導(dǎo)語(yǔ)：工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的主旨是將“實(shí)物”連成網(wǎng)絡(luò)，并捕獲這些“實(shí)物”的運(yùn)行及關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)，從而控制它們并優(yōu)化其操作。這開啟了創(chuàng)新性地使用各種新興及成熟技術(shù)的大門，進(jìn)而共同實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化轉(zhuǎn)型的訴求。本文對(duì)15項(xiàng)新興技術(shù)及其在數(shù)字化轉(zhuǎn)型中的主要應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行了概述。

（一）概念

數(shù)字化轉(zhuǎn)型（“DX”）是在許多市場(chǎng)及領(lǐng)域中廣泛使用的術(shù)語(yǔ)，例如在消費(fèi)領(lǐng)域，顛覆性技術(shù)改變了面向用戶的媒體內(nèi)容提供方式（例如奈飛和優(yōu)步）。在商業(yè)領(lǐng)域，移動(dòng)支付應(yīng)用改變了個(gè)人與企業(yè)間的結(jié)算方式。在工業(yè)領(lǐng)域，顛覆性技術(shù)也即將改變企業(yè)的運(yùn)營(yíng)、服務(wù)及設(shè)備維護(hù)方式。這三個(gè)方面的數(shù)字化轉(zhuǎn)型全都基于互聯(lián)網(wǎng)的相互連接，消費(fèi)者對(duì)消費(fèi)者、服務(wù)使用者對(duì)服務(wù)提供商、消費(fèi)者對(duì)企業(yè)、系統(tǒng)對(duì)機(jī)器及其他實(shí)物。圖1中的箭頭標(biāo)出了這些數(shù)字化轉(zhuǎn)型起始的時(shí)間線，箭頭右端代表的是今天，厚度則表示其市場(chǎng)影響力。

數(shù)字化轉(zhuǎn)型是企業(yè)對(duì)數(shù)字化技術(shù)創(chuàng)新性和原則性地應(yīng)用，具體來說，是企業(yè)為完善自身商業(yè)模式、工業(yè)模式及流程，并最終破舊立新所做的戰(zhàn)略性調(diào)整。工業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型是利用物聯(lián)網(wǎng)改進(jìn)流程及運(yùn)營(yíng)并獲得更好的結(jié)果，其特點(diǎn)在于信息技術(shù)（IT）和運(yùn)營(yíng)技術(shù)（OT）的融合。在工業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型中，對(duì)基于傳感器的數(shù)據(jù)以及由數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的致動(dòng)器的創(chuàng)新性使用，將會(huì)影響到人員、業(yè)務(wù)、運(yùn)營(yíng)及物理環(huán)境，并創(chuàng)造更好的商業(yè)成效。支撐數(shù)字化轉(zhuǎn)型進(jìn)程的是三項(xiàng)要素——業(yè)務(wù)、技術(shù)和可信度。

（二）企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的驅(qū)動(dòng)因素

驅(qū)動(dòng)企業(yè)進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)型的因素主要有：

（三）數(shù)字化轉(zhuǎn)型方案的分類

企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型方案可分為三類：

新的商業(yè)模式要求企業(yè)進(jìn)行轉(zhuǎn)型，以便為終端用戶提供實(shí)質(zhì)性的新服務(wù)，通常伴隨著新的收費(fèi)方式。一個(gè)典型的例子是由硬件供應(yīng)商所提供的硬件即服務(wù)。這種改變通常與企業(yè)運(yùn)營(yíng)模式的深刻變革相關(guān)，包括需要落實(shí)對(duì)現(xiàn)有客戶支持功能的革新，例如客戶服務(wù)功能、循環(huán)計(jì)費(fèi)功能、現(xiàn)場(chǎng)支援功能，以及可執(zhí)行、可審計(jì)的服務(wù)與維護(hù)條款。

有些數(shù)字化轉(zhuǎn)型項(xiàng)目的重點(diǎn)則是新的伙伴關(guān)系模式或新的運(yùn)營(yíng)模式，企業(yè)在部署轉(zhuǎn)型解決方案時(shí)保持其價(jià)值定位相對(duì)不變，主要側(cè)重于提升面對(duì)終端用戶的產(chǎn)品及服務(wù)投放效率（或是降低成本，或風(fēng)險(xiǎn)）。一個(gè)例子是航空公司改變了采購(gòu)配件的方式，借助供應(yīng)鏈來提高其庫(kù)存水平透明度，同時(shí)提升了效率。該項(xiàng)目并不會(huì)在航空公司和乘客之間產(chǎn)生任何影響，而只是一種“幕后”的變化。此類項(xiàng)目可以借助分布式賬本技術(shù)，使得供應(yīng)鏈上的各個(gè)環(huán)節(jié)在信息共享方面更進(jìn)一步，并降低飛機(jī)的服務(wù)和維護(hù)成本。

其重點(diǎn)在于不通過變化或通過變化以外的方式來改變客戶體驗(yàn)。此類項(xiàng)目更傾向于創(chuàng)造新的服務(wù)收益或是向客戶提供新的服務(wù)，特別是現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)。這些項(xiàng)目可在整體上保持企業(yè)現(xiàn)有的運(yùn)營(yíng)狀況相對(duì)不變，同時(shí)推出新的功能以改善對(duì)客戶總體需求的響應(yīng)。假如部署了此類項(xiàng)目的企業(yè)想要采取進(jìn)一步措施來保證其資產(chǎn)的性能，則勢(shì)必將影響到相關(guān)的運(yùn)營(yíng)和終端用戶體驗(yàn)。

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的主旨是將“實(shí)物”連成網(wǎng)絡(luò)，并捕獲這些“實(shí)物”的運(yùn)行及關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)，從而控制它們并優(yōu)化其操作。這開啟了創(chuàng)新性地使用各種新興及成熟技術(shù)的大門，進(jìn)而共同實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化轉(zhuǎn)型的訴求。本文對(duì)部分新興技術(shù)及其在數(shù)字化轉(zhuǎn)型中的主要應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行了概述。

（一）云計(jì)算/邊緣計(jì)算

邊緣計(jì)算技術(shù)使信息處理更加靠近數(shù)據(jù)源，從而能夠在本地設(shè)備無法穩(wěn)定連接到數(shù)據(jù)中心資源的情況下提供（準(zhǔn)）實(shí)時(shí)響應(yīng)與改進(jìn)功能。主要應(yīng)用場(chǎng)景：（1）邊緣計(jì)算能夠提升解決方案的效能，包括更快速響應(yīng)的應(yīng)用程序，更高的穩(wěn)健性、可靠性以及自主運(yùn)行能力。（2）對(duì)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和處理更加靠近數(shù)據(jù)源，從而更符合法規(guī)的要求，包括隱私保護(hù)和安全性等方面。（3）在邊緣進(jìn)行編輯可減少發(fā)送數(shù)據(jù)至數(shù)據(jù)中心時(shí)產(chǎn)生的連接、數(shù)據(jù)遷移及帶寬成本。

（二）超連接

超連接通常描述的是一個(gè)萬(wàn)物互聯(lián)的情境，具備可滿足特定應(yīng)用程序所需的各種功能。在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟看來，關(guān)鍵技術(shù)包括公共和專用網(wǎng)絡(luò)中的5G超可靠低時(shí)延通信（URLLC）、增強(qiáng)型移動(dòng)寬帶（EMB）和海量機(jī)器類通信（mMTC）以及替代性的低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)（LPWA）技術(shù)。其他技術(shù)則包括網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)、高空低軌道（HALO）平臺(tái)和不斷發(fā)展的Wi-Fi標(biāo)準(zhǔn)。

主要應(yīng)用場(chǎng)景：

（1）5G超可靠低時(shí)延通信實(shí)現(xiàn)了通過部署無線網(wǎng)絡(luò)來滿足關(guān)鍵性低時(shí)延的通信需求，例如工業(yè)機(jī)器的遠(yuǎn)程緊急停機(jī)功能。

（2）公共和專用5G網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通將允許應(yīng)用程序在校內(nèi)校外無縫漫游。

（3）低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將通過降低廣域連接的成本以及延長(zhǎng)電池的壽命來實(shí)現(xiàn)新的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。

（三）數(shù)據(jù)安全

保護(hù)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用程序所生成、存儲(chǔ)和調(diào)用的敏感數(shù)據(jù)，是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)可信賴的基礎(chǔ)之一，而可信賴的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)本身也是數(shù)字化轉(zhuǎn)型的一項(xiàng)基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)安全旨在避免數(shù)據(jù)被意外或未經(jīng)授權(quán)地獲取、篡改和破壞，從而確保數(shù)據(jù)的有效性、完整性和機(jī)密性。它屬于更廣義上的數(shù)據(jù)保護(hù)范疇，涵蓋多個(gè)毗鄰且重疊的領(lǐng)域，例如數(shù)據(jù)安全性、數(shù)據(jù)完整性和數(shù)據(jù)隱私保護(hù)。數(shù)據(jù)安全包含許多不同種類的保護(hù)機(jī)制，例如密鑰管理、信任根、身份驗(yàn)證、權(quán)限控制以及審計(jì)與監(jiān)視。

主要應(yīng)用場(chǎng)景：

（1）企業(yè)可對(duì)其動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)、靜態(tài)數(shù)據(jù)和使用中的數(shù)據(jù)加以保護(hù)，防止未經(jīng)授權(quán)的獲取和篡改。

（2）對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的可信度與特性（隱私保護(hù)、可靠性、彈性和安全性）起到關(guān)鍵的支持作用。

（3）防止因?yàn)閿?shù)據(jù)被擅自篡改所導(dǎo)致的安全事故。國(guó)際電工委員會(huì)IEC 61508標(biāo)準(zhǔn)適用于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)所使用的電子控制器的功能安全性。被篡改的系統(tǒng)指令會(huì)改變整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，進(jìn)而將系統(tǒng)推入危險(xiǎn)的境地。

（4）數(shù)據(jù)安全還會(huì)影響那些依賴安全操作軟件的系統(tǒng)。因此，這類軟件也必須自始至終受到保護(hù)。

（四）人工智能與分析

《韋氏詞典》對(duì)于人工智能（AI）的定義是“計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支，研究計(jì)算機(jī)對(duì)于智能行為的模仿”以及“機(jī)器模仿人類智能行為的能力”。人工智能與分析強(qiáng)化了對(duì)于數(shù)據(jù)的理解和學(xué)習(xí)能力；工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)產(chǎn)生的信息包含海量的數(shù)據(jù)，人工智能算法可將這些數(shù)據(jù)加以分解和分析，從而幫助企業(yè)進(jìn)行合理決策。

主要應(yīng)用場(chǎng)景：

（1）人工智能具備的能力使之能夠與其他新興技術(shù)相融合，以追求自動(dòng)可信、沉浸式接口、超連接網(wǎng)絡(luò)和自主運(yùn)行。

（2）人工智能可加速來自工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的反饋，用以改進(jìn)操作流程與成熟做法。

（3）先進(jìn)的分析技術(shù)可使企業(yè)在海量的數(shù)據(jù)（即大數(shù)據(jù)）中找到端倪，進(jìn)而提升自身的品質(zhì)與責(zé)任。

（4）人工智能算法可從過往的經(jīng)驗(yàn)當(dāng)中“學(xué)習(xí)”并根據(jù)環(huán)境做出實(shí)時(shí)調(diào)整。

（5）工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)改進(jìn)后的反饋回路可強(qiáng)化安全措施并提升綜合品質(zhì)。

（五）數(shù)字孿生

數(shù)字孿生（DT）是“對(duì)現(xiàn)實(shí)世界中的實(shí)體或系統(tǒng)的數(shù)字化呈現(xiàn)”，包括其屬性和行為，能滿足一系列使用案例的需求。在數(shù)字化表示的定義中，實(shí)體通常指的是資產(chǎn)、流程或系統(tǒng)。數(shù)字孿生信息涵蓋了多種數(shù)據(jù)類別的組合，例如基于物理的模型和數(shù)據(jù)、分析模型和數(shù)據(jù)、時(shí)間序列數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)、交易數(shù)據(jù)、主數(shù)據(jù)、視覺模型和計(jì)算數(shù)據(jù)等。

主要應(yīng)用場(chǎng)景：

（1）制造業(yè)：協(xié)助進(jìn)行預(yù)測(cè)性維護(hù)、優(yōu)化運(yùn)營(yíng)效率以及確定資產(chǎn)維護(hù)策略。

（2）能源和公用事業(yè)：實(shí)時(shí)優(yōu)化運(yùn)營(yíng)以及對(duì)質(zhì)量參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)計(jì)算。

（3）油氣行業(yè)：從鉆探、生產(chǎn)、維護(hù)到廢棄，實(shí)施全程井下監(jiān)控，同時(shí)評(píng)估成本節(jié)約策略、優(yōu)化運(yùn)營(yíng)。

（4）采礦業(yè)：處理關(guān)于資產(chǎn)運(yùn)行情況的數(shù)據(jù)，優(yōu)化維護(hù)決策。

（5）流程自動(dòng)化：監(jiān)視產(chǎn)品在各環(huán)節(jié)的狀態(tài)，協(xié)助檢測(cè)產(chǎn)品的質(zhì)量問題。

（六）分布式賬本

分布式賬本技術(shù)（DLT）提供了一種可信賴且無法被篡改的賬本，企業(yè)可用它來傳輸和存儲(chǔ)基于自身運(yùn)營(yíng)狀況或內(nèi)部產(chǎn)生的交互數(shù)據(jù)（包括工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備）等有價(jià)值的信息。

主要應(yīng)用場(chǎng)景：

（1）分布式賬本技術(shù)是一種共享賬本，這意味著供應(yīng)鏈上的所有企業(yè)都能隨時(shí)查看賬本的最近更新，且彼此之間完全信任，根本無需相互對(duì)賬。

（2）通過確保物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)流及交易在生態(tài)系統(tǒng)各參與方之間的安全共享，同時(shí)還有在自身技術(shù)環(huán)境下的自動(dòng)可信，分布式賬本技術(shù)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)形成了有效補(bǔ)充。借助與物聯(lián)網(wǎng)及人工智能的協(xié)作，分布式賬本技術(shù)可驗(yàn)證數(shù)據(jù)的真實(shí)性、核實(shí)身份以及實(shí)現(xiàn)安全的多方交易。

（3）分布式賬本技術(shù)當(dāng)中的信息被認(rèn)為是無法篡改的，這也意味著賬本中幾乎不存在檢測(cè)不到的數(shù)據(jù)變動(dòng)?？梢愿鶕?jù)不同的情況來設(shè)定查看賬本數(shù)據(jù)或是賬本本身的權(quán)限。

（七）人機(jī)接口

人機(jī)接口（HMI）是硬件與軟件的集合體，可通過信息輸入來觸發(fā)信息輸出，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。從簡(jiǎn)單的按鈕到復(fù)雜的圖形顯示系統(tǒng)，形式多種多樣。此處的人機(jī)接口是指尚未在工業(yè)領(lǐng)域成為主流的新穎接口，例如增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）顯示器，通過視覺或音頻的“疊加”使人所處的物理環(huán)境得到增強(qiáng)，或是虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）頭戴設(shè)備，能夠讓人們完全沉浸在計(jì)算機(jī)生成的情境之中。

主要應(yīng)用場(chǎng)景：

（1）增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)和虛擬現(xiàn)實(shí)能夠提供有效且經(jīng)濟(jì)的工作及軟技能培訓(xùn)。

（2）增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)可以通過向用戶提供額外的工具（例如藍(lán)圖、工作流或核對(duì)表的疊加）或通信功能（例如和專家進(jìn)行遠(yuǎn)程語(yǔ)音及視頻連線）來強(qiáng)化學(xué)習(xí)效果、幫助完成任務(wù)。

（3）虛擬現(xiàn)實(shí)的模擬情境可讓學(xué)習(xí)者練習(xí)戰(zhàn)術(shù)和軟技能，直至完全掌握。

（4）利用物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備所采集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和影像，以及混合現(xiàn)實(shí)（XR）技術(shù)，給單個(gè)實(shí)物、制造車間、整個(gè)工廠或建筑工地創(chuàng)建數(shù)字孿生，如此便可遠(yuǎn)程進(jìn)行諸如質(zhì)?；虮O(jiān)理之類的活動(dòng)。

（5）利用物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)構(gòu)建的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)影像，可提供經(jīng)營(yíng)策略及決策相關(guān)的信息（例如城市規(guī)劃、執(zhí)法和危機(jī)處理）。

（八）增材制造

增材制造技術(shù)通過對(duì)材料進(jìn)行逐層堆疊，將數(shù)字三維設(shè)計(jì)圖轉(zhuǎn)化為物理實(shí)體，由此改變了物品的制造方式。原材料通常是塑料、其他聚合物、金屬或陶瓷，其形態(tài)可以是液體、粉末或薄片。

主要應(yīng)用場(chǎng)景：

（1）商品定制與制成環(huán)節(jié)的極大靈活性，實(shí)現(xiàn)了對(duì)于個(gè)性化定制產(chǎn)品的批量生產(chǎn)。

（2）用單一流程制造復(fù)雜的零件，能夠降低制造成本、提高質(zhì)量并簡(jiǎn)化供應(yīng)鏈（零組件數(shù)量減少）。經(jīng)過創(chuàng)新之后，單一流程同樣可以制造出設(shè)計(jì)復(fù)雜且無法用傳統(tǒng)方式生產(chǎn)的產(chǎn)品。

（3）“混合制造”將自動(dòng)化機(jī)器與增材制造相結(jié)合，例如同時(shí)配備了機(jī)器人和3D打印機(jī)的工具生產(chǎn)線。

（4）能夠跨行業(yè)生產(chǎn)各種產(chǎn)品的多模式工廠，例如生產(chǎn)汽車零部件的增材生產(chǎn)線也可以生產(chǎn)醫(yī)療設(shè)備。

（5）直接為物理實(shí)體創(chuàng)建實(shí)時(shí)的數(shù)字孿生，并將之呈現(xiàn)為虛擬設(shè)計(jì)圖，可實(shí)現(xiàn)增材制造的更快速發(fā)展。

（九）數(shù)據(jù)共享

數(shù)據(jù)共享是指在生態(tài)系統(tǒng)及供應(yīng)鏈伙伴之間共享物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品和運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)的能力。數(shù)據(jù)亦可通過第三方來獲取。數(shù)據(jù)共享有時(shí)也會(huì)成為物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目的主要驅(qū)動(dòng)力。物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)共享須遵守強(qiáng)制性義務(wù)（法律法規(guī)）以及數(shù)據(jù)保護(hù)要求，包括隱私保護(hù)、機(jī)密性、知識(shí)產(chǎn)權(quán)、所有權(quán)、成熟做法等，適用于靜態(tài)數(shù)據(jù)、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)和使用中的數(shù)據(jù)。在生態(tài)系統(tǒng)中共享數(shù)據(jù)的原因可能不盡相同。這些數(shù)據(jù)可能具有可創(chuàng)造盈利的內(nèi)在價(jià)值、研究?jī)r(jià)值和歷史價(jià)值。

主要應(yīng)用場(chǎng)景：

（1）智慧城市：在整個(gè)城市生態(tài)系統(tǒng)中共享基礎(chǔ)設(shè)施與交通數(shù)據(jù)（智慧城市數(shù)據(jù)交換）。

（2）油氣行業(yè)：在供應(yīng)鏈上各個(gè)環(huán)節(jié)之間共享運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)。

（3）制造業(yè)：與代工廠和經(jīng)銷商共享設(shè)備運(yùn)行及維護(hù)數(shù)據(jù)

（十）工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是第四次工業(yè)革命浪潮中的一項(xiàng)核心技術(shù)。它指的是將傳感器驅(qū)動(dòng)的物聯(lián)網(wǎng)擴(kuò)展并用在非消費(fèi)類應(yīng)用程序上。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)將邊緣計(jì)算與企業(yè)的系統(tǒng)、業(yè)務(wù)流程和分析技術(shù)連接并集成在了一起。

主要應(yīng)用場(chǎng)景：

（1）智能制造系統(tǒng)可通過預(yù)測(cè)性維護(hù)來優(yōu)化生產(chǎn)并最大限度地避免意外停機(jī)。

（2）醫(yī)療：醫(yī)療設(shè)備聯(lián)網(wǎng)、遠(yuǎn)程患者監(jiān)護(hù)、醫(yī)療保健提供商之間的合作等。

（3）智能基礎(chǔ)設(shè)施：調(diào)度、監(jiān)控、公用事業(yè)、天然氣、自來水、道路、建筑物以及電網(wǎng)等的運(yùn)行管理。

（4）智能交通系統(tǒng)：包裹物流（空、海、陸）、自動(dòng)駕駛汽車、物流互聯(lián)網(wǎng)、導(dǎo)航、交通管制、公共交通管理、車險(xiǎn)和停車等

（十一）自主機(jī)器人系統(tǒng)

自主機(jī)器人系統(tǒng)可提升從自動(dòng)駕駛車輛到無人機(jī)，再到工業(yè)機(jī)器人等多個(gè)領(lǐng)域的生產(chǎn)力，使設(shè)備無需人為操控或看管即可執(zhí)行任務(wù)。在需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)操控的情況下，自主機(jī)器人系統(tǒng)特別實(shí)用，例如需要保護(hù)工人的安全，或是需要面對(duì)復(fù)雜危險(xiǎn)的工作環(huán)境，又或是需要比人工速度和精度更高的應(yīng)用程序。

主要應(yīng)用場(chǎng)景：

（1）交通運(yùn)輸：包括自動(dòng)駕駛汽車和其他乘用車輛。

（2）自動(dòng)分發(fā)、遞送和倉(cāng)儲(chǔ)。

（3）各種無人機(jī)（UAV）使用場(chǎng)景，包括現(xiàn)場(chǎng)測(cè)繪和資產(chǎn)調(diào)查。（4）制造業(yè)生產(chǎn)線上的流程機(jī)器人。

（5）農(nóng)業(yè)方面的自動(dòng)化作業(yè)。

（6）醫(yī)療保健方面的精密機(jī)器人。

（十二）信息技術(shù)/運(yùn)營(yíng)技術(shù)的不斷創(chuàng)新

物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備劃定了數(shù)字世界與物理世界之間的邊界，致動(dòng)器接收到信息并改變物理世界中的狀態(tài)，傳感器則觀察物理世界中的狀態(tài)并將之轉(zhuǎn)化成信息。圍繞著傳感器與致動(dòng)器的創(chuàng)新，或強(qiáng)化了現(xiàn)有的運(yùn)營(yíng)技術(shù)的作用，或開發(fā)了新的用途及市場(chǎng)。

主要應(yīng)用場(chǎng)景：

（1）傳感器和致動(dòng)器可植入人體及動(dòng)物體內(nèi)，用于檢測(cè)疾病或是代替受損的器官，例如心臟起搏器等。

（2）具備無線通信功能的傳感器和致動(dòng)器可裝載到活動(dòng)部件當(dāng)中，用于檢測(cè)和糾正變速箱或液壓系統(tǒng)的異常，例如目前汽車上的胎壓預(yù)警系統(tǒng)等。

（十三）工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備的微功耗發(fā)電（能量收集）

將無線技術(shù)整合進(jìn)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)可產(chǎn)生高度分布式的解決方案，其中某些部件可能位于物理上難以接近或是危險(xiǎn)的區(qū)域。物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備則可連接那些無法使用有線電源的可移動(dòng)部件。

電池有很多缺點(diǎn)。使用壽命有限，特別是傳統(tǒng)電池會(huì)隨著時(shí)間流逝自行放電，而且化學(xué)流體工藝也很難保證使用壽命。充電電池雖可通過外部電源重復(fù)充電，例如太陽(yáng)能、風(fēng)能或熱能，但同樣由于化學(xué)流體工藝的原因，很難達(dá)到預(yù)期壽命。

主要應(yīng)用場(chǎng)景：

（1）管線：遠(yuǎn)程傳感器和致動(dòng)器電源。

（2）智慧城市：智能燈桿的太陽(yáng)能電池板。

（3）運(yùn)輸：利用發(fā)動(dòng)機(jī)的余熱發(fā)電，提升效率。

（4）建筑和基礎(chǔ)設(shè)施：借助嵌入式傳感器檢測(cè)鋼筋混凝土的損壞。

（5）醫(yī)療：為無線體域網(wǎng)（WBAN）中超出電池自主供電與功率密度的人體植入設(shè)備（包括傳感器）供電。

（6）可移動(dòng)部件上用于檢測(cè)損壞、異常、裂縫等狀態(tài)變化的設(shè)備。

（十四）服務(wù)化

服務(wù)化并非一項(xiàng)新技術(shù)，而是對(duì)本文所討論的其他技術(shù)的一種新興應(yīng)用，重點(diǎn)是，服務(wù)化主要依賴物聯(lián)網(wǎng)和超連接，也常常依賴人工智能和數(shù)據(jù)共享。服務(wù)化包含一系列與提供硬件即服務(wù)相關(guān)的概念，終端用戶可能不需要購(gòu)買服務(wù)化設(shè)備，即可從設(shè)備供應(yīng)商那里獲得相關(guān)的服務(wù)。通常，服務(wù)化屬于即用即付的商業(yè)模式中的一部分，一般包括預(yù)測(cè)性維護(hù)，并由供應(yīng)商進(jìn)行性能擔(dān)保。

主要應(yīng)用場(chǎng)景：

（1）根據(jù)具體使用情況向終端用戶收取設(shè)備（及相關(guān)耗材）的費(fèi)用。

（2）對(duì)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程和預(yù)測(cè)性維護(hù)。

（3）通過軟件更新或配置變動(dòng)遠(yuǎn)程販?zhǔn)酆图せ罡喙δ?。?）“結(jié)果即服務(wù)”，企業(yè)販賣的是特定的結(jié)果，而不是達(dá)成該結(jié)果的設(shè)備。

（十五）新商業(yè)模式和支付方式的技術(shù)平臺(tái)

傳統(tǒng)上，工業(yè)部件都是在使用前以實(shí)物的形式出售。然而，通過將這些部件連接到互聯(lián)網(wǎng)，部件供應(yīng)商就可以精確追蹤部件的使用情況，使得這類部件的商業(yè)及支付模式很類似于我們目前在云端或本地使用軟件的情形。這種做法將得到一種新概念的支持，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟稱之為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)盈利模式（I²M²）平臺(tái)。完整的工業(yè)系統(tǒng)都是由特別安裝的各種部件所組成。因此，這種商業(yè)模式和支付方式也可以涵蓋整個(gè)系統(tǒng)，包括系統(tǒng)集成的工作。此類商業(yè)模式和支付方式包括：

（1）租賃/訂閱：在部件被使用期間，按固定的時(shí)間間隔（例如每個(gè)月）支付費(fèi)用。

（2）按需提供功能：在首次使用部件后開始付費(fèi)。

（3）按使用付費(fèi)：僅在使用部件或特定功能時(shí)付費(fèi)。

（4）收益和利潤(rùn)共享：用戶根據(jù)部件提供的特殊商業(yè)價(jià)值向供應(yīng)商付費(fèi)。

（5）免費(fèi)軟件：核心功能免費(fèi)，高階功能需付費(fèi)。

（6）試用軟件：可在有限的時(shí)間內(nèi)免費(fèi)試用特定功能。

主要應(yīng)用場(chǎng)景：

（1）減少高風(fēng)險(xiǎn)工業(yè)系統(tǒng)的預(yù)付款，并有機(jī)會(huì)在將來與部件供應(yīng)商“分享成功”。

（2）由于投資風(fēng)險(xiǎn)過高和資金短缺，無法即刻實(shí)現(xiàn)理想的工業(yè)系統(tǒng)配置。

（3）部件供應(yīng)商在部件的整個(gè)生命周期內(nèi)反復(fù)獲益。

（4）部件制造商和用戶之間存在終身的業(yè)務(wù)往來。

（一）數(shù)字化轉(zhuǎn)型與可信度

1、物聯(lián)網(wǎng)可信度的概念

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是數(shù)字化轉(zhuǎn)型的基石，這些技術(shù)都必須是可信的，因此，它們可以借助以下的方式方法來開啟數(shù)字化轉(zhuǎn)型進(jìn)程。物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的可信度，就是人們對(duì)于其表現(xiàn)將一如預(yù)期的信心，即在面對(duì)外部干擾、人為錯(cuò)誤、系統(tǒng)故障和攻擊時(shí)，能夠保持其安全性、保障性、隱私保護(hù)、可靠性和彈性。個(gè)人和企業(yè)也越來越多地認(rèn)識(shí)到，如何利用和保護(hù)數(shù)據(jù)，才能讓與可信度相關(guān)的法規(guī)及社會(huì)標(biāo)準(zhǔn)不斷得到強(qiáng)化。

2、物聯(lián)網(wǎng)可信度要求 

假如一套物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)滿足了安全性、保障性、隱私保護(hù)、可靠性和彈性這五個(gè)特征的最低要求，那么它就是可信賴的。所謂的最低要求，某些情況下就是來自法律、法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)公認(rèn)成熟做法的硬性規(guī)定，適用于該物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的整個(gè)生命周期。

有關(guān)隱私保護(hù)和安全性的法規(guī)限制包括：歐盟《通用數(shù)據(jù)保護(hù)條例》的隱私法以及美國(guó)職業(yè)安全與健康管理局的工作場(chǎng)所安全標(biāo)準(zhǔn)?？煽啃院蛷椥允芊沈?qū)使的力度通常要小于競(jìng)爭(zhēng)壓力，盡管也有些行業(yè)受到嚴(yán)格監(jiān)管，例如航空航天和醫(yī)療保健行業(yè)。大部分企業(yè)都應(yīng)努力達(dá)到或超過上述五個(gè)方面的最低要求，以確保自身符合當(dāng)?shù)匾蠹靶袠I(yè)的成熟做法。

在最低標(biāo)準(zhǔn)之上，企業(yè)可根據(jù)自身的愿景、路線圖以及市場(chǎng)定位，設(shè)定更高的可信度目標(biāo)。在物聯(lián)網(wǎng)可信度方面“表現(xiàn)不佳”的后果可能導(dǎo)致包括人員傷亡、對(duì)環(huán)境造成長(zhǎng)期消極影響或關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施停擺，以及敏感數(shù)據(jù)外泄、設(shè)備損毀、經(jīng)濟(jì)損失和聲譽(yù)受損。

3、可信度對(duì)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的影響

上述的負(fù)面后果可能會(huì)令數(shù)字化轉(zhuǎn)型進(jìn)程面臨風(fēng)險(xiǎn)，可信度不足可能意味著永遠(yuǎn)錯(cuò)失市場(chǎng)機(jī)遇的窗口，進(jìn)而導(dǎo)致企業(yè)在與競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的比拼中落入下風(fēng)。盡管達(dá)標(biāo)可信度基準(zhǔn)線有諸多好處，但是對(duì)企業(yè)而言，過多的可信度卻不完全都是好事（表1）。

因此，企業(yè)時(shí)常需要在對(duì)可信度投入不足的風(fēng)險(xiǎn)與對(duì)其過度投資的后果之間找尋折中方案。將可信度置于商業(yè)案例的情境中也往往需要反復(fù)加以權(quán)衡取舍。圖3示例列舉的是生產(chǎn)電子板的小批量裝配線。其工藝流程本身要求在不同批次之間對(duì)裝配機(jī)進(jìn)行重新校準(zhǔn)和配置。減慢裝配線的速度可降低人員受傷與設(shè)備磨損的風(fēng)險(xiǎn)，但也會(huì)降低生產(chǎn)率和利潤(rùn)。

當(dāng)然，增加對(duì)可信度的投資可能會(huì)帶來財(cái)務(wù)上的收益，例如減少因故障而向客戶支付的賠償金，降低法律和法規(guī)風(fēng)險(xiǎn)，因違規(guī)而面臨的罰款、降低聲譽(yù)風(fēng)險(xiǎn)，降低商業(yè)保險(xiǎn)支出，降低不確定風(fēng)險(xiǎn)導(dǎo)致的融資成本以及增加股東價(jià)值等。

企業(yè)面臨的主要的挑戰(zhàn)和目標(biāo)是找出可信度的“最佳”平衡點(diǎn)，明確企業(yè)的當(dāng)前狀態(tài)、最低要求和目標(biāo)狀態(tài)。這種優(yōu)化方法也適用于企業(yè)的整個(gè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型工作以及總體的可信度策略與相關(guān)投資水平。

（二）創(chuàng)新在數(shù)字化轉(zhuǎn)型中的作用

工業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型應(yīng)當(dāng)圍繞創(chuàng)新型流程來進(jìn)行信息技術(shù)與運(yùn)營(yíng)技術(shù)的整合，創(chuàng)新型流程與現(xiàn)有流程存在以下不同之處：

針對(duì)“快速、開放和高效”的創(chuàng)新型流程，許多集成了信息技術(shù)和運(yùn)營(yíng)技術(shù)的創(chuàng)新工具應(yīng)運(yùn)而生，例如通用電氣的快速?zèng)Q策項(xiàng)目。隨著這些工具的出現(xiàn)和普及，創(chuàng)新型流程的變革成為可能。通過對(duì)管理系統(tǒng)的改革，可以消除新的創(chuàng)新型流程與現(xiàn)有管理系統(tǒng)（包括現(xiàn)有流程、組織架構(gòu)、績(jī)效系統(tǒng)、企業(yè)文化和創(chuàng)新融資系統(tǒng)）之間的沖突，進(jìn)而更加促進(jìn)了創(chuàng)新工具的普及。正是這些變革，使數(shù)字化轉(zhuǎn)型得以循序漸進(jìn)地進(jìn)行。通過不斷探索新價(jià)值定位的創(chuàng)新舉措及其所累積的成果，數(shù)字化轉(zhuǎn)型終將實(shí)現(xiàn)。

（三）數(shù)字化轉(zhuǎn)型計(jì)劃團(tuán)隊(duì)分工

數(shù)字化轉(zhuǎn)型計(jì)劃必須具有清晰的目標(biāo)、章法、任務(wù)和治理結(jié)構(gòu)。計(jì)劃還必須由一位英明的領(lǐng)袖人物率領(lǐng)著一支跨職能的團(tuán)隊(duì)來主導(dǎo)，同時(shí)也需要轉(zhuǎn)型計(jì)劃發(fā)起人及眾多跨職能的各相關(guān)方共同積極參與，所有人必須明確分工、充分協(xié)作才能取得更好的結(jié)果。

數(shù)字化轉(zhuǎn)型計(jì)劃發(fā)起人職責(zé)：指示數(shù)字化轉(zhuǎn)型計(jì)劃團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)主導(dǎo)并實(shí)現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型目標(biāo)，同時(shí)對(duì)團(tuán)隊(duì)職責(zé)、資源和所需資金進(jìn)行安排。根據(jù)企業(yè)的具體情況，該發(fā)起人可能兼任首席高管的職位，例如首席執(zhí)行官、首席數(shù)據(jù)官（數(shù)字）、首席市場(chǎng)官、首席運(yùn)營(yíng)官、首席信息官等。

數(shù)字化轉(zhuǎn)型計(jì)劃團(tuán)隊(duì)職責(zé)：指導(dǎo)和監(jiān)督轉(zhuǎn)型計(jì)劃，負(fù)責(zé)交付轉(zhuǎn)型計(jì)劃的具體“結(jié)果”和“商業(yè)利益”，以及將數(shù)字化轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略的價(jià)值成功地推銷給企業(yè)內(nèi)與轉(zhuǎn)型息息相關(guān)的各相關(guān)團(tuán)體。計(jì)劃團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)根據(jù)企業(yè)和行業(yè)的類型、轉(zhuǎn)型背后的動(dòng)因和迫切程度、轉(zhuǎn)型仰賴的顛覆性技術(shù)的性質(zhì)、對(duì)于更好結(jié)果的預(yù)期值等因素來召集來自不同領(lǐng)域、擁有各自預(yù)算、報(bào)告結(jié)構(gòu)、技術(shù)、評(píng)估實(shí)踐、標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)的多個(gè)相關(guān)團(tuán)體。（四）工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目的作用工業(yè)企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型進(jìn)程可能涉及多個(gè)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)項(xiàng)目的實(shí)施，此類項(xiàng)目可能會(huì)支持甚至在某些情況下會(huì)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)型的方向。這些項(xiàng)目應(yīng)能增強(qiáng)企業(yè)應(yīng)對(duì)日益嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)以及實(shí)現(xiàn)所預(yù)期的更好結(jié)果的能力。對(duì)于在數(shù)字化轉(zhuǎn)型策略出爐時(shí)已經(jīng)在進(jìn)行中的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目，必須對(duì)其范圍加以審查、分析、評(píng)估，甚至做出調(diào)整，以最大化其對(duì)于數(shù)字化轉(zhuǎn)型策略的影響和貢獻(xiàn)。

數(shù)字化轉(zhuǎn)型實(shí)施步驟數(shù)字化轉(zhuǎn)型是一種顛覆性的工作。它將給商業(yè)模式、價(jià)值定位和運(yùn)營(yíng)效率釋放新的可能性。動(dòng)態(tài)競(jìng)爭(zhēng)理論將迫使整個(gè)行業(yè)都必須轉(zhuǎn)型，成為市場(chǎng)領(lǐng)軍者或是與市場(chǎng)領(lǐng)軍者并駕齊驅(qū)，否則就將丟掉市場(chǎng)份額。所以，這種顛覆一向存在風(fēng)險(xiǎn)。關(guān)鍵在于如何將因數(shù)字化轉(zhuǎn)型帶來的風(fēng)險(xiǎn)降至最低。本報(bào)告推崇的辦法是讓工業(yè)用戶都遵循“實(shí)施步驟”的框架（圖4）：

除非你是行業(yè)內(nèi)高端技術(shù)市場(chǎng)的領(lǐng)軍人物，否則最有效的策略通常是成為“快速跟隨者”。該策略兼具了風(fēng)險(xiǎn)低（僅模仿競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手看起來有效的舉措）和速度快（在競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手所采取的任何舉措尚未對(duì)市場(chǎng)產(chǎn)生決定性影響之前果斷采取行動(dòng)）兩方面的優(yōu)勢(shì)。

很多行業(yè)雖然乍看上去大不相同，但其數(shù)字化轉(zhuǎn)型的方法與解決方案卻可能破天荒地與另一個(gè)行業(yè)有著潛在的關(guān)聯(lián)。例如在建筑工地上支持建筑機(jī)械管理的解決方案，為在醫(yī)療環(huán)境中管理醫(yī)療設(shè)備性能的最佳方法提供了見解；公共部門使用的人臉識(shí)別和行人跟蹤解決方案也適用于藝術(shù)及娛樂業(yè)，或是零售公園等。不同行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型理念相互嫁接，將產(chǎn)生無盡的可能性。這種分析方法能夠提煉出一份從所有行業(yè)的成熟做法中汲取的現(xiàn)成清單，并且能夠提供關(guān)于任何給定行業(yè)未來可能發(fā)展的見解。

基準(zhǔn)化研究的重點(diǎn)是分析現(xiàn)實(shí)世界中的數(shù)字化轉(zhuǎn)型項(xiàng)目，但這些項(xiàng)目都可以被歸類為普遍“使用案例”的級(jí)別。例如可能有多個(gè)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手都在摸索車隊(duì)管理解決方案。那么你在做這件事時(shí)就應(yīng)當(dāng)關(guān)注車隊(duì)管理解決方案本身能夠帶來的普遍功能和優(yōu)勢(shì)，而不是去探究任何特定案例的細(xì)節(jié)。該方法是讓終端用戶根據(jù)學(xué)到的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)以及對(duì)于實(shí)際案例的研究，提出自己的車隊(duì)管理解決方案愿景。

下一步是確認(rèn)那些實(shí)際使用案例使用了哪些關(guān)鍵技術(shù)。仍以車隊(duì)管理舉例，其關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)該包括工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、邊緣計(jì)算和人工智能。工業(yè)用戶必須對(duì)這些基礎(chǔ)的技術(shù)有所了解，這將使其未來與供應(yīng)商的互動(dòng)更為高效和有效。

許多技術(shù)供應(yīng)商在一系列垂直領(lǐng)域都擁有豐富的數(shù)字化轉(zhuǎn)型經(jīng)驗(yàn)。然而，專注服務(wù)單一工業(yè)用戶的主要供應(yīng)商勢(shì)必也對(duì)其用戶最為關(guān)切的技術(shù)有著深刻的了解，并且還在該用戶所處行業(yè)擁有豐富的經(jīng)驗(yàn)。理想情況下，主要供應(yīng)商還應(yīng)當(dāng)具備跨地域的經(jīng)驗(yàn)，以便將在別處的“經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)”輕松移植到用戶所在地。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟擁有大量可幫助規(guī)劃下一步動(dòng)作的資源，包括框架出版物（例如《經(jīng)營(yíng)策略與創(chuàng)新框架》）、技術(shù)出版物（例如《工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)之邊緣計(jì)算簡(jiǎn)介》白皮書）以及從資源中心獲取的在線開發(fā)工具。此外，加速器計(jì)劃還擁有分別針對(duì)技術(shù)、解決方案和應(yīng)用程序的試驗(yàn)臺(tái)和測(cè)試手段。

來源：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)研習(xí)社