隨著工業技術的發展和市場競爭的加劇，產品的生產效率、質量和能否滿足用戶的個性化定製成為了競爭力的體現。為了減輕勞動強度，適應大規模生產的需求，工業自動化應運而生。2000年以後，信息技術取得了突破性的進步，並將企業數據化係統和互聯網聯係到了一起，實現了基於互聯網的第五代工業自動化係統——工業物聯網。

    從電氣儀表、總線布控到無線傳感、通信技術，物聯網在工業領域不斷深化，而無線通訊設備能夠在車間內實現智能設備、機器人和各種自動化設備之間的高速互聯，並建立靈活的網絡拓撲結構。目前，感知網絡已經全麵應用於工業領域，實現了工業環境下的物聯網建設。

    所以，我們可以認為工業物聯網是工業自動化的延伸和創新，它將傳統的工業傳感器升級到智能傳感器、數字化傳感器和嵌入式web傳感器。而且，工業物聯網的內涵和意義不斷豐富和發展，使工業設備逐漸實現了網絡化、智能化、數據化和微型化。

    1.具有深刻“內涵”的工業物聯網

    位於美國波士頓的數據分析公司，在2016年1月份發布了一份物聯網產業預測：截止到2020年，全世界工業物聯網的總產值將達到1500億美元。由此可見，工業物聯網的發展潛力巨大，已經成為了物聯網產業的重點發展領域。

    工業物聯網的一個重要目標就是將工業自動化技術、網絡通訊技術以及信息安全技術廣泛融合，把最新一代的技術充分運用到實際的生產建設中，簡單來說，就是把傳感器設備節點嵌入或放置到電網、供電供水係統、堤壩、隧道、建築或礦井管道等物體中，實現物體與人類的巧妙整合。物聯網最顯著的優點就是提高工作效率，節省資金和資源，推動自動化設備的更新換代，促進生產關係的進步，推動人類社會發展。總體來說，工業物聯網的“內涵”分為三個方麵。

    第一，企業單元。企業單元分為三部分，即企業本體、輸入單元和輸出單元。其中，企業本體泛指從事實際生產運營的大中小型企業，包括了企業所有運營、生產、管理的環節。輸入是將企業看作一個整體，將外部的各種材料、信息、能源和數據送入企業內部，而輸出就是將完成品、排放和其他衍生品等資源送出企業的步驟。企業單元是工業物聯網的基礎構成單元，工業無線網的建立，就是以企業單元為基本節點，互相連通形成一個完整的網絡體係，再基於這種網絡實現智能應用和信息共享。例如，企業管理加上數據平台，就是將企業中的輸入、輸出和企業本體中的“數據”要素作為主題，並運用一定的技術進行整合搭建，形成一個工業物聯網係統。

    第二，類工業領域。實際工業領域的生產開發中存在著某些大型的企業，例如，中海油、中國石化等，這些企業規模大，工作內容範圍廣，往往一個子係統就可以成為一個獨立的企業，有著一般企業必不可少的主體、輸入和輸出環節。例如，電力係統中的輸配站、電子調動中心和發電廠都可以作為獨立的企業。這些類企業單元構成屬於工業領域中比較特殊的一種，而它們也包含在工業物聯網的概念範圍中。在類工業領域中，工業物聯網中的應用一般稱為“垂直應用”。

    第三，廣義工業。狹義的工業就是依靠人力或自動化設備采集原料，並把它們在工廠車間中進行生產的工作和過程。而基於物聯網技術的工業已經超出了傳統的定義局限，不僅僅包括生產，還涵蓋了各種與工業相關的領域，甚至延伸到公共服務。可以這麽說，廣義工業就是指公共事業。廣義工業的產生來源於物聯網物物相連的特性，具有普通物件設備化、智能終端互聯化等特點，這預示著工業物聯網已經脫離了工廠和工業生產，融合到了整個社會與國民經濟的體係之中。

    其中，工業物聯網“內涵”的三個方麵都預示著資源、技術和領域的整合與統一。例如，在大數據時代，水利、電力等設施的運行數據、汽車行駛數據和工業鍛造數據和其他行業的各種數據都要被準確無誤地記錄下來，麵對如此龐大的數據量，我們很可能需要大型服務器、衛星、傳輸速率快的網絡等，而這些設備每天的費用成本並不是每一個企業都能承受的。這時候，雲計算、雲存儲和一站式數據分析處理平台出現了。提供這些服務的團體允許企業外包，並且按使用量或時間收費。這其實就是一種工業資源的整合。

    未來的工業物聯網市場還可以衍生出三個獨立的業務——人員貨物追蹤、設備追蹤和環境監測，其中，設備追蹤占30%，環境監測占30%、貨物跟蹤和人員跟蹤占到35%。這三大獨立業務的比例也許在未來會成為工業物聯網的全部。以美國聯邦快遞為例，該公司內部的資源係統已經相當完善，主要的工作重點就是跟蹤自己的資產、設備、運送人員和貨物以及進行環境監測。而要完成這些隻能依靠工業物聯網，也隻有實現設備的互聯和感知，才能提高業務的安全性和時效性。

    除了對行業發展的助力作用，工業物聯網本身也被反作用，帶動了其自身技術的完善與更新。例如，某網絡公司開始嚐試利用窄帶傳輸技術設計物聯網的傳輸通道，代替了之前的蜂窩通信技術，雖然也需要設計基礎站點，但成本低廉，可以使用戶的硬件成本降到1美元以內這種模式的出現，也是物聯網技術的一次創新。

    2.工業物聯網的“另類”結構

    根據國際電信聯盟提出的基本定義，物聯網在技術架構上可分為感知層、網絡層和應用層，還有負責信息數據傳輸的通道，我們也可以將其算作傳輸層。當然，對於服務於工業領域的工業物聯網來說，這些傳統架構必不可少，但工業物聯網作為物聯網的一個分支領域，其內部架構以專用網絡和儀器儀表為基礎進行構建，其自身的體係和技術也與傳統的物聯網不盡相同。單從體係結構而言，工業物聯網具有如下技術特點：

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