物联网 (物联网) 正在席卷现代生活的众多领域. 现在, 物联网也已扩展到工业环境 – 因此术语“工业物联网” (工业物联网) 更常用. 但物联网与工业物联网技术之间到底有什么区别? 两者都被认为对于广泛的物联网市场应用至关重要. 随着联网智能设备每年大幅增加, 考虑物联网和工业物联网的部署因素至关重要. 在这篇文章中, 我们将比较和对比物联网和工业物联网，以阐明企业何时以及为何应考虑采用它们.
IIoT 和 IoT 简介
物联网市场预计将达到 $805.7 亿 2023 并有望超越 $1 万亿 2026, 根据国际数据公司. 离散和流程制造将引领物联网投资, 占整个预测期内全球支出的三分之一以上.
物联网和工业物联网的共同点
在深入研究 IoT 和 IIoT 定义之前, 重要的是要注意他们的共同基础. 都, IIoT 是 IoT 的一个子集, 利用传感器等常见技术, 云平台, 连接性, 和分析. 这种相似性延伸到应用领域以及对标准和法规的遵守. 物联网应用的通用技术基础, 无论是以消费者为中心还是以工业为中心, 包括六个域:
- 设备硬件
- 设备软件
- 通讯
- 云平台
- 云数据
- 云端应用
什么是物联网
物联网是指由连接互联网的智能设备组成的去中心化网络，可以通过嵌入式传感器和连接来收集和共享数据. 物联网使我们日常互动的设备和电子产品成为可能 – 恒温器, 车辆, 和更多 – 被监控, 远程访问或控制. 实现这种智能连接的核心组件包括:
嵌入式传感器: 收集重要数据，例如地理位置, 温度, 运动等等.
连接模块: 允许通过 WiFi 将数据从设备传输到云服务器, 蜂窝4G/5G, 蓝牙及更多.
数据处理中心: 聚合和处理来自传感器/设备的传入数据的云服务器.
用户界面: 提供物联网生态系统分析和远程控制的移动或网络仪表板.
什么是工业物联网
IIoT 代表工业物联网 – 它指的是专门应用于工厂等工业环境的物联网技术, 能源计划, 现场站点等. 通过 IIoT 安装先进的自动化和数据收集, 工业公司获得更高的效率, 对其运营的控制和洞察. 与智能家居等消费者物联网示例不同, 工业物联网专注于:
- 互联工业设备，例如机械上的智能传感器.
- 优化制造和供应链等复杂运营.
- 支持预测性维护等关键新技术.
在 IIoT 架构中提供连接和数据交换的核心组件包括:
工业传感器
有线/无线连接
中央服务器集线器
工业网络协议
车队/资产管理软件
消费者物联网与工业工业物联网之间的差异
虽然物联网和工业物联网在连接设备和利用数据方面有相似之处, 技术之间也存在明显差异:
- 市场焦点
物联网涵盖多个领域. 物联网技术主要由消费者和企业等商业物联网专家使用, 卫生保健, 和公共部门. 由于物联网应用于多个不同的行业, 它往往更专注于通用应用. 另一方面, IIoT 技术专注于较小的市场，因为专家仅将其应用于工业环境. IIoT 技术主要用于发电厂, 石油和天然气精炼厂, 和制造设施.
- 终端设备
IoT 和 IIoT 通常使用不同的设备，因为它们都有不同的侧重点和目标. 工业物联网设备旨在为用户提供这些设备所在设备的数据, 而不是一个人工作, 与现有设备集成. 反过来, 物联网设备通常是日常生活中可以独立使用的设备. 其中包括智能手机, 智能手表, 智能恒温器, 和智能助手. 还有其他物联网设备，例如用于开发基础设施的智能传感器.
- 失败的风险
物联网设备的故障风险相对较低，因为这些设备仅用于小规模应用. 通常, 物联网设备不用于在故障时构成威胁的恢复性实践. 或者, 工业物联网设备和技术的故障更危险. IIoT 技术链接到一个系统; 因此，如果一台重型机械出现故障，可能会造成危及生命的情况.
- 环境要求
物联网设备通常在日常环境中运行. 它们旨在承受标准温度和其他生态压力. IIoT 设备更耐用、更可靠，因为它们主要用于更恶劣的环境, 像工厂, 能源工厂, 和炼油厂. 因此, IIoT 设备的制造商通常会制作他们的设备以承受极端温度, 湿度, 和无线电干扰，以确保它们提供可靠的结果.
- 操作安全
在处理大多数物联网系统时, 操作安全从来都不是问题, 因为这些系统通常不处理工业化过程. 如果做出错误的决定, 没有由于错误操作或网络攻击等任何原因可能发生的严重安全事件.
处理 IIoT 系统时, 事情变得完全不同. IIoT 是控制器回路的重要组成部分. 控制过程的不当操作可能会将网络推向不稳定和不安全的境地. 因此, 拥有 PLC 非常重要, 传感器, 以及系统中的通信协议或进程. 人一不小心就会很快丧命.
- 运行可靠性
运行可靠性至关重要, 因为人们的决定完全取决于物联网过程的结果. 物联网系统能够识别和检测经批准的个人故意或不正确的行为. 根据具体应用, 物联网网络需要配备特殊措施，以感知任何可能产生不良后果的操纵和逃避网络攻击.
在工业物联网, 这个限制是必不可少的，因为系统是 ICS 架构的一个组成部分. 最重要的, 可靠性是安全的一部分, 可靠性, 和生产力 (镰刀) 三合会. 就像在物联网中一样, IIoT 系统还可以感知获批准的个人故意或不正确的行为.
- 通讯媒体
物联网生态系统的架构应与其通信媒体和协议相匹配. 由于运营是面向消费者的, 系统很可能必须由蓝牙组成, 无线上网, 和蜂窝网络. 也, 它使用标准的 IT 协议. 综合物联网网络利用所有这些需要单独网络安全的媒体.
作为 ICS 架构的一部分, IIoT 网络在 ICS 服务器之间提供无线和有线链接, 传感器, 和 PLC. 从那个通讯媒体, 信息被传送给 IIoT 网络的供应商, 您可以在其中轻松查看面向 ICS 的协议的存在. 您必须验证 IIoT 生态系统中您预计在短时间内获得反馈的网络延迟.
- 网络防御
由于物联网生态系统处理安装在商店中的面向消费者的终端设备, 家, 办事处, 公交车站, 等等, 网络防御意味着一个根本问题. 这些物联网设备提高了公众适用性; 然而, 该技术具有成本限制，无法附加网络防御措施. 它也总是很重要;
一个) 为连接这些设备的系统部署改进的网络防御
b) 在适用的情况下, 确保您更新验证措施, 例如设备用户名和密码.
C) 对您的系统进行持续扫描以检测任何外来或未经授权的设备
不过, 与工业物联网, 事情大不相同. 这里的网络风险更高, 虽然其改造和升级的投资资源很容易获得. 此外, 上面已经列出的物联网网络的最佳实践, 为您的 IIoT 生态系统考虑额外的措施也很重要.
一个) 执行敏感性分析和改造以提高设备的物理安全性.
b) 使用入侵检测系统 (入侵检测系统) 检测任何异常情况
C) 添加任何其他方便您的 IIoT 生态系统的特殊验证措施
物联网应用示例
以下是物联网技术改变消费者产品和体验的一些最常见示例:
连接设备允许房主远程监控能源消耗, 控制照明/电器, 接收警报并自动化家庭活动.
可穿戴设备
连接互联网的运动追踪器, 智能手表, 医疗显示器等正在塑造可穿戴设备市场.
智慧城市
物联网技术支撑智慧城市基础设施. 传感器可以监控交通拥堵, 提醒当局需要进行道路维护或向等待的通勤者发送实时公共交通更新.
智能建筑
物联网使城市能够提高公共建筑的生产力和运营. 智能技术可用于城市，从建筑物内的多个系统中收集信息, 比如灯, 电梯, 和空调.
智能公用事业
传感器集成到智慧城市的基础设施中以提高生产力, 扩展维护计划, 允许远程操作, 并获得其他好处. 传感器可以安装在路灯中, 道路, 供水系统, 交通网络, 等等.
联网车辆
汽车制造商也加入了物联网! 现代车辆收集远程信息处理数据以转发附近的交通状况. 消费者还利用物联网来跟踪司机, 燃油效率和自动化维护更新.
IIoT 应用示例
同时在工业环境中, 事实证明，工业物联网通过优化复杂的操作同样具有变革性, 提高正常运行时间并避免设备故障. 常见的 IIoT 工厂和企业用例包括:
互联机器人 & 装配线
工厂链接机器人, 用于收集生产指标的输送机和装配线组件. 洞察提高制造效率, 输出质量控制和设计迭代速度.
预测性维护
而不是对设备故障做出反应, IIoT 传感器检测磨损的早期预警信号. 这使得制造商能够安排预测性维护，从而节省预计 12-18% 超出日常维护.
供应链/物流
IIoT 跟踪设备使企业能够监控产品处理温度, 拖车制冷, 位置及更多信息. 这确保了从工厂到最终客户的及时处理和遵守安全政策.
能源管理
在办公室或生产环境中, 连接 IIoT 的 HVAC, 照明传感器和其他建筑系统减少电力浪费 – 瞄准 10-15% 降低能源消耗.
利用物联网和工业物联网的优势
实施物联网或工业物联网可提供可量化的技术优势以及与客户/员工体验相关的难以衡量的收益, 可持续性和未来竞争力.
对于消费物联网, 优点包括:
– 方便: 自动化我们的环境和日常任务或按需调用服务/内容的控件.
– 安全 & 安全监控: 实时家庭安全警报和入口访问控制，让您高枕无忧.
– 健康 & 健康追踪: 物联网可穿戴设备提供生命体征监测并帮助个人设定和实现健身目标.
工业 IIoT 的运营优势和利润包括:
– 节省时间和成本: 优化的流程意味着更快的生产周期和更少的浪费.
– 最大限度地减少设备停机时间: 数据洞察可实现预测性维护和近乎零的生产力损失.
– 增强工作场所安全: 监控员工生物识别和环境异常警报的可穿戴设备.
– 可持续性: 减少能源消耗和材料浪费.
为什么 IIoT 是工业的支柱 4.0 转型
IIoT 是工业旗帜下制造业数字化的核心使能技术 4.0. 通过提供设备互联和数据交换, IIoT 赋能信息驱动的超互联工厂.
附加产业 4.0 工业大数据分析等技术, 人工智能, 数字孪生仿真和基于云的工业软件平台直接与 IIoT 传感器和基础设施集成. 一起, 这些创新实现了全新的功能，例如:
– 分散的生产决策: IIoT机械根据运行数据进行自我修改而不是集中控制.
– 智能供应链适应: 库存水平根据实时订单数据自动变化.
– 快速设计迭代: 新产品模拟数字孪生测试取代物理原型和试运行.
麦肯锡行业调查 4.0 表明制造公司正在加大工业物联网的采用力度以提高效率, 期待 15-30% 劳动生产率的提高和 30-50% 减少机器停机时间. 但成本优化只是故事的一部分——工业物联网还开启了改变游戏规则的创新，以更好地服务客户并进行战略调整.
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