工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是機(jī)器、物品、控制系統(tǒng)、信息系統(tǒng)、人之間互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)，為智能制造提供信息感知、傳輸、分析、反饋、控制支撐。

　　工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的概念最早由美國通用電氣(GE)公司于2012年提出，隨后，GE聯(lián)合AT&T、思科、IBM和英特爾于2014年3月發(fā)起成立美國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟(IIC)，將這一概念大力推廣，并由對象管理組織(OMG)管理。

　　工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟的愿景是使各個(gè)制造業(yè)廠商的設(shè)備實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟的成立目的在于通過制定通用的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，利用互聯(lián)網(wǎng)激活傳統(tǒng)的生產(chǎn)制造過程，促進(jìn)物理世界和信息世界的融合。

　　通過感知網(wǎng)絡(luò)把機(jī)器、設(shè)備和人進(jìn)行高效地連接，在制造全流程實(shí)現(xiàn)信息的高效整合(圖1.10)。通過全流程大數(shù)據(jù)分析，對整個(gè)制造系統(tǒng)的運(yùn)行方式進(jìn)行整體把握和全局優(yōu)化。通過人機(jī)交互和決策，構(gòu)建實(shí)時(shí)的智能設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和運(yùn)營維護(hù)保障。

　　工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的實(shí)質(zhì)是指利用智能設(shè)備采集智能數(shù)據(jù)，利用智能系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘和可視化展現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)智能決策，為生產(chǎn)管理提供實(shí)時(shí)判斷參考，反過來指導(dǎo)生產(chǎn)，優(yōu)化制造工藝。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的典型特征是其智能性：與數(shù)字化制造相比，智能制造具有預(yù)測、決策與自主調(diào)整優(yōu)化等能力。

　　一、物聯(lián)網(wǎng)

　　2013年，美國提出的萬億傳感器覆蓋地球(Trillion Sensors Universe,TSU)計(jì)劃，旨在推動(dòng)社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施和公共服務(wù)中每年使用1萬億個(gè)傳感器。

　　物聯(lián)網(wǎng)是將現(xiàn)實(shí)世界與信息技術(shù)緊密結(jié)合的系統(tǒng)。通過信息技術(shù)源源不斷地獲取由攝像頭等各種傳感器的現(xiàn)實(shí)世界的數(shù)據(jù)，互聯(lián)網(wǎng)將直接和間接地對機(jī)器人和其他設(shè)備在現(xiàn)實(shí)世界的活動(dòng)產(chǎn)生影響。信息技術(shù)與現(xiàn)實(shí)世界的融合，除了物聯(lián)網(wǎng)之外，還有其他表述。例如，美國自認(rèn)科學(xué)基金早在2006年就召開了CPS工作組會(huì)議，探討了CPS的可行性，并認(rèn)為CPS是美國在未來世界保持競爭力的關(guān)鍵;IBM公司推出智慧地球(Smart Planet)的愿景，借助傳感器推動(dòng)信息技術(shù)與現(xiàn)實(shí)世界的融合;HP公司也推出了類似的地球中樞神經(jīng)系統(tǒng)(the Central Nervous System for the Earth,CeNSE)概念。

　　在制造業(yè)領(lǐng)域中，信息技術(shù)與物理世界的融合并非是最近才開始的，飛機(jī)與汽車中實(shí)際上已經(jīng)嵌入了復(fù)雜的信息技術(shù)，一輛高端汽車中可能含有100多項(xiàng)信息技術(shù)工藝。可以說，物聯(lián)網(wǎng)為智能設(shè)備奠定了基礎(chǔ)。

　　二、智能設(shè)備

　　GE的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)帶來了智能設(shè)備的概念，其基本含義就是在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上引入工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的機(jī)制，包括連接性、智能機(jī)器、傳感器、大數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)模型等。通過在各個(gè)層面采集數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)，形成智能決策，既要實(shí)現(xiàn)設(shè)備自身的可維護(hù)性，又要實(shí)現(xiàn)運(yùn)營過程的優(yōu)化。

　　由智能設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)搜集的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)之后，利用大數(shù)據(jù)分析工具進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和可視化。由此產(chǎn)生的智能信息可以由決策者在必要時(shí)進(jìn)行實(shí)時(shí)判斷處理，或者成為大范圍工業(yè)系統(tǒng)優(yōu)化戰(zhàn)略決策過程的一部分。

　　例如，GE使其生產(chǎn)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片實(shí)現(xiàn)全部聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)：

　　①點(diǎn)擊自我監(jiān)測，并通過無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送感知數(shù)據(jù);

　　②匯集各個(gè)時(shí)段、各個(gè)區(qū)域的數(shù)據(jù);

　　③通過數(shù)據(jù)挖掘，分析風(fēng)速和電機(jī)葉片的夾角，實(shí)現(xiàn)葉片的自我調(diào)整，以及分析最佳的電機(jī)維修保養(yǎng)時(shí)機(jī);

　?、芷ヅ渥钋‘?dāng)?shù)墓ぞ吆徒?jīng)驗(yàn)技巧知識(shí)，讓工作人員高效地完成作業(yè);

　?、荼３志W(wǎng)絡(luò)協(xié)同，同步更新工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)，從而有望使產(chǎn)能提高50%。

　　智能設(shè)備還可以在機(jī)器、網(wǎng)絡(luò)、個(gè)人或企業(yè)之間促進(jìn)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，用以進(jìn)一步促進(jìn)智能協(xié)作，使眾多的相關(guān)企業(yè)參與到資產(chǎn)維護(hù)、管理和優(yōu)化過程中，也可以確保在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)候?qū)⒛男┍镜睾瓦h(yuǎn)程擁有專業(yè)知識(shí)的人們整合起來。每臺(tái)智能設(shè)備都會(huì)產(chǎn)生大量可以通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)傳輸給遠(yuǎn)程機(jī)器和用戶的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)還包括那些能夠優(yōu)化系統(tǒng)運(yùn)行、維護(hù)機(jī)器和機(jī)組的外部數(shù)據(jù)。隨著時(shí)間的推移，機(jī)器能夠從它的歷史數(shù)據(jù)中得到啟示，并且通過控制系統(tǒng)更加智能地運(yùn)轉(zhuǎn)。

　　三、智能數(shù)據(jù)

　　隨著越來越多的機(jī)器和設(shè)備加入工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，可以實(shí)現(xiàn)跨越整個(gè)機(jī)組和網(wǎng)絡(luò)的機(jī)器與儀表的協(xié)同。智能數(shù)據(jù)具有優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)、優(yōu)化運(yùn)維、恢復(fù)系統(tǒng)與自主學(xué)習(xí)的價(jià)值。

　　1.優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)：在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)內(nèi)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)的各種設(shè)備或機(jī)器，可以相互協(xié)作，提高網(wǎng)絡(luò)整體的運(yùn)營效率。

　　2.優(yōu)化運(yùn)維：通過智能數(shù)據(jù)可以實(shí)現(xiàn)效率最大化，成本最低化，并有利于整個(gè)設(shè)備或系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)。

　　3.恢復(fù)系統(tǒng)：通過建立廣泛的大數(shù)據(jù)信息，幫助網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在發(fā)生毀滅性打擊之后更加快速、有效地進(jìn)行恢復(fù)。

　　4.自主學(xué)習(xí)：每臺(tái)設(shè)備或機(jī)器的操作經(jīng)驗(yàn)可以聚合為大數(shù)據(jù)，使得整個(gè)系統(tǒng)能夠自主學(xué)習(xí)。

　　四、智能決策

　　一旦智能設(shè)備采集到大量智能數(shù)據(jù)，就可以通過智能系統(tǒng)進(jìn)行智能決策，以提升商業(yè)經(jīng)營價(jià)值。設(shè)備與數(shù)據(jù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了協(xié)同實(shí)時(shí)更新，將使諸多行業(yè)受益。