2012年底,GE公司在一份報告(《IndustrialInternet:Pushingthe Boundariesof Mindsand Machines》)中認為:將傳統(tǒng)的工業(yè)(涵蓋制造、自然資源開發(fā)、建筑、公用事業(yè)等)與運輸業(yè)和醫(yī)療保健業(yè)加起來,全球經(jīng)濟的46%或全球產出中的32.3萬億美元,將得益于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng);隨著全球經(jīng)濟和工業(yè)的發(fā)展,這一數(shù)字還將繼續(xù)上升。到2025年,預計廣義工業(yè)份額將增長至全球經(jīng)濟的50%,或占未來全球產出中的82萬億美元。
這里的GE所談的“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”,可以對應與我們的“工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)”、“智慧工業(yè)”等概念,雖然這些概念之間存在細微差別,但實際上大家都心知肚明:無非是如何利用信息產業(yè)最新技術與商業(yè)模式成果來實現(xiàn)傳統(tǒng)產業(yè)的升級,用工信部的概念來講叫“兩化融合”。概念不說了,下面本文中都一概稱為“工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)”。
前景如此誘人,那在發(fā)展中有哪些因素會阻擋工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)改變世界的進程?
認知問題
首先是認知度問題,即還是概念困局。凌亂紛雜的稱謂,實際上就和物聯(lián)網(wǎng)在其他領域的情況一樣,叫人迷惑。不能小瞧這個迷惑,因為傳統(tǒng)工業(yè)領域普遍都是具有自己約定俗成甚至有行業(yè)標準的行話語匯的,一個外延和內涵有點飄忽不定的稱謂,一般都會引起傳統(tǒng)行業(yè)客戶的抵觸。比如物聯(lián)網(wǎng)最初被認為傳感器網(wǎng)絡,后來又逐漸上升到業(yè)務邏輯層面。
而企業(yè)客戶中非技術出身的管理人員,有時會聽著你的方案介紹突然聯(lián)想起某部自己以前看過的科幻片,以為我們已經(jīng)進化到計算機控制一切的3014年,立刻提出一些超越當前技術能力,甚至違反物理常識的需求。
第二就是物聯(lián)網(wǎng)概念誕生的特殊語境。我們知道,一項理論之所以被認為具有指導價值,一般是因為研究者從先期的探索中發(fā)現(xiàn)、總結了該規(guī)律,并利用抽象思維發(fā)展出一系列后續(xù)的推論,然后將這些推論用于新的實踐,并在實踐中獲取了成功和修正。這種“從實踐中來又反饋實踐”的過程建立了人們對該理論的信心。類似的模式從牛頓定律到典型商業(yè)模式無不如此。
物聯(lián)網(wǎng)就有趣了:實際上這個概念誕生于上世紀90年代后期,但是智能電網(wǎng)、智慧交通的努力從上世紀70年代就開始了,雖然遠程醫(yī)療在2000年后隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及才開始了商業(yè)化,但是也早就出現(xiàn)在80年代的科研實踐中,并且已經(jīng)被賦予了專業(yè)名稱,更不要說家庭自動化和安防。然后就有人跳出來說這些那些你們以前做的都叫物聯(lián)網(wǎng),而且有了這個名字以后貌似也沒產生什么新的應用門類,相信如果您是那些領域的從業(yè)人員,第一反應一定是“你扯什么,突然跑到我家里把我孩子改了個名字算啥”。
更糟的是,物聯(lián)網(wǎng)概念誕生后,產業(yè)信息化的腳步似乎還是按照原來的慣性前進著,并未見特別的躍升,比如沒有產生跨行業(yè)的重大技術標準和產品。不過所幸,一些工業(yè)領域中原本在傳統(tǒng)工控語匯中不太好定義的輔助系統(tǒng),現(xiàn)在也算有了一個統(tǒng)一的稱謂,叫“物聯(lián)網(wǎng)應用”了。比如現(xiàn)在電力和油氣管道行業(yè)把原來用于生產管理的SCADA之外的生產信息化系統(tǒng)逐漸都統(tǒng)稱為物聯(lián)網(wǎng)應用。
安全性問題
其次是安全性問題。工業(yè)控制系統(tǒng)一般都是運行在局域網(wǎng)或者專網(wǎng)內的,網(wǎng)絡本身屏蔽了外來的信號入侵,隔離的網(wǎng)絡和網(wǎng)絡內“怪異”的專有協(xié)議,阻擋了外部的潛在攻擊者。而且為了優(yōu)先滿足實時性,工業(yè)通信的一些協(xié)議更傾向于把加密等功能放在第二位。
但是,在物聯(lián)網(wǎng)時代,很多設備之間的信號要通過公網(wǎng)來實現(xiàn),那些傳統(tǒng)的工業(yè)通信設備放在互聯(lián)網(wǎng)上簡直就是不設防的裸奔!工業(yè)系統(tǒng)被惡意入侵的事件實際上從上世紀90年代開始一直存在,從電網(wǎng)到采暖鍋爐花樣百出。那么,安全性問題要從哪個層面來解決,如何去解決就是設計一個工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的時候必須首先考慮到的。
因此也可以預言,未來工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)時代的到來,一定會催生一批新的工業(yè)數(shù)據(jù)安全相關的技術和企業(yè)。
遠程維護能力
再次是遠程維護能力。人們的第一反應,還是用傳統(tǒng)的工業(yè)控制和通信設備來搭建物聯(lián)網(wǎng),但是這些設備的設計暗含了一個用戶場景:就是他們是在一個廠區(qū)內被使用的。所以,當這些設備出現(xiàn)問題的時候,第一反應或假設是有人會在可忍受的時間內去現(xiàn)場查看、檢修。
即便是PLC、RTU等有診斷接口的設備,往往也只是為了方便檢查者下載數(shù)據(jù)使用,真正考慮幾百公里之外的遠程診斷的設備不多。這對于可能需要大范圍部署設備的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)就完全難以接受了:這些物聯(lián)網(wǎng)設備(終端、網(wǎng)關等)設備可能要被部署在相當大的地理范圍內,從而使得檢修這些設備也成為相當耗費資源的事情,檢修者也往往無法在可接受的時間到達設備現(xiàn)場。
如果這些物聯(lián)網(wǎng)設備自身沒有足夠的遠程診斷和維護的能力,就必然發(fā)現(xiàn)這樣的尷尬:某管道公司在上了一套用于遠程監(jiān)測管道閥室內自控設備的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)后,雖然不用在開著越野車巡檢那些自控設備了,但是改成開著越野車巡檢那些附加的物聯(lián)網(wǎng)設備了。
成本問題
又次是成本問題。在筆者測算過的一個油氣管道設備管理物聯(lián)網(wǎng)項目中,如果用傳統(tǒng)工業(yè)SCADA技術和產品,需要的成本是采用物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關方案的5倍。其實該類需求一直存在,有理由相信是之前只能采用SCADA技術而被昂貴的成本所擋住,無法形成