2.2 物联网，是未来

互联网的人口红利已随风而去，在各方英雄已摩拳擦掌的互联网下半场，物联网将是我们所在的制造业的大好机会。

物联网是指通过各种信息传感器、射频识别技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器等各种装置与技术，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程，采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息，通过各类可能的网络接入，实现物与物、物与人的泛在连接，实现对物品和过程的智能化感知、识别和管理。物联网是一个基于互联网、传统电信网等的信息承载体，它让所有能够被独立寻址的普通物理对象形成互联互通的网络。

1.物联网：万物互联网

（1）传统互联网的核心——连接

人类社会的发展离不开信息的承载与流转。互联网可以在短短半个世纪里获得如此飞跃的发展，离不开互联网的连接属性。通过连接，信息得以迅速传递与归集，信息的获得者被拥有前所未有的获取效率与丰富度，认知得以迅速提升，协同得以更加紧密，决策得以更加精准。

传统互联网拥有两个核心连接能力：

第一个能力是连接内容。连接内容是互联网的基础能力，也是常用功能，它出现在我们生活的方方面面。在互联网连接人与内容的过程中，经过整理的资讯与内容以被动的方式在网络中被检索与呈现，内容与用户之间构成单向的沟通。它延伸了用户的眼睛和耳朵，让用户可以足不出户，遍览天下信息。因其强大的实时性与易传播性，网络媒介在21世纪初与印刷媒介、广播媒介、电视媒介并列成为人类信息传播的四大媒介之一，引领了一场资讯与内容产业的革命。

第二个能力则是连接人。早期互联网的设计初衷就是为了补充电报与电话，丰富人们沟通载体而设计的。相比于电报和电话，网络的信息传送数据容量更大、传输质量与传输效率更高。在传输内容上，从邮件传输文本讯息，到实时传播声音、影像，再到协同工作的实现，互联网延伸了用户的嘴和手，极大地削减了距离上的阻碍，成为当前最主要的沟通载体。

（2）万物互联时代——新技术驱动连接能力不断进化

万物互联时代的物联网也同样有两个核心连接能力：

第一个能力是连接物。随着传感器、近场通信等技术的发展与应用，从技术上解决了实物连接网络的问题。它改变了以人作为操作介质的过往，让物通过网络自主上传数据，自主接收并执行指令，让物与物、物与人之间像人与人之间，在互联网上实时、超距离协同工作。

第二个能力是连接场景。万物的联网，意味着更多数据的生成，仅依靠人类本身去处理这些实时、巨量的数据是无法实现的事情，而没有分析处理的数据是不会产生任何价值的。随着大数据算法的发展、人工智能的应用，计算终端被连接入网，一定意义上变成了信息收集与分析的智能终端。智能终端将数据归类并分析，将多维度数据组合成为标签，多维度标签组合成为场景，这大大简化了决策人分析数据的效率。在数据千变万化的过程中，智能终端将实时根据数据变化动态调整场景策略，大大提高了决策人分析数据的时效性。

（3）虎彩的应用

随着互联网的深化发展与应用，虎彩也做好了迎接万物互联时代的到来，通过对自身软硬件素质的提升，通过对高新技术的运用，我们正在探索一条利用互联网的连接能力提高消费者满意度、生产效率和运营效率的新路线。

1）连接用户与内容。连接用户与内容的第一步，是让用户找到你，SEO优化、搜索引擎竞价排名、科学引流等方式，是业界常用的技术手段。这些引流技术手段产业链成熟，效果直接。他们通过自身流量优势，对海量互联网用户进行偏好分析，对可能存在的潜在用户推送目标页面，这便实现了将用户“引进来”的职责。如何让用户“留下来”，这便是连接用户与内容的第二步，如何让他对你感兴趣，愿意花时间，甚至愿意为此输出内容，这离不开优质的内容和内容与目标用户的匹配程度。为了快速连接用户与内容，虎彩影像旗下的鲜檬官网自上线伊始便着重落实“引进来”与“留下来”两方面工作。我们为鲜檬官网、虎彩影像、DIY相册等关键词做了丰富的SEO优化与百度广告联盟竞价排名，同时在中国经营网、婚礼记、快科技等主流行业媒体布局引流，提高与潜在用户的连接率，让大家通过各种渠道流转到鲜檬的官方页面。在官网上，我们充分挖掘目标用户痛点，充分宣传产品如何解决其痛点，通过对各种案例的展示、第三方机构和个人对产品的评价与推荐，拉近产品和用户的距离，引导用户购买。

2）连接人。虎彩的产品与普通产品的最大不同在于，我们的产品均为高度定制化产品。用户的碎片化需求如何与制造环节快速精准对接，用户与制造端如何高效率协同，这成了此类互联网产品首先需要解决的问题。我们通过对产品的分析与用户购买过程的模拟，在鲜檬移动入口、虎翼智印移动入口、出版云门户中，实现了标准的定制流程与丰富的个性化选项，实时同步用户下单过程与生产者生产进度，让从未谋面的消费者与生产者，如同坐在一起，实现超距离的协同工作。

3）连接物。这里介绍一个虎彩的案例。传统影楼拍摄交付过程中，生产设备（相机）与生产资料（照片）的管理一直离不开生产者的手工操作。在照片数据从线下转入线上的过程中，生产者作为操作介质增加了生产错误率。虎彩鲜檬创造性地将物联网技术应用其中，自动将相机的图片上传到虎彩影像云，完成物与物的直接连接，实现生产资料自动上线的能力。

2. IT（信息技术）和OT（操作技术）融合

今天，许多公司已经开始部署物联网，但是因为IT和OT之间的完全脱节而经历着阵痛。在很多情况下，对于这两个部门而言，对方就好像来自另一个世界，他们各自有着完全独立的技术堆栈、网络架构、通信协议、标准、控制模型以及组合架构。IT和OT的融合正是我们虎彩所寻求的解决方案，但这种做法直到最近才刚刚开始出现。

物联网的出现再加上人、流程、数据的连接已经达到了一定程度，这迫使IT和OT这两个不同的技术领域必须向对方靠拢。但关键的驱动因素依然是数据在工厂、企业的基础架构以及云之间进行流动的需求。这样一种需求迫使IT和OT在技术、架构和组织层面进行融合。当然，随着这两者的融合必须会出现技术上的冲突。双方都有着一长串针对对方的难题，而每一个难题的背后都有着完全站得住脚的担忧，所以这一切必须尽快得到解决。

IT和OT的团队现在已经认识到，对于物联网的解决方案他们双方都必须承担相关的责任，尽管在方案实施过程中的每一个环节，他们可能依然需要针对决策权进行协商。

五年前，虎彩的生产、设备、信息三大板块开始准备融合。生产板块统筹着产品从原材料到成品的全部生产制造过程，包括原材料备货、仓库物料管控、生产作业顺序、技术工艺、品质管控和物流，是对生产制造过程最为熟悉的板块。当时为满足交货要求，生产板块不断地协调物料、改进工艺技术和提升生产效率等，过程中的信息传递依靠人，数据分析依靠电子表格。设备板块主导全公司所有生产设备的维护保全和优化改进，包括设备点检、保养、故障处理和设备功能优化，是对设备最为熟悉的板块，在当时设备板块一直作为生产辅助部门，处在战略信息传递链的末端，其能力未被充分挖掘，也缺少合适的平台发挥其作用。信息板块主导公司所有管理软件的引进或开发，包括硬件的维护、软件的开发、网络和安全的管理，是对软件系统最为熟悉的板块。当时信息板块的主要工作在硬件和软件的维护和办公软件的开发。当时三大板块的单链关系如图2-1所示。

从图2-1可见，首先，信息和生产之间产生了部分交集，该部分交集主要体现在生产数据报表的开发和系统功能的优化；其次，生产和设备之间产生了部分交集，主要体现在双方在协调设备资源的时间分配上，比如某一时段是该让设备生产还是停下来做维护；最后，设备和信息之间没有交集，而前者是公司对设备最为熟悉的部门，他们有着提取设备数据并建立连接接口的能力，而这些正是信息板块为生产提供生产数据最为直接和准确的来源。由此我们可以看出，当时的情况下，工业互联网中的人、数据和机器三个主体中，人能轻易保持和数据（生产系统）及机器之间的连接，但数据和机器之间的连接是中断的，必须依靠人工进行维持，这样就导致了大量的人力用于重复、不增值的工作，由此带来了大量的浪费。

2014年，虎彩开始了工业互联网的建设，信息板块首先接到了项目建设的任务，并率先开始研究系统和机器之间连接的建立。从设备端获取到最原始的实时生产数据并推送至数据服务器，供生产系统进行调用。设备板块也因此开始了与信息板块的沟通交流和合作，真正意义上加入了公司的工业互联网的建设。根据信息板块提出的需求，2014～2015年期间，设备板块的工程师对包装业务的主力生产设备控制程序进行解析，并开发了一部分基于PLC和现场工业总线的数据采集系统，搭建了第一代车间生产设备的通信网络，成功搜集了设备的工作状态、生产速度和产量并推送到了信息板块的数据服务器。由此，虎彩工业互联网中的人、数据和机器正式连接起来，设备板块在工业互联网中的设备改造能力也正式被挖掘并发展起来。

正是工业互联网中设备连接的打通，从生产制造端提出的基于现场数据应用的系统开发需求出现了井喷式的爆发，加上影像、出版和包装小批量业务拓展的系统需求，信息板块接收到了空前的开发任务，包括MES、APS、订单的过程追踪、自动报工、报表开发等需求。随着公司对工业互联网的进一步推进，设备板块的职能也在以前的维护、设备改造的基础上扩充了设备的智能化改造和设备连接的职能，并成立了设备中心，这样便能直接接触和承接到公司在工业互联网上的战略需求。设备板块一部分工作重心转移到让所有生产设备在线的任务上，同时也与信息板块一同定义公司设备在信息接口方面的准入规则，从源头上要求设备厂商提供适合虎彩工业互联网建设的设备。这样从生产板块所提出的需求，便会由信息和设备板块共同进行承接，并组成从需求到系统开发和设备连接的工作小组，共同将生产现场的需求实现。生产、信息和设备三大板块的关系图由原来的直链转变成环链，如图2-2所示。

该结构中，信息和设备的连接因为共同的生产需求被建立起来了，生产板块代表产品制造中人的需求，设备板块代表设备的连接技术，这两者均属于OT；信息板块代表数据分析和处理技术，属于IT。OT包含了生产制造过程中所有管理者和员工的经验、技能、标准、流程等内容，而依托IT技术能将OT中所涉及的这些高门槛的内容固化成数据系统和操作界面。因此，两种技术的融合程度，也就直接反映了工业互联网应用的有效性和深度。

随着技术的不断发展进步，条码技术的引入和应用降低了产品在生产制造环节中信息对称的难度，也使得虎彩的OT水平上升了一个台阶。

下面为虎彩已经应用的从设备连接到系统数据自动获取、分析和展示的一个案例应用。

数据采集系统与数据监控界面如图2-3所示。其中数据采集系统会将收集到的现场实时数据，如机器的状态、操作人员的工号、订单号及其对应的生产数量、订单生产的开始和结束时间等信息，利用现场PLC进行简单的边缘计算处理后，自动推送至生产系统后台的数据服务器，而应用服务器从数据服务器获取到这些生产设备的实时数据后，反馈到以下三个方面：

1）对于公司的内部生产，数据将实时更新到生产执行系统，显示出各个订单的完成进度、预计完成时间、机器的负荷程度、员工的产量、机器的状态等信息，消除生产信息的延迟和不对称。

2）对于设备管理，系统将获取并记录设备的各项物理参数信息，形成基于设备状态的大数据库，再与之前的TPM经验、点检和保养标准相结合，即能产生价值数据，指导实际执行工作，如零配件的寿命管理、自动生成维护计划等。

3）对于客户，能了解到订单在生产制造过程中的实时进度，为实现C2M提供支持平台，更有利于增强客户对公司制造能力的信心。

虎彩工业互联网的发展会随着技术进步和现场持续不断的新需求而不断迭代，为网络上的各个节点提供更为准确和实时的信息，更好地支撑公司内部的无忧生产和外部客户与生产的直接连接和对公司的信心。

3. 5G引领万物互联时代的到来

5G指的是第五代移动通信技术，相比4G网络，5G在数据传输速度、容量和延迟方面都有较大的飞跃。5G所带来的一系列新技术，将会从无人驾驶汽车到智能城市、从虚拟现实到作战网络等领域重新建立公众及个人的业务标准。

中国在5G的先发优势，推动智能手机和电信设备供应商以及国内半导体供应商的市场大幅增长，互联网公司将开发基于5G高速度和低延迟性能的服务和应用程序。随着5G在全球的部署，中国智能手机和互联网应用服务很可能占据主导地位。

5G时代正在不久的将来向人们招手。以物为中心，5G将全面支持物联网业务，实现人与人、人与物、物与物之间的智能互联。5G的上网速度预计比4G快100倍，最高可达10Gbit/s。更重要的是，5G将提供百亿甚至千亿级的连接，物联网因此成为现实。

未来，你身边几乎所有能看见的东西，都会被连接起来。即便身处千里之外，你一样可以掌握家中的一切。这种万物互联时代将带来巨大的经济红利。据高通预计，2035年5G将在全球创造12.3万亿美元的经济产出。世界经济论坛更是迫不及待地声称，5G将开启第四次工业革命。未来，大量可穿戴设备、智能硬件、智能终端、数字移动设备将接入5G网络，终端与云端之间的连接会没有任何延迟，智能化时代将真正到来。从人与人的连接到物与物的连接，在不远的将来，人们将迎来一个更美好的全连接、智能化世界。万物互联时代即将到来，虎彩正在做好准备。