什麼是工業物聯網（IIoT）？
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五十年前，我們在思考未來工業技術時，往往想像著越來越靈活的機器人，用手和腿來更好地模仿人類的靈巧感。工業物聯網的崛起給我們展示了什麼，就是我們只是部分是正確的。當然，工業機械和機器人已經沒有問題變得越來越精緻，但真正進步的地方，正是這些工業設備在互聯網絡中存在的能力，他們可以收集資料，相互交流，和中央企業系統實時交流。
IIoT 會建立 AI 支援的「系統」，進而打造、管理和分析企業的一端資料。在此系統內，機器、人員和其他系統可即時合作，進而支援更具彈性的營運和永續的業務成長。
IIoT 定義
IIoT 代表工業物聯網，名稱表示在工業應用中使用物聯網技術 (連線機器、裝置和感應器)。透過具備 AI 和機器學習功能的現代 ERP 執行時，可分析並利用 IIoT 裝置所產生的資料，進而提升效率、生產力、能見度等等。IIoT 網路通常支援機器對機器 (M2M) 通訊，以及中央系統和所有 IIoT 整合裝置之間資料的定期傳輸。IIoT 技術也是工業 4.0 技術的基礎元件。
IIoT 與 IoT
這些技術之間的差異在於其運作方式較少，更多的是使用方式。全球大部分物聯網解決方案往往以個人為一般使用者，且最常納入智慧手錶、語音控制的數位助理或智慧電器和電視等。
IIoT 是 IoT 的子集，雖然是由相同的基本技術所驅動，但其專注於整個互連的組織生態體系的自動化和效率，而不是孤立的使用者。在 IIoT 網路中，收集和整理資料只是更複雜流程的第一步。為為企業帶來最大效益，必須將人工智慧與機器學習應用到該資料中，才能提供準確的洞察，並最佳化工作流程和自動化工作。人類用戶也必須盡可能與這些設備進行無縫互動，建立網絡物理網絡，其中人類和技術能力最好的可以互相增強。
運作方式：IIoT 技術
為使工業物聯網網路更有效率，必須執行兩個重要事項：將裝置和資產相互連結及中央系統；以及讓收集和傳輸的資料得以儲存、管理、分析和妥善使用。
為此，IIoT 網路必須仰賴下列技術：
- 連線能力 (5G)：IIoT 網路需要傳送和接收機器和裝置所產生的大量資料。這在傳統上，都是由 Wi-Fi 連線能力所啟用和限制的。但是，5G和其他蜂窩網絡的進步正在改變這種微積分，增加頻寬以管理更大的資料集，同時也會減少延遲和電力消耗。這些特徵可以支持能夠更快發送和接收信號的大批裝置，從而提高數據處理效率和電池壽命更長的水準。
- IIoT 感測器：目前傳感器通常內建於新的工業設備和機器中。 但類比機械和製造設備也可以安裝相機和儀錶等物聯網閘道裝置。這可讓工業物聯網資產在其環境中偵測條件，包括其他物體、氣壓或濕度的接近程度，以及運動速度、流體水準和其他機械條件。所有這些資訊皆可於本端處理，透過雲端通知即時動作或傳輸至中央系統 (例如 ERP) 以進行進階分析。
- 雲端運算能力和邊緣運算：無論雲端或邊緣運算技術，皆大幅提升工業物聯網的彈性和可用性。透過雲端，IIoT 網路可依需求運用高度的處理能力和儲存容量。這表示網路內的裝置可收集和傳輸更大、更複雜的資料集。Edge 運算僅表示採用可處理和分析資料的系統，並讓資料就地部署，實際更接近工業物聯網網路。這有助於減少延遲和延遲，並允許即時處理時間敏感的工業物聯網資料。針對更深入、較不緊急的分析，工業物聯網資料可以定期傳送至中央的 AI 支援系統。
- AI 和機器學習：人工智慧和機器學習技術可讓企業使用進階和預測分析來處理 IIoT 資料。現代資料庫和機器學習演算法也可協助企業管理和瞭解各種資料集，以及非結構化和複雜的資料。透過這些工具，工業物聯網資料幾乎可以與其他類型的資料洞察進行分析，例如客戶反饋、天氣報告、行銷分析等等。隨著系統隨著時間的不斷學習，而資料集會變得更大、更精確，因此公司可以開始收集日益複雜且複雜的洞察和學習，以協助他們競爭、節省金錢並滿足客戶需求。
- 網路實體系統的安全性：為工業物聯網網路帶來生命的相同互連性也讓他們面臨風險。雖然多數公司圍繞其中央系統和資料庫有緊密的安全性和存取協定，但他們的物聯網設備有時會相對不受保護。基本上，它們可以作為地下室窗戶，給予系統完整存取，而系統通過傳統的進入點是相當安全的。幸運的是，安全協定和技術主要跟上工業物聯網的進步。然而，往往落後的是跨業務安全協定，向每位員工及營運人員清楚溝通和強化。如果尚未採用安全性策略，則必須在任何現代企業中成為首要之務。
IIoT 和網路實體系統的六大優勢
在數位轉型的整體流程中，IIoT 網路提供了強大的工具，協助建立更強的彈性和競爭力。
- 提升企業靈活度：當工業物聯網設備即時共享資料時，它們會貢獻智慧網路，持續收集、分析並從資料中學習。這可讓企業以速度和果斷來回應商機和風險。相同裝置不僅可傳送資料，也可收到以資料分析為基礎的指示，以調整和最佳化其自動化工作流程。
- 更健康的機器：物聯網網路中的裝置和機器會持續傳輸作業日誌和效能資料。AI 和機器學習演算法會使用此感應器資料取得預測和其他維護需求的寶貴洞察，進而大幅節省成本。事實上，McKinsey 表示：「預測維護通常會減少機器停機時間的 30% 到 50%，並增加機器壽命 20% 到 40%。」
- 提高效率：遺憾的是，「如果不突破」，往往是企業優先處理營運需求時所採取的立場。這種態度可能導致舊的流程效率低落，懸掛在過去的質值上。將進階分析套用至 IIoT 資料會導致持續更新流程、簡化工作流程以及提高效率和生產力的建議和策略。
- 智慧庫存管理：現今的客戶希望隔天交貨並不斷增加品種和客製化。這表示網路越小、分散式倉庫愈大，存貨也愈廣泛，個別項目也愈多。IIoT 裝置可協助連結所有地理上分散的倉庫、存貨和交付網路，讓供應鏈經理 (及客戶) 能即時瞭解存貨在何處隨時處於何處。對於某些產品，添加劑 (3D) 印表機等裝置可以減少對遠端製造商的依賴，讓企業能夠保留虛擬存貨並製造他們所需的產品 (隨選和現場作業)。
- 更安全的工人： 在任何工業設置中，總是有傷害或緊張的危險。現在，許多企業都使用 IoT 工作場所安全裝置，來降低這種風險。這可能透過可穿戴感應器發出警告，或使用 VR 耳機協助工作者將感官體驗與智慧型裝置和機器的精確度合併。在製造設定中，IIoT 裝置也可以安裝感測器，監控與人類同行的實體互動性，協助保護這些設備免受意外風險或重複性壓力，甚至能隨時間推移告知新的較安全的工作流程。
- 改善客戶服務：IIoT 網路不僅能連結企業內的裝置和機器，還能整合客戶體驗和投入。 這項整合可帶來更流暢的購物體驗、更透明且個人化的物流，以及將客戶的意見回饋和偏好納入新產品的製造和開發中。與客戶進行即時且有意義的互動，可帶來更具競爭力和彈性的商業模式。
工業物聯網應用程式和範例
透過即時監控及報告條件，IIoT 技術擁有跨現代產業領域的廣泛應用程式，特別是與 AI 支援的分析、自動化流程以及頂尖的 ERP 整合時。
- 智慧製造：企業會從客戶意見反應、媒體趨勢和全球市場收集資料。AI 支援的系統可結合此資料和其他相關資料，以告知產品開發與品質控制。基於這樣的洞察，機器和機器人裝置的 IIoT 網路可以自動化，以最佳化智慧工廠的產品製造。
- 靈活的供應鏈：IIoT 網路可讓供應鏈經理瞭解產品所在位置、供應商的所在地，以及庫存數量。IIoT 裝置和機器也可以即時進行程式設計，以因應即時事件和中斷，為企業提供內建的應變規劃，以及具競爭力、更具彈性的優勢。
- 智慧物流：為了滿足日益增長的速度和數量需求，物流供應商必須使用隨選式小型車輛 (包括腳踏車和記分機) 來擴充其商用車輛車隊，以及最後一英哩送貨夥伴網路。透過符合 IIoT 的車輛網路以及追蹤裝置或應用程式，供應鏈經理可以集中檢視車隊中的每輛車輛，無論是貨船或電動自行車。物聯網感測器的即時資料也可協助整合負載、減少浪費，並加快交付速度。
- 醫療保健：從病患的觀點來看，物聯網監測器和穿戴設備可以協助他們更有效地控制照護，同時與醫療保健供應商保持聯繫。對於醫療從業人員，這些設備傳遞的數據，可以更全面地了解患者健康。其結果是對診斷、治療和整體福祉有更充分且周全的方法。而在更實用的應用中，外科工業物聯網設備正穩步地改善到遠端手術和先進的診斷裝置，能夠讓欠發達或孤立地區的醫療保健專業人員，即時分享感官投入和合作夥伴，與世界上一些優秀的醫生和護士分享。
- 農業：對於依賴天氣和自然力量的企業而言，任何有助於降低風險和脆弱性的工具都是令人歡迎增加的。根據《福布斯》雜誌報導，現代農業部門正針對分散水和其他資源的精密耕作等一切使用物聯網解決方案，透過監控溫度、濕度和其他因素的感測器，促進垂直農場中的航空電子化，為植物營造理想的室內成長環境。
- 智能建築管理：建築配有智能設備和感測器，讓設施管理人員對運營有了前所未有的視野，他們可以用來節省資金，延長基礎設施的健康發展，提高能源效率。IIoT 感測器會收集關於 HVAC 系統的細微即時資料，例如可用於調整不同區域的暖氣 (視需要和地點)。感應器也可用於及早發現洩漏，以防止洪水或偵測震動、裂縫、濕度暴露和其他舊建築中的結構完整性問題。
- 可持續的公用事業和能源管理：IIoT 技術從監控使用模式到預測需求，以及優化能源消耗，在能源和公用事業領域有許多用途。在分佈式微網中，它允許太陽能電池板或其他替代能源的能源消費者成為「生產者」——瞭解他們使用的功率，以及可以銷售回電網或重新分配最適合。
工業物聯網轉型的下一步
成功的企業轉型需要良好的變革管理策略，並致力於整個企業的定期和有意義的溝通。建立工業物聯網網路不必一蹴而就。它可以從現代化的雲端 ERP 開始，協助您集中化並統一企業營運，並在連接和整合智慧裝置、智慧團隊和智慧系統時逐步建立。
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