在數(shù)字化和自動化的今天，物聯(lián)網(wǎng)（IoT）在工業(yè)環(huán)境中發(fā)揮著越來越重要的作用。尤其在制造業(yè)、物流等領域，從產品開發(fā)到制造，再到后期的維護與運營，都離不開物聯(lián)網(wǎng)的支持。然而，物聯(lián)網(wǎng)在工業(yè)環(huán)境中的應用并不是一成不變的，不同的應用場景、需求與策略，都可能對物聯(lián)網(wǎng)的具體實現(xiàn)方式產生影響。本文將深入探討物聯(lián)網(wǎng)在工業(yè)環(huán)境中的兩種不同應用方式：“工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)”（IIoT）與“工業(yè)內部物聯(lián)網(wǎng)”（IoT4I）。

在工業(yè)流程（例如制造或物流任務）中，物聯(lián)網(wǎng)傳感器的運用方式，以及如何將環(huán)境背景融入核心業(yè)務流程之間，存在著至關重要的差別。這便揭示了“工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)”(IIoT) 和“工業(yè)內部物聯(lián)網(wǎng)”（也可能稱之為“IoT4I”）之間的區(qū)別。盡管這兩個詞匯（IIoT 和 IoT4I）有時會交替使用，但實則分別描述了工業(yè) 4.0 領域中迥然不同的應用方式。理論上，這些應用采用不同的無線技術進行交付。

為了更好的理解，可以查看用于關鍵 IIoT 操作的高功率工業(yè) LTE 和 5G，以及用于 IoT4I 場景的更直接的低功耗廣域 (LPWA) IoT 標準，例如 LoRaWAN、Sigfox 和以公用事業(yè)為中心的 WiSUN。前者 (IIoT) 涉及到的數(shù)據(jù)量大、種類多樣且傳輸速度快，只有 5G-IoT 才能滿足這些需求；后者 (IoT4I) 則用于工業(yè)場所中更離散的物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控，能夠通過一系列短距離室內技術（例如 BLE 和 Wi-Fi）以及運行在 2G 和 4G 上的基于蜂窩的廣域 (LPWA) 系統(tǒng)以及 5G-RedCap 來提供良好的服務。

物流用例主要用于基于傳感器的物聯(lián)網(wǎng)資產追蹤，同時也用于調度高帶寬移動機器人（AGV、AMR等），這實際上屬于后一類 IoT4I 類別；并非集成的流程綁定 IIoT 功能。工業(yè) ODM 應用程序也是如此，它提供了機器監(jiān)控即服務（由機器制造商提供以增加新收入）；實際上，目前正在為工業(yè)勞動力帶來新價值的流行遠程 AR 輔助工具也屬于此類。

其中一些 IoT4I 用例是由公共蜂窩基礎設施支持的；許多其他公司正在為新的私人 LTE 和 5G 設施提供資金。例如，空中客車公司正在積極推動私有 5G 基礎設施的建設；他們利用私人蜂窩網(wǎng)絡可靠且可預測地連接各種手機、耳機、平板電腦和機器人。其初始用例列表如下：移動設備連接到本地制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）；用于遠程協(xié)助和檢查的增強和虛擬現(xiàn)實（AR 和 VR）應用；以及機器人、車輛（AGV）和運輸飛機零件的“移動平臺”。

這些都是IoT4I應用；在專用蜂窩網(wǎng)絡方面，它們由工業(yè)版 5G（5G4I，如果你喜歡的話）提供服務，該版本主要依靠其寬帶 (eMBB) 和傳感器 (mMTC) 功能。從根本上講，它們并不完全依賴于下一代 5G（工業(yè) 5G）的 IIoT 應用程序，因為工業(yè) 5G 的 URLLC 功能將在后續(xù)的 3GPP 標準版本中得到更強有力的交付，從 2023 年底/2024 年初的第 17 版正式開始。

這些空中客車應用程序由其私有 LTE /5G 部署推動，屬于 IoT4I 陣營，并且可以通過通用 LTE 技術提供良好的服務，甚至可以通過現(xiàn)有（版本 15 / 16）5G 系統(tǒng)提供更好的服務 - 只要設備可用。最后，現(xiàn)實是這樣的：IoT4I 涵蓋了更廣泛的企業(yè)應用程序，其中許多應用程序在 LPWA 網(wǎng)絡空間中已經很熟悉，并且其中許多應用程序正在受到新的專用 LTE/5G 網(wǎng)絡的歡迎；IIoT 面向工業(yè)生產和流程，被譽為工業(yè) 4.0 的終極化身，但它是一個混亂的生態(tài)系統(tǒng)，需要數(shù)年（2030/31）的技術和團隊合作才能實現(xiàn)。

德國 Software AG 的首席技術官 Bernd Gross 在公司中主要負責物聯(lián)網(wǎng)和分析業(yè)務，提供了各種工業(yè)機器制造商所需的數(shù)據(jù)管理工具。他認為，實際上，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)就是一個巨大的集群，其中包含 Dürr、DMG MORI、Zeiss 等公司，風力渦輪機制造商 Nordex 和 Enercon，醫(yī)療設備制造商 Boston Scientific 和 Eppendorf，以及眾多的物聯(lián)網(wǎng)提供商，比如 AWS、德國電信、微軟、SAP、西門子等等。他深深地了解了工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)所面臨的問題。

他表示：“這個過程比想象中要復雜得多，需要大量的手動咨詢和專業(yè)服務。” Software AG 對 IIoT 的定義做出的調整引起了 Gross 的關注，這家德國公司出于內部目的將所有這些工業(yè)機器制造商劃為一類，在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的名義下銷售聯(lián)網(wǎng)設備監(jiān)控服務，盡管他們的機器數(shù)據(jù)并未直接提供給生產線。他解釋說：“我們將風力渦輪機和電梯等定義為工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)。我們并不把工廠車間視為工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)，即使其中一些機器正在工廠車間使用。這就是其他人對工業(yè) 4.0（和 IIoT）的理解?！?/p>

“在工廠車間的例子中，你必須去看所有的機器、整個生產線，這些都來自于多個供應商。為了做到這一點，你需要具備不同的技能，任何人都不可能單獨完成所有這些任務。我們的策略是與系統(tǒng)集成商合作伙伴，將我們的技術應用于能源管理、性能管理、工作流程管理等領域。這個領域有很多投資，但對于我們來說，作為一個產品公司，這是一種合作伙伴關系。而根據(jù)我們的定義，與設備制造商合作的 IoT4I 是我們的主戰(zhàn)場，也是我們發(fā)展最快的領域?！?/p>

雖然模糊的定義使得情況變得復雜，但其實質含義是一樣的。在這兩個物聯(lián)網(wǎng)領域中，哪一個將會更大、更重要、更具有革命性呢？報告進一步探討了這一點，目前的關鍵是，各種不同類型的普通物聯(lián)網(wǎng)案例——而非復雜的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)案例——正在推動企業(yè) 5G 的發(fā)展。（例如，大眾汽車的問題主要在于將 5G 融入到 IIoT 敘述中。）

無論是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)還是工業(yè)內部物聯(lián)網(wǎng)，都在各自的領域內起著至關重要的作用。5G 技術的發(fā)展也正推動著物聯(lián)網(wǎng)向更高級別、更廣泛的領域進行拓展。對于企業(yè)來說，如何根據(jù)自身的實際需求和目標，選擇并優(yōu)化物聯(lián)網(wǎng)的應用，將是他們在未來數(shù)字化和自動化發(fā)展過程中需要不斷面對和思考的問題。盡管當前 5G 在關鍵的工業(yè) 4.0 應用中的使用尚未普及，但隨著技術的不斷演進和市場的日益成熟，這種局面有望在未來得到改變。讓我們拭目以待，看看物聯(lián)網(wǎng)和 5G 能在工業(yè)環(huán)境中創(chuàng)造出怎樣的奇跡。

總的來說，不難看出，在企業(yè)場所中基于傳感器的 IoT4I 應用和協(xié)作工業(yè) 4.0 系統(tǒng)中的復雜 IIoT 系統(tǒng)之間，存在著一個利用專用網(wǎng)絡發(fā)展的雙速物聯(lián)網(wǎng)市場。其中后者的發(fā)展速度較慢，但可能仍將定義 5G 時代的數(shù)字革新。Dantuluri 從是德科技公司對此表示了自己明智的看法，他說：“如果你細分工業(yè) 4.0 的用例，就會發(fā)現(xiàn)一些基本的應用?！?/p>

他指出：“螺絲刀和其他類型的工業(yè)扭矩設備等正在與 5G 連接得越來越多，但這些只是連接模塊的簡單替換，從 WI-Fi 切換到 5G。其他大型物聯(lián)網(wǎng)用例包括連接 AGV 和 HMI（人機界面，允許操作員與機器和控制器交互的圖形顯示器）。無論在何處部署私有 5G，這些設備都正在快速地接入到 5G 網(wǎng)絡。”

他繼續(xù)說道：“但是，這些和將 PLC（可編程邏輯控制器，控制制造過程的工業(yè)計算機）接入到 5G 網(wǎng)絡完全不同，后者是一個關鍵的應用，控制著價值數(shù)百萬美元的生產。所以，是的，如果你將工業(yè) 4.0 的應用細分為不那么關鍵和更關鍵的應用，那么現(xiàn)在 5G 只是用于連接那些不太關鍵的應用。企業(yè)需要一段時間才會信任 5G 去支持那些更為關鍵的應用?！?/p>