从建筑到采矿再到制造，物联网为各行各业提供了改进流程并使它们更安全、更高效的新方法。在过去十年中，随着收集、存储和分析数据的技术不断改进，数据对企业变得越来越重要和有用。过去十年工业界最普遍的进步之一是物联网(IoT)的引入，它已成为第四次工业革命（也称为工业4.0）的核心。工业物联网(IIoT)的主干建立在低功耗传感器和联网设备之上，可快速收集数据并将数据传输给用户，为日常和长期决策提供信息。通过实施这些传感器，行业领导者可以融合互联网和运营技术以显着提高生产力。根据TrendMicroUSA的一份报告，“来自传感器和其他信息源的实时数据有助于工业设备和基础设施做出提供洞察力和具体行动的‘决策’。”“这些数据使行业和企业能够发现，例如，供应链中的错误或效率低下可以立即得到解决，从而提高运营和财务的日常效率。IIoT的适当集成还可以优化资产的使用、预测故障点，甚至自动触发维护流程。”除了传感器，工业物联网还涵盖广泛的技术进步，例如人工智能、机器对机器通信和云技术。专家一致认为，随着这些技术的改进，对IIoT的需求将会上升。预测表明，到2023年，全球IIoT市场将达到7513亿美元，其中IIoT软件增长最快。要理解为什么人们对IIoT抱有如此高的期望，让我们来看看一些顶级行业将如何受益。工业物联网改善石油和天然气监管和自动化现代IIoT解决方案使石油和天然气行业领导者更容易监控硬件故障迹象并降低生产成本。众所周知，能源是一个不稳定的工业部门。由于石油和天然气的市场价格波动如此频繁，制造商一直面临着改进收集和精炼方法以降低成本同时保持生产率的压力。此外，石油和天然气的采集和提炼是一个复杂的过程，如果失败会产生严重的后果。雪佛龙、埃克森美孚和壳牌等行业领导者正在与技术公司合作，以改善他们的服务，从预测设备维护时间到增加钻井产量。事实上，根据物联网专家、专栏作家兼软件公司Allerin的首席执行官NaveenJoshi的说法，物联网可以在很多领域使石油和天然气行业受益。以下是一些例子：(1)钻井管理对于在海上或地下深处钻井的公司来说，监控机械可能很困难，如果处理不当，可能会造成可怕的后果。使用IoT设备和IIoT平台，用户可以进行连续测量以缩小误差范围，并在任何即将发生的钻孔错误之前获得警报。(2)管道监测从商业和人道主义的角度来看，管道泄漏是石油和天然气行业中的一个重要问题。据美国交通部管道和危险材料安全管理局称，在过去10年中，管道泄漏已造成近200人死亡、900人受伤和57.5亿美元的损失。通过在管道沿线部署IIoT传感器，员工可以密切关注潜在的故障点以限制物理危害，同时通过自动化这项工作，行业可以减少在持续人工检查上花费的资源。(3)油气行业长期收入增长的竞争非常激烈，这意味着企业需要找到削减成本的领域以维持业务。虽然短期修复可以帮助公司维持生计，但从长远来看可能是有害的。通过投资物联网，企业可以收集短期和长期数据并使用大数据分析来改变更广泛的低效率。例如，使用物联网传感器，组织可以监控不同地理区域的库存水平，以改善供应链管理。连接的传感器还可以帮助确定最佳钻探区域，预计到2025年，埃克森美孚等公司的日产量将提高近50,000桶。矿业公司使用传感器来提高安全性和效率然而，在其起步阶段，行业领导者已经在使用IIoT来创建一个更安全、更高效的运营生态系统。“IIoT机器可以帮助优化材料和设备流程，提高效率和产量。可以预测设备故障，实时监控允许制定复杂的决策和预测性维护策略，”Mining.Com报道。“借助工业物联网，可以优化钻孔和爆破，从而改善矿山和物流调度。”使用IIoT，公司可以监控采矿过程中所有步骤的效率，包括自动钻孔。据《工业周刊》报道，矿业公司Goldcorp正在使用IIoT创建人工智能驱动的钻孔机，可以“检测材料和边界并具有自动切割引导系统”。同时，FortescueMetalsGroup还拥有一支配备IIoT传感器的卡车车队，可在车辆未以最大容量运行时通知监管机构并进行相应调整，从而提高整体收入。这些传感器还可以提高员工安全。在Goldcorp，矿工的头盔中装有IIoT传感器，可在紧急情况下提供实时位置更新。Mining.Com表示：“工厂设备和车辆自动化程度的提高提高了安全性，同时降低了成本并使工人免于危险情况。”“将IIoT技术集成到完整的矿山运营中可以通过增加和减少支出来提高产量，从而最大限度地提高投资回报率。”制造商加强供应链监督随着制造商扩大分销渠道以适应全球数字经济，供应链管理的可见性对于确保客户及时收到优质产品至关重要。传感器还可以帮助组织存储产品的仓库，以满足地理区域的需求。“通过物联网，库存可以自动监控并与特定区域的客户需求相结合；因此，如果您是特定区域的经销商，您将能够在仓库中存储最佳数量的产品。”生产工程解决方案解释。借助工业物联网，员工还可以实时监控其运营的不同组成部分，让他们能够密切关注其产品从头到尾的演变情况。“在低功耗广域(LPWA)网络、蓝牙、GPS、射频识别(RFID)和其他技术的支持下，跟踪解决方案使制造商能够实时可视化准确的资产位置，”IOTTimes表示。“附在产品上的智能传感器可以提供有关运输条件的详细数据，例如温度、湿度和光照，以便在损坏或超过阈值时发送警报。”公用事业公司使用IIoT创建节能智能电网软件解决方案公用事业公司的监控流程根植于老化的技术，公司MACHFU业务发展副总裁JohnGeiger说。这导致基础设施以遗留和专有系统为主，不太愿意适应新的、基于开放标准的模型，这些模型不利于向现代分布式能源智能电网的过渡。IIoT的引入始于高级计量基础设施(AMI)，这是一个复杂的通信和数据收集系统网络，“允许客户、控制和事件数据的双向通信，”《 IoT World Today》解释说。从那时起，随着自动化系统的发展，可以更好地控制电压调节和能源分配，公用事业领域的IIoT领域得到了扩展。使用IIoT，能源公司可以重组其管理系统以适应智能电网。来自位于战略位置的传感器的连续数据流可以确保能源节点以最佳容量运行并在需要时进行更换。对于使用风能和太阳能等可再生资源的公司来说尤其如此，在这些公司中，不仅需要多个传感器来测量每个节点的效率，还需要测量相关的环境条件。“公用事业的IIoT承诺授权和机会，使公用事业能够监督整个客户家庭和工作场所的通信，”今日IOTWorld报道。“通过统一的全球公用事业通信解决方案方法，结合经验教训，公用事业公司了解了安全、隐私和与消费者的互动，公用事业公司应该迎接未来的不确定性，并在IIoT时代处于领先地位。”通过IIoT集成改进铁路跟踪和维护列车是一个世界城市的心脏，仅在纽约市，每年就有17亿人依赖地铁系统。然而，许多城市轨道交通系统都充满了维护问题和糟糕的乘客服务。然而，对IIoT的新尝试可能会为此类公共交通服务中一些最普遍的问题提供解决方案。传统上，铁路车辆的维修采用基于时间的维护计划。这种被动的铁路运营方式可能会导致火车在没有经过适当检查的情况下行驶太长时间，工作人员无法考虑使用频率，从而导致旅行效率低下、客户不满意，在某些情况下还可能导致悲惨事故等。在帕洛阿尔托研究中心(PARC)，研究人员正在研究将物联网传感器集成到火车车厢和车站的方法，作为新的基于状态的管理(CBM)系统的一部分，这将使铁路运营更安全、及时和高效。通过将物联网传感器引入已在运行的列车中，再加上IIoT数据仪表板来记录和远程监控数据，铁路组织可以预测列车何时可能需要维修并开始准备为这些车辆提供服务。“因此，火车公司正在从TBM转向这种更具预测性的模型，在该模型中，运营和管理团队可能会在资产发生故障前一周甚至一个月收到通知，从而使他们能够及时准备时间表和资源，以避免严重的火车停运和系统中断，”PARC战略执行总监AjayRaghavan告诉RailwayTechnology。“例如，在资产必须报废前一个月甚至六个月向运营商提供有关资产剩余使用寿命的数据，使他们能够提前计划主要资本支出。”该解决方案也不仅仅用于维护。连接设备的网络越大，铁路系统就越无缝。IIoT传感器可用于测量火车如何穿过轨道、当地环境条件、火车车厢的地理位置和客流量。将所有这些信息都集中在一个管理系统中，为铁路管理的整体方法打开了大门。建筑业进入IIoT数字时代根据世界经济论坛的最新报告，建筑业尽管占全球GDP的6%，但在采用第四次工业浪潮相关技术方面仍落后于其他行业。“该行业许多部门的大多数公司仍然主要使用人工方法，提供传统产品和服务，并根据既定的做法和商业模式运营，”报告的作者指出。“结果是生产力落后了。”从重型机械从设计布局到工人安全，建筑工地有许多移动部件，但这些区域内的任何有用数据都被孤立或根本没有收集。当IIoT集成到这些不同的站点组件中时，工业物联网对建筑工地具有许多安全和生产力影响。AtomitonCEOJaneRen(JaneRen)在《工程新闻记录》(EngineeringNewsRecord)中写道：“IIoT正在通过众多传感器将建筑领域数字化，这些传感器可以报告所有类型的数据、位置、速度、振动、燃料水平、安全/环境危害、原材料、成品、半成品，无需传统的手动/纸质数据捕获。”。物联网的一个特殊用例是新材料的订购，这可能会因人为错误而延迟。如果材料不及时到达，关键的最后期限可能会延迟，这对建筑公司来说在财务上处于不利地位。借助IIoT传感器和AI，可以自动订购新材料，从而消除由于员工疏忽而延迟交付的可能性。总体而言，包括IIoT在内的方法传感器是通过聚合许多不同部分的数据来统一建筑工地上的许多移动部分。这样，现场管理员可以轻松监控整个项目并确保按计划进行。“数字化建设可以通过增加设备正常运行时间、快速定位可移动设备、减少闲置时间以及通过预测性维护减少计划外停机来减少项目中断，”Ren写道。IIoT的使用仍处于早期阶段，一些行业比其他行业走得更远。然而，第四次工业革命正在快速来临，工业工程将发挥更大的作用，这意味着现在是投资的时候了。
