物聯網 (物聯網) 正在席捲現代生活的眾多領域. 現在, 物聯網也已擴展到工業環境 – 因此術語“工業物聯網” (工業物聯網) 更常用. 但物聯網與工業物聯網技術之間到底有什麼差別? 兩者都被認為對於廣泛的物聯網市場應用至關重要. 隨著連網智慧設備每年大幅增加, 考慮物聯網和工業物聯網的部署因素至關重要. 在本文中, 我們將比較和對比物聯網和工業物聯網，以闡明企業何時以及為何應考慮採用它們.
IIoT 和 IoT 簡介
物聯網市場預計將達到 $805.7 億 2023 並有望超越 $1 萬億 2026, 根據國際數據公司. 離散和流程製造將引領物聯網投資, 佔整個預測期內全球支出的三分之一以上.
物聯網和工業物聯網的共同點
在深入研究 IoT 和 IIoT 定義之前, 重要的是要注意他們的共同基礎. 中間層或外層的柔性板, IIoT 是 IoT 的一個子集, 利用感測器等常見技術, 雲端平台, 連接性, 和分析. 這種相似性延伸到應用領域以及對標準和法規的遵守. 物聯網應用的通用技術基礎, 無論是以消費者為中心或以工業為中心, 包括六個域:
- 設備硬體
- 裝置軟體
- 通訊
- 雲端平台
- 雲端數據
- 雲端應用
什麼是物聯網
物聯網是指由連接互聯網的智慧型裝置組成的去中心化網絡，可以透過嵌入式感測器和連接來收集和共享數據. 物聯網使我們日常互動的設備和電子產品成為可能 – 恆溫器, 車輛, 和更多 – 被監控, 遠端存取或控制. 實現這種智慧連接的核心組件包括:
嵌入式感測器: 收集重要數據，例如地理位置, 溫度, 運動等等.
連接模組: 允許透過 WiFi 將資料從設備傳輸到雲端伺服器, 蜂窩4G/5G, 藍牙及更多.
資料處理中心: 聚合和處理來自感測器/設備的傳入資料的雲端伺服器.
使用者介面: 提供物聯網生態系統分析和遠端控制的行動或網路儀表板.
什麼是工業物聯網
IIoT 代表工業物聯網 – 它指的是專門應用於工廠等工業環境的物聯網技術, 能源計劃, 現場站點等. 透過 IIoT 安裝先進的自動化和資料收集, 工業公司獲得更高的效率, 對其營運的控制和洞察. 與智慧家庭等消費者物聯網範例不同, 工業物聯網專注於:
- 互聯工業設備，例如機械上的智慧感測器.
- 優化製造和供應鏈等複雜運營.
- 支援預測性維護等關鍵新技術.
在 IIoT 架構中提供連線和資料交換的核心元件包括:
工業感測器
有線/無線連接
中央伺服器集線器
工業網路協定
車隊/資產管理軟體
消費者物聯網與工業工業物聯網之間的差異
雖然物聯網和工業物聯網在連接設備和利用數據方面有相似之處, 技術之間也存在明顯差異:
- 市場焦點
物聯網涵蓋多個領域. 物聯網技術主要由消費者和企業等商業物聯網專家使用, 衛生保健, 和公共部門. 由於物聯網應用於多個不同的行業, 它往往更專注於通用應用. 另一方面, IIoT 技術專注於較小的市場，因為專家僅將其應用於工業環境. IIoT 技術主要用於發電廠, 石油和天然氣精煉廠, 和製造設施.
- 終端設備
IoT 和 IIoT 通常使用不同的設備，因為它們都有不同的側重點和目標. 工業物聯網設備旨在為用戶提供這些設備所在設備的數據, 而不是一個人工作, 與現有設備集成. 反過來, 物聯網設備通常是日常生活中可以獨立使用的設備. 其中包括智慧型手機, 智能手錶, 智能恆溫器, 和智能助手. 還有其他物聯網設備，例如用於開發基礎設施的智能傳感器.
- 失敗的風險
物聯網設備的故障風險相對較低，因為這些設備僅用於小規模應用. 通常, 物聯網設備不用於在故障時構成威脅的恢復性實踐. 或者, 工業物聯網設備和技術的故障更危險. IIoT 技術鏈接到一個系統; 因此，如果一台重型機械出現故障，可能會造成危及生命的情況.
- 環境要求
物聯網設備通常在日常環境中運行. 它們旨在承受標準溫度和其他生態壓力. IIoT 設備更耐用、更可靠，因為它們主要用於更惡劣的環境, 像工廠, 能源工廠, 和煉油廠. 所以, IIoT 設備的製造商通常會製作他們的設備以承受極端溫度, 濕度, 和無線電干擾，以確保它們提供可靠的結果.
- 操作安全
在處理大多數物聯網系統時, 操作安全從來都不是問題, 因為這些系統通常不處理工業化過程. 如果做出錯誤的決定, 沒有因錯誤操作或網絡攻擊等任何原因而可能發生的嚴重安全事件.
處理 IIoT 系統時, 事情變得完全不同. IIoT 是控制器迴路的重要組成部分. 控製過程的不當操作可能會將網絡推向不穩定和不安全的境地. 因此, 擁有 PLC 非常重要, 傳感器, 以及系統中的通信協議或進程. 人一不小心就會很快喪命.
- 運行可靠性
運行可靠性至關重要, 因為人們的決定完全取決於物聯網過程的結果. 物聯網系統能夠識別和檢測經批准的個人故意或不正確的行為. 根據具體應用, 物聯網網絡需要配備特殊措施，以感知任何可能產生不良後果的操縱和逃避網絡攻擊.
在工業物聯網, 這個限制是必不可少的，因為系統是 ICS 架構的一個組成部分. 最重要的, 可靠性是安全的一部分, 可靠性, 和生產力 (鐮刀) 三合會. 就像在物聯網中一樣, IIoT 系統還可以感知獲批准的個人故意或不正確的行為.
- 通訊媒體
物聯網生態系統的架構應與其通信媒體和協議相匹配. 由於運營是面向消費者的, 系統很可能必須由藍牙組成, 無線上網, 和蜂窩網絡. 還, 它使用標準的 IT 協議. 綜合物聯網網絡利用所有這些需要單獨網絡安全的媒體.
作為 ICS 架構的一部分, IIoT 網絡在 ICS 服務器之間提供無線和有線鏈接, 傳感器, 和 PLC. 從那個通訊媒體, 信息被傳送給 IIoT 網絡的供應商, 您可以在其中輕鬆查看面向 ICS 的協議的存在. 您必須驗證 IIoT 生態系統中您預計在短時間內獲得反饋的網絡延遲.
- 網路防禦
由於物聯網生態系統處理安裝在商店中的面向消費者的終端設備, 家, 辦公室, 公交車站, 等等。, 網絡防禦意味著一個根本問題. 這些物聯網設備提高了公眾適用性; 然而, 該技術具有成本限制，無法附加網絡防禦措施. 它也總是很重要;
一種) 為連接這些設備的系統部署改進的網絡防禦
乙) 在適用的情況下, 確保您更新驗證措施, 例如設備使用者名稱和密碼.
C) 對您的系統進行持續掃描以檢測任何外來或未經授權的設備
儘管如此, 與工業物聯網, 事情大不相同. 這裡的網絡風險更高, 雖然其改造和升級的投資資源很容易獲得. 而且, 上面已經列出的物聯網網絡的最佳實踐, 為您的 IIoT 生態系統考慮額外的措施也很重要.
一種) 執行敏感性分析和改造以提高設備的物理安全性.
乙) 使用入侵檢測系統 (入侵檢測系統) 檢測任何異常情況
C) 添加任何其他方便您的 IIoT 生態系統的特殊驗證措施
物聯網應用範例
以下是物聯網技術改變消費者產品和體驗的一些最常見範例:
連接設備允許房主遠端監控能源消耗, 控制照明/電器, 接收警報並自動化家庭活動.
可穿戴設備
連接網路的運動追蹤器, 智能手錶, 醫療顯示器等正在塑造穿戴式裝置市場.
智慧城市
物聯網技術支撐智慧城市基礎設施. 感測器可以監控交通擁堵, 提醒當局需要進行道路維護或向等待的通勤者發送即時公共交通更新.
智能建築
物聯網使城市能夠提高公共建築的生產力和運營. 智能技術可用於城市，從建築物內的多個系統中收集信息, 比如燈, 電梯, 和空調.
智能公用事業
感測器整合到智慧城市的基礎設施中以提高生產力, 擴展維護計劃, 允許遠程操作, 並獲得其他好處. 感應器可以安裝在路燈中, 道路, 供水系統, 交通網絡, 等等.
連網車輛
汽車製造商也加入了物聯網! 現代車輛收集遠端資訊處理資料以轉發附近的交通狀況. 消費者也利用物聯網來追蹤司機, 燃油效率和自動化維護更新.
IIoT 應用範例
同時在工業環境中, 事實證明，工業物聯網透過優化複雜的操作同樣具有變革性, 提高正常運作時間並避免設備故障. 常見的 IIoT 工廠和企業用例包括:
互聯機器人 & 組裝線
工廠連結機器人, 用於收集生產指標的輸送機和裝配線組件. 洞察提高製造效率, 輸出品質控制和設計迭代速度.
預測性維護
而不是對設備故障做出反應, IIoT 感知器偵測磨損的早期預警訊號. 這使得製造商能夠安排預測性維護，從而節省預計 12-18% 超出日常維護.
供應鏈/物流
IIoT 追蹤設備使企業能夠監控產品處理溫度, 拖車冷, 位置及更多信息. 這確保了從工廠到最終客戶的及時處理和遵守安全政策.
能源管理
在辦公室或生產環境中, 連接 IIoT 的 HVAC, 照明感測器和其他建築系統減少電力浪費 – 瞄準 10-15% 降低能源消耗.
利用物聯網和工業物聯網的優勢
實施物聯網或工業物聯網可提供可量化的技術優勢以及與客戶/員工體驗相關的難以衡量的收益, 永續性和未來競爭力.
對於消費性物聯網, 優點包括:
– 方便: 自動化我們的環境和日常任務或按需呼叫服務/內容的控件.
– 安全 & 安全監控: 即時家庭安全警報和入口存取控制，讓您高枕無憂.
– 健康 & 健康追蹤: 物聯網穿戴裝置提供生命徵象監測並幫助個人設定和實現健身目標.
工業 IIoT 的營運優勢和利潤包括:
– 節省時間和成本: 優化的流程意味著更快的生產週期和更少的浪費.
– 最大限度地減少設備停機時間: 數據洞察可實現預測性維護和近乎零的生產力損失.
– 增強工作場所安全: 監控員工生物辨識和環境異常警報的可穿戴設備.
– 可持續性: 減少能源消耗和材料浪費.
為什麼 IIoT 是工業的支柱 4.0 轉型
IIoT 是工業旗幟下製造業數位化的核心使能技術 4.0. 透過提供設備互聯和資料交換, IIoT 賦能資訊驅動的超互聯工廠.
附加產業 4.0 工業大數據分析等技術, 人工智能, 數位孿生模擬和基於雲端的工業軟體平台直接與 IIoT 感測器和基礎設施集成. 一起, 這些創新實現了全新的功能，例如:
– 分散的生產決策: IIoT機械根據運行數據進行自我修改而不是集中控制.
– 智慧供應鏈適應: 庫存水準根據即時訂單資料自動變化.
– 快速設計迭代: 新產品模擬數位孿生測試取代實體原型和試運行.
麥肯錫產業調查 4.0 顯示製造公司正在加大工業物聯網的採用力度以提高效率, 期待 15-30% 勞動生產力的提高和 30-50% 減少機器停機時間. 但成本優化只是故事的一部分——工業物聯網也開啟了改變遊戲規則的創新，以便更好地服務客戶並進行策略調整.
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