物联网在工业企业的应用与实践 (4) 物联网应用实施建议

对于工业企业来说，实施物联网项目的主要目的是通过物联网传感器融合设备信息(CPS)，实现企业业务能力的优化与提升。因此，如何将物联网与企业业务应用系统进行结合，将会是物联网应用能否成功实施的一个重要标准。

这里建议整个物联网应用项目在逻辑上分为三个大的层次，架构图如下：

业务数据层

该层与物理设备端最为贴近，包括如下功能：

1. 与物理设备进行连接：通过将IoT相关开发工具包和组件写入物理设备或者设备网关，将设备与物联网应用平台进行连接，以此实现物理设备(CPS)与信息化系统的连接，为物联网应用打下设备连接基础。该步骤上会借助Wifi, 4G/5G，LoRa等传输通讯手段，并实现设备到物联网平台的安全连接认证。
2. 进行设备数据采集：物理设备连接之后，物联网的主要目的就是对设备的数据进行采集、监控或远程监控，这些都需要设备和物联网应用平台之间的数据传输。在进行数据采集时需要通过设备上写入的IoT相关程序读取设备状态信息，通常会以实时传输的方式将数据打包并传输到物联网应用平台。在该步骤中，构建数据传输的报文模型非常重要，后续该模型将会与物联网平台中的数据模型进行映射。
3. 数据存储：设备数据传输到物联网应用端之后，需要解决的第一个问题就是数据的存储，根据数据不用的用途，可以选择不同的存储方式，文件存储，数据库存储等，以备后续的数据使用。

 

业务逻辑层

该层将会是物联网应用的核心层，承担着将物联网数据转化为业务价值的任务，包括但不限于如下功能：

1. 数据分析：数据分析应用在物联网应用处于非常重要的地位，通过数据分析平台对采集到的物联网数据进行分析，帮助用户从数据中获得业务价值。在构建物联网数据分析平台时，这些数据不仅仅来自物联网设备，用户还可以将物联网数据与其他业务数据进行结合分析，比如制造企业的车间流水线设备运行状况与物料采购计划结合等，以此获得与业务结合更紧密的业务分析结果；工程机械车辆企业可以通过安装在设备上的传感器分析零件寿命和维护时间，以便为用户提供更及时的售后服务和配件供货。在机器学习广为流行的今天，企业通过物联网所积累的数据进行机器学习和推理，以此帮助企业更快更准确的获取业务信息也是非常有用的业务场景，比如通过物联网数据和预测模型对设备进行预测性维护分析，通过能耗数据和模型进行企业能耗分析等。
2. 业务流程：物理设备与业务的结合实现用户业务的升级、优化和创新，从根本上将是对客户当前业务运作模式的改变。因此，在物联网应用平台当中，相应的业务流程的创建也非常重要，这些流程的作用是将物联网业务与客户现有的业务进行结合和编排，形成创新的业务运作模式。比如，车企能够跟保险公司合作，通过用户驾驶行为分析车联网数据对用户的理赔申请作出评估以及做出汽车金融相关业务的开展；制造业企业能够通过车间设备物联网数据对流程线进行维修计划的安排和备件物料的采购等。正式这些流程才能够将物联网数据中提炼出来信息真正的转换成客户的业务价值。
3. 应用接口：应用接口能够将物联网业务逻辑层中构建的数据服务和业务服务作为平台能力开放给第三方的业务应用或者合作伙伴。在企业中，大量的业务支撑能力还是存在于各类业务系统当中的，因此，通过接口将物联网应用与业务系统进行集成，能够更好的将物联网与业务运营结合在一起，也使用户已有的业务系统通过物联网获得到与设备结合的能力。比如在用户的制造执行系统中，通过物联网获得对生产加工活动的实时监控；将设备故障告警与ERP当中的工单安排功能进行集成，以便在发生故障时自动生成工单进行派工等。而且通过接口，物联网的能力也可以开放给其他的合作伙伴，有可能使物联网平台所提供的能力成为企业的一个新的利润增长点。

 

业务展现层

展现层是最终用户与物联网应用平台的对接界面，工业企业的用户通过业务展现层来获得物联网所带来的业务价值。在业务展现层，能够为用户提供类似如下的功能：

1. 业务报表：借助业务智能(BI)、机器学习等手段为业务用户产生工业企业业务相关的分析报告，帮助用户能够直观的对业务运营状况进行了解，并以此作为后续业务的决策分析。比如，利用物联网数据获得的企业能耗分析；设备产能分析等。
2. 业务表单：通过应用系统关联业务与设备，对设备进行相应的指令下达等操作，完成特定的业务任务。比如，对设备进行远程开关和配置操作等，用户在应用系统表单中填写配置信息，由物联网进行指令的下达，帮助企业更方便的对设备进行操作。
3. 远程运维：远程运维是物联网与企业应用结合的一个典型场景，通过将AR与物联网结合，配合远程通讯手段，由服务中心工程师直接对远程设备进行维修和维护的指导，帮助企业提升设备管理效率，降低运维成本。

 

以上通过对一个相对完整的物联网应用介绍了物联网应用的逻辑架构，企业在进行物联网应用建设时可参考上述逻辑架构进行构建，不仅仅只考虑设备端的物联网构建，而要实现从设备到业务端到端的集成，以此最大化的获得从物联网中的业务价值，实现创新变现。

企业在进行上述架构在进行实施落地时可分步进行，包括设备端构建、数据层构建、应用层构建，其中每一个层次都可由不同的开发团队进行实施。因此在整个过程中，构建企业的业务愿景，并协调各个团队的协作将会是物联网项目建设当中非常重要的一个部分，只有充分协调整个物联网生态中的各个环节，才能够为企业打造真正能够产生价值的物联网应用平台。

总结

工业企业在构建物联网应用时，需要看到，构建的不仅仅是狭义的物联网，不仅仅是将设备连接，能够传输数据的就是一个完整的物理网。企业中构建的是一个完整的物联网生态，是一个从设备到数据到价值的完整的业务价值网络。

业务价值网络的构建需要结合细分行业业务属性，构建端到端的业务流程，以便集成和编排物联网数据在整个企业业务体系中的流转，将物联网融入到企业业务当中，使其推动对企业业务的运营和优化。

在物联网项目的实施过程中，企业需要协调参与项目的物理网生态的各个部门，包括设备商、平台商、咨询团队、服务团队等等各个方面，并发挥自身对业务需求更加熟悉的优势，使整个团队作为一个整体，为业务目标的实现而努力，实现企业基于物联网应用的业务创新。