2017中国物联网产业与智慧城市发展年会：工业物联网技术与前景解析

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物联网是新时代信息化的重要特征。工业物联网是未来物联网应用最重要的方向，是互联网+先进制造的必要支撑。

12月20日，2017第八届中国物联网产业与智慧城市发展年会在北京隆重举行。本届年会是国内物联网产业和智慧城市发展的一次盛会。工业和信息化部、国家发展改革委、住房城乡建设部等近20个部委领导及国内权威专家应邀出席，共同探讨当前影响的主要问题行业的发展及其促进。现场分析行业发展的各项政策机遇。为物联网企业快速发展创造良好环境，从而推动我国物联网产业和智慧城市建设理性务实、健康有序发展。

物联网智库整理了邬贺铨院士报告要点。吴院士演讲的主题是“工业物联网技术与前景”。以下为整理内容：

工业物联网是企业信息化的过程。我们经历了流程电子化、管理数字化、生产自动化、企业互联网化、企业智能化。可见，工业物联网正处于企业互联网化阶段。互联网到工业互联网本身就是一个进步，现在从物联网到工业物联网也是一个进步。

物联网的组成部分可以分为四个部分：

这四部分在物联网产业链中的占比分别为：硬件终端占5%，通信服务占10%，平台服务占10%，软件开发和综合增值服务最大，占55%。 %。 （在吴院士看来，数据处理分为两部分，一是平台，二是软件系统）

第一部分：硬件终端

邬贺铨院士强调，工业物联网是一个具有传感和监控能力的网络，涵盖国内采集控制传感控制器、洪水加载技术、移动通信和智能分析技术，并不断融入工业生产的各个环节过程。环节，大幅提高制造效率，提高产品质量，降低产品成本和资源消耗，最终将传统产业升级到智能化新阶段。前面我们讲的物联网，或者说IoT，可以理解为IT加OT，也就是信息技术和运维技术。

对于物联网与工业物联网的区别，他提出了以下六点：

此外，吴院士还提到，工业物联网中有大量的传感器。如果我们更传统地思考，我们会认为用数控车床加工工件更科学。事实上，工件材质会随着时间和温度的变化而变化，所以真正科学的是利用传感器实时监测工件的状况并提供反馈。修改计算机数控程序。目前传感器的第三大应用领域是工业，其次是手机和汽车。未来，工业有望超越手机、汽车成为传感器最重要的应用领域。在工业领域，传感器的种类很多，包括流量传感器、压力传感器、温度传感器等。这三者分别占工业传感器的21%、19%和14%，是占比最高的三类传感器。但由于品种多、批量小，相对分散，这也影响了工业传感器成本的降低。

第 2 部分：通讯服务

传感器仅生成信息。采集信息需要通过智能仪表、安装在现场的仪表、集散控制系统DCS、现场控制系统FCS、可编程逻辑控制PLC等来采集相关数据。采集数据的过程是通过总线到监控和数据采集的。采集系统，还有连接线，访问，控制，以及后台的很多数据库。

在谈到工业物联网的通信技术时，吴院士提到了现场总线、工业以太网、窄带物联网。他表示，工业物联网这几年之所以发展得不太好，是因为没有好的通信技术来支撑其快速发展。

工业物联网最早的通信技术是现场总线，也发挥了一定的作用。但由于标准过多、过于混乱，一直未能实现标准化。后来以太网也发展起来。虽然比较传统，但是成本相对较低。在工业领域的应用中，由于节点数量较多以及监控方式的原因，实时性很差。因此，在以太网向工业以太网发展的过程中，主要从提高传输速度和同步性三个方面解决传统以太网的问题。同时，召唤系统不再是监控系统。然而，工业以太网也面临着多标准的问题。厂商为了自身利益，让各种标准互不兼容。

窄带物联网有基于非授权频谱的技术和基于授权频谱的技术。在授权频谱方面，NB-IoT的标准定制已于2016年完成，并行授权频谱技术为eMTC。未来还会有基于5G新空口的eMTC。这是一种不断增长的机器类型通信。 eMTC是一种海量机器类型通信。 eMTC要到2018年左右才会问世，在6.5G频率下，目前已知最高可达260bits/s，时延10秒左右，1平方公里可支持100万个连接，电池预计过去 10 到 15 年。除了这些授权频谱之外，3GPP现在也在研究非授权频谱，并在未来向5G发展。

在工业物联网场景中，主要采用自适应调频、高精度时间同步、网络分段加密、异常监测报警、网络接入认证等。 NB-IoT和eMTC都采用多载波方法，在指定的载频上发送多个信道。 NB-IoT 使用单载波进行上行链路，使用 OFDMA 进行下行链路。其优点是覆盖范围广、连接数大、功耗低、成本低。比较适合吞吐量低且不关心延迟的区域。适用于远程抄表和智能应用。停車處。未来，NB-IoT将增加定位功能和有线通信。 eMTC可以与LTE工作在同一频段，由基站统一分配资源，通过上下行数据同时传输来增强覆盖范围。它还具有覆盖范围广、连接数大、功耗低、成本低等特点。它具有较高的速度和移动性，主要用于物对物通信、物流跟踪、可穿戴设备、智能医疗等。未来eMTC的带宽将非常窄，甚至比NB-IoT还窄。

第三部分：数据处理

物联网云平台涵盖了数据分析、云技术等，一般来说，它对应着不同级别的云计算。通常我们可以购买市场上大型软件公司提供的PaaS，也可能包括IaaS，但很少有通用的SaaS层。由于不同的行业和公司不能使用同一个SaaS提供商，因此提供PaaS的公司，例如GE和SAP等，往往会提供PaaS，同时在PaaS上创建开放的接口以容纳各种SaaS。对于IBM、GE等传统制造企业来说，他们通常只做SaaS而不做PaaS，因此一个工业物联网平台往往需要跨越多家提供工业软件的公司。

此外，传统的云计算平台是中心化的。专注有专注的好处。这是集约利用，但也存在一定的问题。由于都是传输到云平台，距离比较远，自然会出现延迟、可靠性等问题。安全也是工业物联网的一个大问题。工业物联网始终在线。虽然不与外网相连，但物理隔离也可能因管理疏忽而受到外网病毒的攻击。 《麻省理工评论》发布了今年十大突破性技术，僵尸物联网就是其中之一。工业物联网一旦出现安全问题，影响将是不可估量的，因此需要采用更严格的安全防护技术。例如，实时网络性能监测和预警技术、工业数据分布式传感技术、防止未授权实体的识别、跟踪和访问、去中心化认证和实验模型、节能加密数据保护、异构隐私保护等.

根据麦肯锡的数据，目前物联网行业支出的 30% 都在 B2B 领域。吴院士表示，未来将是相反的。 B2B将占所有支出的70%，制造业将是2020年工业物联网的主要应用领域。

工业物联网的三大挑战

从前面的描述来看，缺乏互联标准和安全是工业物联网面临的两大问题。此外，工业数据的归属问题似乎也是工业物联网需要克服的一大挑战。市场尚未得出结论。你的设备卖给用户，你的设备接收到的数据就是设备。归制造商所有或归数据用户所有。我们缺乏既懂IT技术又懂业务流程的专业技术人才。因此，我们需要搭建工业物联网技术及产品提供商与垂直行业应用之间的桥梁，需要针对不同行业、不同企业的解决方案。

有钱买不到工业物联网

物联网是新时代信息化的重要特征。工业物联网是未来物联网应用最重要的方向，是互联网+先进制造的必要支撑。工业物联网涉及工业互联网、物联网和工业生产运营技术。它融合了微电子、计算技术、通信技术、云平台和大数据技术等，代表了信息技术的一个新的发展领域。工业物联网本身也是一个大产业，为经济发展做出了巨大贡献。我国工业物联网总体处于起步阶段，工业自主创新和网络安全需要特别关注。

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