA移動智庫與中國信息通信研究院發(fā)布的報告中預(yù)測，到2020年，中國物聯(lián)網(wǎng)連接規(guī)模總數(shù)將達到10億，其中大多數(shù)基于LPWAN市場的發(fā)展。LPWAN目前所涵技術(shù)種類繁多，如NB-IoT（Cat-NB1）、LTE-M（eMTC，Cat-M1）、LoRa、Sigfox等，其中又以NB-IoT陣營發(fā)展最為迅猛，在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用領(lǐng)域上都占得先機。
在平臺層，尤以PaaS平臺類競爭激烈。就工業(yè)領(lǐng)域而言，近年來工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺不僅在數(shù)量上如雨后春筍般激增，且在大浪淘沙的競爭中，平臺細分類別的定位也逐漸清晰、業(yè)內(nèi)格局分布變得明朗。
那么，隨著LPWAN技術(shù)的百花齊放和PaaS平臺的穩(wěn)健發(fā)展，能為工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)注入怎樣的全新活力、帶來哪些變革新機遇呢？筆者認為，技術(shù)融合、實踐創(chuàng)新是最主流的兩大趨勢，也是最為可靠的兩個路徑。能夠抓住這一趨勢，對自身業(yè)務(wù)進行變革的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域從業(yè)者，將為下一個競爭周期積蓄技術(shù)布局和生態(tài)布局的綜合潛力。
NB-IoT與工業(yè)、平臺多方深度融合
眾所周知，LPWAN技術(shù)經(jīng)問世以來，是先在智慧城市應(yīng)用中取得落地成果的，如停車、抄表、路燈、消防等與民生相關(guān)的領(lǐng)域。我們可以將其理解為進入工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用發(fā)展的鋪墊和驗證，因工業(yè)制造對網(wǎng)絡(luò)通信、智能控制有著獨特的要求，對穩(wěn)定性、可靠性、安全性等方面的需求超乎消費類和公共事業(yè)領(lǐng)域，因此在LPWAN技術(shù)的選擇上，NB-IoT占據(jù)了明顯的優(yōu)勢：
首先，它是由國際通信標(biāo)準(zhǔn)化組織3GPP標(biāo)準(zhǔn)定義的窄帶物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)，自2016年底標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié)以來，在全球運營商、通信巨頭和眾多物聯(lián)網(wǎng)實踐者的共同推動下，不斷完善細分場景下的標(biāo)準(zhǔn)化工作，使得NB-IoT在滿足功耗和容量的同時，更兼顧了高可靠性。在數(shù)據(jù)驅(qū)動的物聯(lián)網(wǎng)時代，網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性直接關(guān)系到數(shù)據(jù)質(zhì)量、進而關(guān)系到工業(yè)業(yè)務(wù)價值。
其次，它是部署在授權(quán)頻譜之上，網(wǎng)絡(luò)由全球運營商提供，網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性高、數(shù)據(jù)傳輸安全有保障。包括國內(nèi)三大運營商在內(nèi)，全球運營商積極投入NB-IoT的建設(shè)布局，截至2018年初，全球已有28家運營商宣布NB-IoT網(wǎng)絡(luò)商用。對于工業(yè)企業(yè)而言，無需再花費成本在網(wǎng)絡(luò)部署難、運維重等問題，可專注于自身業(yè)務(wù)創(chuàng)新；并且全球完善中的NB-IoT網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)還為工業(yè)企業(yè)未來將平臺或方案在全球化規(guī)模復(fù)制提供了基礎(chǔ)。
緊跟這一趨勢，研華科技在2018年4月推出支持NB-IoT網(wǎng)絡(luò)通信的物聯(lián)網(wǎng)無線感知模塊WISE-4471、WISE-4671系列。以WISE-4471為例來看，它不僅具備了NB-IoT本身的優(yōu)勢，還在工業(yè)設(shè)計上沿襲研華一貫的工業(yè)級品質(zhì)： WISE-4471的尺寸約為手機大小，內(nèi)建天線的設(shè)計實現(xiàn)高度集成，因此更容易安裝在空間所剩不多的機電柜內(nèi)。此外，其穩(wěn)定的品質(zhì)還體現(xiàn)在較寬的工作溫度范圍（-25°C ~ 70°C）、IP 65防護等級的外殼（可防水/防塵/防油）、M12防水接頭等，這款模塊即使在嚴苛環(huán)境下也能穩(wěn)定運行。令人驚艷的是，該模組還具備了一定預(yù)處理能力，將數(shù)據(jù)做了一定優(yōu)先級的分門別類，減輕了流量和云端負擔(dān)。
當(dāng)然，除了模組自身由內(nèi)而外的高配，它還在“軟”的方面實現(xiàn)了能力延伸。如前文所述，NB-IoT在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用已被多數(shù)從業(yè)者認可，想要在競爭中締造獨特優(yōu)勢，技術(shù)融合是一個突破點。網(wǎng)絡(luò)層和平臺層本為一體，因此NB-IoT與PaaS平臺的深度融合、將為工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺的建設(shè)帶來1+1＞2的結(jié)果。沿著這一思路，研華WISE-4000系列產(chǎn)品都將無縫整合到WISE-PaaS云平臺服務(wù)中。
通過對接整合，可輕松調(diào)用WISE-PaaS云平臺所提供的數(shù)據(jù)儲存、分析與圖表可視化等服務(wù)，可以掌握實時設(shè)備狀態(tài)、生成營運報告、設(shè)備進階節(jié)能管理、警報管理及效能分析診斷等信息，協(xié)助系統(tǒng)集成商提供業(yè)主自由選擇需導(dǎo)入的解決方案。對于企業(yè)用戶或開發(fā)者而言，無需經(jīng)過繁瑣編程或復(fù)雜的硬件架構(gòu)，便可構(gòu)建基于NB-IoT端到云解決方案，大大降低開發(fā)門檻、開發(fā)周期、開發(fā)成本，使得企業(yè)用戶專注于自身行業(yè)業(yè)務(wù)創(chuàng)新、并贏得上市先機。
該解決方案擁有多項優(yōu)勢：
首先在通信方面，采用u-blox SARA-R4模塊，支持全頻段NB-IoT/eMTC，甚至向下兼容EGPRS。
其次是可擴展性架構(gòu)，它支持MQTT通訊協(xié)議，可與各家的公有云、私有云平臺輕松整合，實現(xiàn)統(tǒng)一管理。
實踐創(chuàng)新：NB-IoT助力水泵制造商實現(xiàn)遠程監(jiān)測維護
研華認為，技術(shù)的創(chuàng)新和融合固然重要，但與市場的結(jié)合更是制勝關(guān)鍵。在工業(yè)現(xiàn)場端具備深厚經(jīng)驗的研華，本次將基于NB-IoT物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)帶到了水泵設(shè)備管理領(lǐng)域。研華攜手中國電信及公有云伙伴，為某水泵制造商提供了一套NB-IoT端到云完整解決方案。
傳統(tǒng)的泵業(yè)管理，受制于設(shè)備分散、物理環(huán)境惡劣、故障后維修等困境，無法實現(xiàn)統(tǒng)一高效的運維，不僅人力成本高昂，還承受故障修復(fù)效率低下。針對以上切實行業(yè)需求，研華采用兼具數(shù)據(jù)采集、預(yù)處理、直接上云等功能的WISE-4471物聯(lián)網(wǎng)無線感知模塊，為其水泵的控制機電柜進行改造，從而接通水泵PLC系統(tǒng)的溫濕度、電壓、振動、水位、流量等運轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)。經(jīng)上述NB-IoT端到云完整解決方案，實現(xiàn)云端接收和處理，并為水泵用戶定制垂直行業(yè)專用APP，管理者可一目了然洞悉所有水泵站的啟停狀態(tài)、運作狀況、故障預(yù)警等。
上述案例中，傳統(tǒng)水泵設(shè)備和系統(tǒng)并未經(jīng)復(fù)雜改造、整體升級，只通過加裝研華模組，即對接了NB-IoT通信能力，享受物聯(lián)網(wǎng)云服務(wù)。
研華與伙伴共同助力泵業(yè)客戶實現(xiàn)了傳統(tǒng)運維向智能化的集中遠程監(jiān)控管理升級。NB-IoT的實踐領(lǐng)地遠不止于此，研華將攜手伙伴，為更多行業(yè)帶來轉(zhuǎn)型推動，成為您競逐物聯(lián)網(wǎng)大潮的最佳伙伴！
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