作者:物女王(彭昭)
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------ 【导读】------
IIoT云平台能否在短期内打开局面,实现广泛应用?它能承载足够的数据来成为一个真正的平台吗?目前,这个梦想似乎还很遥远。
我在物联网智库第050篇文章。
我最近收集并突击阅读了它10工业物联网白皮书发现了国内工业云平台的数量的程度,也许比你想象的更严重。
不难看出,受到高度赞扬的原因是,制造商希望在制造业中找到共同的痛点,推出普遍的产品,云平台无疑是当前阶段的显性选择。
但是,IIoT云平台能否在短期内打开局面,实现广泛应用?它能承载足够的数据来成为一个真正的平台吗?目前,这个梦想似乎还很遥远。
曾几何时,消费物联网领域也经历了与之非常相似的井喷
如果你早点接触物联网,估计有一个名字能唤起你的感受,那就是。Pachube是2008年在英国成立的物联网创业公司,也是2009-2013年物联网创业的网络名人,多次被评为TOP 10物联网初创公司。
后来Pachube更名为,在消费物联网领域,名气更上一层楼几乎是众所周知的。由于Xively从一开始,雄心勃勃,决心成为最通用的物联网云平台,连接建筑、汽车、座椅、茶杯等现实环境中的所有物体…用它的话说就是to be responsive to and influence your environment”。Xively最辉煌的时刻声称已连入2.由此产生的5亿智能设备和1700万用户的强大示范效应刺激了类似的消费物联网云平台,如兴奋剂。
但是如今,Xively几乎消失了。Twitter作为微博Xively在中国,也希望把整个世界连接到云端,那么重点来了,Yeelink现在的情况如何?
另外,与Xively相比之下,还有一家公司叫它,总部位于法国,也成立于2008年。Withings我没有想到一次性成为一个通用的物联网云平台,而是从智能跟踪器等硬件产品开始,开发了智能手表、电子秤、体温计、血压计、婴儿监测器等产品,坚定地收集无法记录和可追溯的个人健康数据,形成了良好的市场声誉和足够的销售。
后来,Withings物联网云平台展了物联网云平台,深度培育健康,组合各类企业形成联盟,共同使用和推广Withings数字健康云。Withings这种先在利基市场站稳脚跟,再谋求平台式扩张的做法,发展得生机勃勃。后来Withings嫁入豪门功成身退,它在2016年被诺基亚收购,加入诺基亚新成立的数字健康部门,并购交易量1.71亿欧元,约合人民币12.5亿元。
与Withings打法类似的成功企业还有不少,比如欧瑞博从智能开关切入智能家居IoT平台、汉威电子从空气电台切入家庭环境监测平台…屡屡验证了这种的方法可行性。
对于上述两类企业、两套做法的差异,其实在经典著作《龙卷风暴》一书中早已给出了论断。书中认为对于早期市场,一开始不能指望击倒全部立在市场各个行业中的“保龄球瓶”,而应该持续专注,花时间对某一垂直领域的连锁反应进行认真研究,将潜在的市场挖掘出来,变成真正的利润,随后再追求平台化发展,才是健康的发展路线。
书中观点也与巴菲特的“能力圈”理论不谋而合。巴菲特说:
知道自己不能做什么,甚至比知道自己能做什么更重要。边界问题在物联网云平台体现地尤为明显。
让我接着把刚才的故事讲完,作为Xively在国内的追随者,Yeelink起初对其高度模仿,但却没有步Xively的后尘。它在快速试错之后转而从智能终端入手,专注这一垂直市场,推出Yeelight之后运营情况逐步好转,并最终搭上小米的生态快车,达成深入合作。
这种发展思路与Xively类似,从通用性工业云平台开始起步,看似找到了一条成功的捷径,实则是因为缺少对于工业现场技术和的理解。
当如今的工业物联网领域,大多数人仍旧沉浸在Xively“击倒全部保龄球瓶”的梦幻之中时,只有一小撮企业尝试用Withings视角开始突围。
没有数据,IIoT云平台就是无本之木,无源之水。现实情况是,一旦进入这个真实世界,采用“从下到上”的视角观察,你只能看到一地鸡毛。工业现场充满多源设备、异构系统,环境相当复杂,受制于传感器部署不足的短板,存量装备智能化水平低,因此,像Withings一样找准一个角度先行突破并不容易。
真正的聪明人,都在暗下“笨功夫”。之前的文章中我曾经提到,有人正在从工业中随处可见的“铁疙瘩”入手,使用与Withings类似的思路谋求脚踏实地的发展。他们与Withings的区别在于,Withings采集的是原先不可记录和追溯的个人健康数据,而这些工业企业采集的是机械传动部件的内在“体征”数据,把它们作为利基市场中IIoT的改造对象,原创性的从中提取数据进行分析,率先击倒这一类“外表木讷”,别人看不上的“保龄球瓶”。
不要小看这一小步的改进。在我们的生产设备中,包含大量的机械零部件,尤其是那些帮助实现设备运转的各类传动组件,例如:联轴器、减速机...等等,它们在设备运行过程中的各种数据状况信息,对设备的生产运营管理和决策来说,是十分重要的。
“把一件事情做到10倍好,比做到提升10%要容易得多。”说这话的人是谷歌实验室GoogleX的负责人泰勒。他说:“尝试做一样新东西,做法无外乎两种风格:一种是小幅变动,不会有吓人一跳的版本改进,往往得到的就是10%的成果。但如果想要获得真正的革新,你就得重新开始,尝试另一种方式,打破一些基本假设,还有可能要打破常规,违背常理。”
这款联轴器产品便属于后者。它借助传动链中的机械传动组件自身具备的运动感知能力,将检测到的运行状态信息实时反馈给设备系统,帮助设备在运行时获得实时的有关传动轴的预防性维护数据;在不增加太多应用成本的情况下,为企业提供更丰富的设备诊断监测数据。
在联轴器这个“铁疙瘩”之外,ABB、西门子、SICK等公司也在尝试改造从前的“哑设备”,在原本没有数据的地方创造并提取数据,他们选中的工具惊人地一致,那就是工业中随处可见的。
ABB给电机做了一款“可穿戴设备”,直接安装在电机的外壳上,通过蓝牙和智能手机直连,由将电机的数据上传到ABB Ability云平台进行分析。它能够监测温度、震动、能耗等状态,还可以根据振动频率,计算当前电机的转速和加速度。一旦参数偏离标准值,智能传感器就会发出警报通知操作人员,以达到持续监测与实时响应的目标。这款产品带来的效益包含降低70%的电机停机时间、延长30%电机寿命,并节省10%的耗能。
振动监测的典型信号链
工厂中那些使用了十几年的任意品牌的存量电机,都可以通过这款智能传感器产品迅速完成 “数字化”,将市场中数百万台的存量低压电机转化为智能互联设备。
当然不可否认的是,这款产品还有很大的提升空间。目前该产品以“小时”为频度测量电机状态,最多可保存一个月的相关数据,通过蓝牙4.0与手机手动直连,电池寿命只有3-5年。未来它将通过工业网关自动实现与云端的通信,并拥有更为长久的电池寿命和更为强大的边缘运算能力。
西门子的做法与之类似,由新一代Simotics SD和配件系列实现电机的数字化。其可穿戴传感器产品还处于概念阶段,并未见有实物推出。在西门子的描述中,这种全新的智能电机通过接入IIoT云平台MindSphere,用户可对电机状态进行简便分析,确定维护方案和时间。
使用单个“可穿戴设备”检测电机的振动,这是一次很有意义的革新。它整合了传感器技术、网络通讯技术,以及云平台技术,完成了在线、动态、实时的状态监测。由于可以直接从电机中获得一手信息,不仅能够实时检测状况,还能根据反馈数据的变化趋势,提前对可能出现状况的相关环节采取预防措施,以减少设备的意外停机,并提升生产效率。
但由于该智能传感器位于电机外壳,犹如隔着衣服听诊,难以对轴向和径向的振动做出准确区分,状态监测的精度尚待验证。
针对“存量”电机开发“外置”可穿戴产品是一种思路,有家来自德国西南部黑森林地区的公司SICK,尝试了另一种全新方式,从电机反馈数据本质上通过“内置”编码器改造伺服电机。
工业中很多约定俗成的做法,受到当初技术和环境的限制产生,比如广泛使用的的做法就是其一。SICK明白,如果想要创造或者革新,那就不要因为其他人都在这么做,而接受任何惯例,应该从深层本质开始思考。
SICK的HIPERFACE DSL技术突破了传统伺服电机数据反馈的做法,让电机上的所有数据反馈应用仅需一个接口,也就是说,转速控制器与反馈系统之间使用一条信号线就已足够。
由于伺服反馈采用数字式通讯,能够在反馈运动控制数据的同时,承载更多与电机相关的信息,比如:产品标签、硬件参数、振动、扭矩、绕组温度...等状态信息,便于更有效的进行实时监控和诊断分析。用当下时髦的名词来说,就是从内在实现了伺服电机的“智能化”。
凭借全数字化接口HIPERFACE DSL,电机和驱动器只需一根电缆和一个插头相连,布线工作减少了一半,成本优势显著。更进一步,HIPERFACE DSL在电机整个生命周期中,开启了永久性状态监控的可能,数字协议深入了机器之心,一直“穿透”到电机转轴进行贴身“观察”。
通过HIPERFACE DSL可以采集到多样化的电机数据,包括工作小时、电机温度、消耗电流、转速、速度以及它们的相应变化量,由此实现的状态监控,可以产生两大好处:一是保护机器,避免高昂的间接损失。二是优化机器效率,达到最高的可用性和生产率。
一旦检测到气体泄漏或者机械故障,就要立即采取行动,防止灾难性事故的发生。时间敏感型数据的价值在解读之时便进入了衰减周期,延迟越长,决策价值越低。
联轴器、减速机、电机,这些传动部件接入工业物联网,带来的价值提升可想而知,这一趋势刚刚浮现。
过去针对传动设备的状态监测属于隔靴搔痒,主要应用于大型机组,比如柴油机、发电机、风机等装备,成本极高。工业现场中广泛使用的低压电机一般采用停机时静态检测,手动测试的方法完成日常监测,不仅耗时耗力,而且耽误生产。
凭借的快速发展,让数据频率分析可在信息离开节点之前完成,并及早判定信号内容。一些高阶计算模块可以执行快速傅里叶变换FFT、有限脉冲响应FIR,并使用智能提取,缩小抽样数据的范围。因此现在通过IIoT解决方案,低压电机也有能力实现以前成本高昂的状态监测,令其开始打入核心部件内部。
最后照旧泼盆冷水,虽然ABB、西门子、SICK等公司的方案令人耳目一新,,只针对电机进行状态监控还远远不够,期待IIoT在原创性思维的洗礼中,经历一次又一次的脱胎换骨。
“人工智能赛博物理操作系统”(新一代技术+商业操作系统“AI-CPS OS”:云计算+大数据+物联网+区块链+人工智能)分支用来的今天,企业领导者必须了解如何将“技术”全面渗入整个公司、产品等“商业”场景中,利用AI-CPS OS形成数字化+智能化力量,实现行业的重新布局、企业的重新构建和自我的焕然新生。
AI-CPS OS的真正价值并不来自构成技术或功能,而是要以一种传递独特竞争优势的方式将自动化+信息化、智造+产品+服务和数据+分析一体化,这种整合方式能够释放新的业务和运营模式。如果不能实现跨功能的更大规模融合,没有颠覆现状的意愿,这些将不可能实现。
领导者无法依靠某种单一战略方法来应对多维度的数字化变革。面对新一代技术+商业操作系统AI-CPS OS颠覆性的数字化+智能化力量,领导者必须在行业、企业与个人这三个层面都保持领先地位:
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你的世界观要怎样改变才算足够?你必须对行业典范进行怎样的反思?
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你的企业需要做出什么样的变化?你准备如何重新定义你的公司?
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你需要成为怎样的人?要重塑自己并在数字化+智能化时代保有领先地位,你必须如何去做?
AI-CPS OS是数字化智能化创新平台,设计思路是将大数据、物联网、区块链和人工智能等无缝整合在云端,可以帮助企业将创新成果融入自身业务体系,实现各个前沿技术在云端的优势协同。AI-CPS OS形成的数字化+智能化力量与行业、企业及个人三个层面的交叉,形成了领导力模式,使数字化融入到领导者所在企业与领导方式的核心位置:
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这种力量能够使人在更加真实、细致的层面观察与感知现实世界和数字化世界正在发生的一切,进而理解和更加精细地进行产品个性化控制、微观业务场景事件和结果控制。
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模型随着时间(数据)的变化而变化,整个系统就具备了智能(自学习)的能力。
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企业需要建立实时或者准实时的数据采集传输、模型预测和响应决策能力,这样智能就从批量性、阶段性的行为变成一个可以实时触达的行为。
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数字化变更颠覆和改变了领导者曾经仰仗的思维方式、结构和实践经验,其结果就是形成了复合不确定性这种颠覆性力量。主要的不确定性蕴含于三个领域:技术、文化、制度。
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数字世界与现实世界的不断融合成CPS不仅让人们所知行业的核心产品、经济学定理和可能性都产生了变化,还模糊了不同行业间的界限。这种效应正在向生态系统、企业、客户、产品快速蔓延。
形成的数字化+智能化力量通过三个方式激发经济增长:
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创造虚拟劳动力,承担需要适应性和敏捷性的复杂任务,即“智能自动化”,以区别于传统的自动化解决方案;
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对现有劳动力和实物资产进行有利的补充和提升,提高资本效率;
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人工智能的普及,将推动多行业的相关创新,开辟崭新的经济增长空间。
给决策制定者和商业领袖的建议:
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超越自动化,开启新创新模式:利用具有自主学习和自我控制能力的动态机器智能,为企业创造新商机;
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迎接新一代信息技术,迎接人工智能:无缝整合人类智慧与机器智能,重新
评估未来的知识和技能类型;
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制定道德规范:切实为人工智能生态系统制定道德准则,并在智能机器的开
发过程中确定更加明晰的标准和最佳实践;
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重视再分配效应:对人工智能可能带来的冲击做好准备,制定战略帮助面临
较高失业风险的人群;
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开发数字化+智能化企业所需新能力:员工团队需要积极掌握判断、沟通及想象力和创造力等人类所特有的重要能力。对于中国企业来说,创造兼具包容性和多样性的文化也非常重要。
子曰:“君子和而不同,小人同而不和。” 《论语·子路》云计算、大数据、物联网、区块链和 人工智能,像君子一般融合,一起体现科技就是生产力。
如果说上一次哥伦布地理大发现,拓展的是人类的物理空间。那么这一次地理大发现,拓展的就是人们的数字空间。在数学空间,建立新的商业文明,从而发现新的创富模式,为人类社会带来新的财富空间。云计算,大数据、物联网和区块链,是进入这个数字空间的船,而人工智能就是那船上的帆,哥伦布之帆!
新一代技术+商业的人工智能赛博物理操作系统AI-CPS OS作为新一轮产业变革的核心驱动力,将进一步释放历次科技革命和产业变革积蓄的巨大能量,并创造新的强大引擎。重构生产、分配、交换、消费等经济活动各环节,形成从宏观到微观各领域的智能化新需求,催生新技术、新产品、新产业、新业态、新模式。引发经济结构重大变革,深刻改变人类生产生活方式和思维模式,实现社会生产力的整体跃升。