發布日期：2022-04-18 點擊率：91
關鍵詞： 云，IoT
摘要：宜科公司在全面開展提供智能制造服務的同時，還關注著IoT技術的發展與作用，研究開發了基于宜科云的IoT集成開發解決方案及服務。
產品介紹
IoT時代，要實現工業設備中多屏、移動的人機交互，構建工業物聯網架構，基本需要這幾個主要部分：
具備感知的現場設備（傳感器或者智能設備）
從現場到網關的信號通路
現場設備自帶總線端口
或者通過控制器中轉
接入 internet 的網關接口，作為從現場到云服務的數據通道
基于 internet 的云服務器
客戶端用戶界面 UI（User Inerface）
我們基本上可以認為這是一項橫跨“工業自動化”和“互聯網 IT”的系統集成，這其中包含了從工業控制、現場總線、互聯網、通訊、數據庫、服務器、軟件乃至大數據分析等多項復雜技術領域。
現狀
這兩年，隨著工業4.0和中國制造 2025 的推進，各種工業IoT和遠程服務類產品層出不窮、方興未艾，但如果我們仔細觀察就不難發現，目前大部分的工業物聯網解決方案仍然是非常基于現有傳統自動化系統和架構的。
首先，IoT的基礎之一，就是最后一個字母所代表的 “Things”，在工業物聯網中的“萬物”當然就是現場的傳感、設備和各類智能部件了，而目前這些工業設備 I/O 組件主要都是由各大自動化產品公司提供的，同時這些產品設備之間的連接更多的是傾向于使用各自的自動化系統總線。也就是說，現在現場設備與“云端”的聯結仍然需要先借道現場總線，然后在通向云端時借助網關將設備系統接入互聯網。
所以，基于這樣的現實，現在我們看到的很多“遠程”“IoT”解決方案，通常提供的都是一套可以與現有自控系統配套的網關與其背后的云端服務器，實現將設備中現有運行數據傳送到云端服務器并進行結構化存儲的功能，注意粗體字部分的“現有運行數據”，就是說搭建這樣一套“IoT”系統的前提是必須有設備控制系統，并且控制器和總線都得是這個網關“認識”的。
另外，就目前看來，很多的“遠程”“IoT”產品，基本上解決了從設備現場到云端的數據傳輸和存儲的功能，但對于信息和數據的展示，尤其是在移動端的展示和人機交互，盡管某些廠家的確提供了客戶端展示功能，但往往都是基于標準界面的頁面展示和基本功能交互，行業深度仍然不夠，當然就更談不上什么大數據分析了。如果要基于應用場景展示數據圖表，需要比較深度的客戶端開發，而這往往并非這些服務提供商提供的常規服務。
所以，對于目前市面上的工業“IoT”產品和服務的認識基本可以這樣看：
使用通用的工業設備的 I/O 組件
需基于本地設備控制系統的集中數據采集并預存儲
需借助通用網關接入互聯網，將本地控制系統數據發送至云端二次存儲
云存儲與數據呈現需單獨進行二次深度開發
問題
正如本文開頭所說，這是一項橫跨“工業自動化”和“互聯網 IT”的系統集成，因此，要實現并達到完整的IoT物聯網使用體驗，對工業制造企業來說，第一個問題就是要面對來自不同技術領域的多個供應商，而這些供應商可能來自工業控制、現場總線、互聯網、通訊、數據庫、服務器、軟件...等等方面。這其實對我們目前的制造企業來說，無論從成本、管理和技術能力等各方面來說，都是不小的挑戰。
同時，當下IoT產品大部分是要依賴設備控制系統和現場總線實現數據連接的，這其實讓工業物聯網應用難度和門檻增加了不少。比如，如果我們的設備現場沒有完整的控制系統和現場總線，甚至連控制器都沒有，是否還需要先做控制系統集成再升級到物聯網呢？再比如，如果云端需要的數據，在現有控制系統中沒有對應的運行數據，必須先重新配置設備控制系統，可能要包括從現場設備（如傳感器）布置、接線到參數調整一系列工作，這些工作交給這些IoT的服務商靠譜么？
IoT過度依賴于設備控制系統，大量決策信息與設備控制信息并行其實對控制器提出了極高的挑戰，尤其是未來的IoT系統將承載大量可能與控制無關的現場感知信息，而這些信息對控制系統而言，可能并不是必須的。
另外，這樣的IoT系統需要通過本地總線、交換機、控制器和網關等多個步驟才能實現現場與云端的數據連接，涉及的軟硬件等中間環節非常多，因此維護運營成本自然也是較高的。
其實，從目前IoT的市場現狀看，我們現在市面上能看到的大部分“遠程”“IoT”解決方案，都僅僅實現了將傳統工業控制系統與“云”的聯通，但事實上聯通的體驗還有很大需要提升的空間；并且僅以現有標準產品組合，是很難滿足制造行業的復雜多變的應用需求的。
需要
當下需要解決的并不是IoT能不能實現“萬物互聯”的問題，而是關于如何幫助用戶獲得一個簡單易用和恰到好處的IoT解決方案、并提升整體應用體驗的問題。或者說目前很多制造企業所需要的IoT產品和服務，應該具備能夠幫助企業實現簡化和優化設備聯接與信息互通的一些特質。
1. 來自單一IoT系統供應商的一站式IoT系統集成服務。
用戶需要這樣的單一IoT系統提供商，不僅有從現場到云端的一整套IoT軟硬件產品組件，同時能基于這些產品提供完整的IoT解決方案。這一點我們倒是可以借鑒一下工業自動化領域系統應用的經驗，在很多行業早期開始引入自動化系統時，自動化產品廠商基于自身產品系統架構為行業用戶提供 Turn Key 的自動化系統集成服務，成為自動化系統提供商，而后來隨著行業應用的成熟和發展，逐漸出現各個行業的基于各大自動化產品架構的系統集成商。同樣，現在的工業物聯網也需要能夠提供完整IoT產品的供應商，同時扮演系統提供商的角色為用戶提供一站式的IoT系統集成服務，未來隨著工業IoT的逐步進化，應該也會涌現出一批基于標準平臺的工業IoT系統集成商。
2. IoT系統的搭建和數據的聯通，應能夠不依賴于已有的控制系統和現場總線
對于應用現場控制系統基礎較薄弱或者根本不具備本地控制系統的場合，IoT系統提供商應能夠幫助用戶實現數據的現場設備埋點以及搭建本地與云端的數據交互通道。
對于已有控制系統的現場，不僅需能夠提供靈活埋點和云端數據連接，同時應能夠與現有的本地系統聯通并實現數據對接，這就要求IoT系統提供商，不僅僅能像傳統IoT服務那樣提供與通用工業系統對接的標準網關接口，同時有能力針對非標或者特殊領域的系統進行網關接口的訂制開發。
3. 扁平化的IoT系統架構。
也就是說，從云端到現場的數據交互，應盡可能的減少中間環節。這樣就可以幫助用戶減少大量系統運營和維護時間和成本。
與其說這些是對未來IoT產品和服務提出的需求，倒不如說是對IoT系統服務商能力上提出的挑戰。面對這樣的需求，短期內，我們將必然需要專業的IoT系統提供商“Turn Key”式的服務，用戶可根據自身應用狀況，菜單式訂制一站式IoT服務，而供應商針對用戶需求，量身定制專屬的物聯網系統；而從中長期看，隨著行業發展的成熟，垂直行業將會出現一些“資深”的IoT系統集成商（或開發者），此時IoT系統產品提供商的模式將從 Turn Key 模式轉變為“平臺化”運營模式，為IoT系統集成商、各類服務商和用戶提供優質的IoT產品，不斷迭代和優化IoT系統平臺，提升用戶開發與運維的應用體驗。
進化ing
記得去年這個時候，Elco曾經發布過一款名為 Spider67 Mobile 的無線 I/O 產品，讓大家產生不少IoT猜想。
它已經可以通過內置的、接入 internet 的網關將現場的 I/O 信號與其背后的云端進行數據交互，就是說通過 Spider67 Mobile 和其所基于的ElcoCloud云平臺搭建的IoT集成系統，已經不需要依賴于設備現場總線和控制系統了。
不過，這款讓大家產生不少IoT猜想的標準產品，僅僅是一個開始。為了打造更完整的系統和靈活多樣的產品組合，從而不斷滿足用戶的工業IoT的各種需求和提升應用體驗，Elco方面近期對 Spider67 Mobile 和ElcoCloud有了全新的戰略布局，發布了其全新的“基于ElcoCloud的IoT集成開發解決方案及服務”（以下簡稱Elco-IoT），而 Spider67 Mobile 其實只是Elco整個IoT集成系統中的一環。
從Elco-IoT提供的產品范圍看，Elco-IoT提供的產品包含了：
標準IoT芯片級網關、標準現場網關接口、Spider67 Mobile等標準硬件產品
云端數據存儲、歸檔、追溯
客戶端界面展示模版與開發服務
加上我們知道Elco原本就是可以提供工業傳感器等現場級工業組件的，所以，事實上，與傳統的工業IoT等遠程產品服務僅提供從網關到云端的數據聯接不同，這樣一個系統已經有能力打通現場感知、數據采集、網關接口、云服務器、用戶界面 UI 這 5 個IoT系統基本要素了。
網絡架構方面，Elco-IoT既可以通過其基于現場總線的網關產品實現設備與云端的數據互通，也可以借助 Spider67 Mobile 這樣的產品直接將現場感知信號同步到云端，并經過數據分析后將信息展示到客戶端。這對于很多正在運行使用中的設備進行IoT升級是有著重大意義的，因為這基本不需要對設備原有系統進行任何修改，也不會影響設備正常的生產運行。當然，能夠這樣直接將現場數據發送至云端，整個IoT系統也是非常扁平、簡潔的。
為用戶提供基于上述自身IoT產品的、一站式的IoT交鑰匙項目解決方案，成為一個IoT的系統提供商，有可能成為Elco-IoT現階段比較有效的一種服務方式，因為目前大部分用戶的IoT技術集成能力并不強，并且市場上也很難找到比較成熟的IoT系統集成商；
但根據Elco-IoT的產品范圍中的 Spider67 Mobile 和標準IoT芯片級網關，可以推測出Elco-IoT的另一種服務，就是基于標準IoT芯片級網關技術，為設備或產品制造商提供產品IoT化的定制開發。這并不難理解，因為 Spider67 Mobile 本身就是一款集成了標準IoT芯片級網關的現場 I/O 產品，那么掌握了芯片級的網關技術，還有什么產品不能被IoT化呢？
前者，提供IoT系統的 Turn key 服務，更多的是身先士卒對自身IoT技術和系統的示范和驗證；而后者，產品IoT化的定制開發，則將有機會幫助Elco-IoT走向平臺化運營，讓更多用戶受益于工業物聯網的便利。
此外，宜科在此次Elco-IoT的發布中對其安全技術的架構做了比較詳細的介紹，如上圖所示，不僅在網關數據采集和傳輸通道采取了多種安全措施，比如網關密匙、加密算法、設備認證等等，同時在后臺的數據存儲、乃至客戶端展示用的 API 數據接口也有很完備的數據安全部署。拋開具體技術細節不談，僅從這樣的系統安全架構看，采用的是目前非常成熟可靠的數據安全技術手段，同時安全模塊的部署也已經非常全面細致了。
如果說此前引起我們注意的，僅僅是一只讓我們產生不少IoT猜想的 Spider，那么從現在開始，我們有必要關注一下這只 Spider 正在織起的IoT網。
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