我们的（信息）图表，工业物联网的简短历史

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物联网 (IoT) 被许多人吹捧为下一次工业革命。近年来，物联网越来越成为主流，领先的分析公司预测，未来十年物联网的持续发展将推动全球收入增长超过 2-3 万亿美元。行业专家还一致认为，工业部门最能从这场技术革命中受益，工业物联网 (IIoT) 可能会推动物联网整体收入增长的最大份额。

通往当今 IIoT 革命的道路还很长，虽然消费者创新发挥了重要作用，但这条道路的大部分都是由工业部门创新铺就的。随着技术以前所未有的速度不断发展，投资者和技术最终用户都在考虑 IIoT 的未来。但在我们知道我们去过哪里之前，我们无法知道我们要去哪里，要了解 IIoT 的未来，我们必须从 1968 年开始。

卑微的开始

尽管前一天晚上的除夕庆祝活动留下了宿醉，工程师理查德（迪克）莫利还是在 1968 年 1 月 1 日起草了一份备忘录，最终导致了可编程逻辑控制器 (PLC) 的发明。他的创作 Modicon 为通用汽车的制造能力做出了巨大贡献，并对自动化行业的未来产生了重大影响。

迪克并不是 1968 年唯一忙碌的人。为了创造一种“生成和传输数字信息的装置”，美国发明家和商人西奥多·G·帕拉斯凯瓦科斯 (Theodore G. Paraskevakos) 正在研究世界上第一台机器对机器 (M2M) 设备。 Morley 的 PLC 和 Paraskevakos 的 M2M 是迈向当今 IIoT 的漫长道路上的第一步。

为互联互通奠定基础

快进到 1980 年代和两个重要的 IIoT 里程碑。 1983 年以太网连接的标准化为物理连接来自不同制造商的机器奠定了基础。六年后，欧洲核子研究中心 (CERN) 的计算机科学家蒂姆·伯纳斯·李爵士 (Sir Tim Berners Lee) 发明了一种名为万维网的小东西，从而加强了这种多网络管理。 Lee 构想并开发了 Web 以满足世界各地大学和研究所科学家之间自动信息共享的需求。

虽然“网络”仍处于起步阶段，但工业部门将目光投向了工厂车间的互操作连接。一组供应商聚集在一起解决日益增长的问题，称为“设备驱动程序问题”。该小组包括六家公司，包括 Fisher-Rosemount、Intellution 和 Rockwell Software 等。这是我们今天所知的 OPC 基金会的第一次会议。

连接、协作和合作

当这些工业解决方案供应商首次召开会议时，他们的人机界面 (HMI) 和监控与数据采集 (SCADA) 解决方案是使用专有通信协议或驱动程序库开发的。随着同类最佳解决方案的出现，以及最终用户工业运营商开始使用来自多个供应商的解决方案构建集成架构，在传统的不同机器之间实现通信的需求变得清晰起来。供应商要么投资资源开发应用级功能，要么开始在解决方案之间建立更具包容性的联系——包括竞争对手的。

一些供应商决定创建自己的应用程序编程接口 (API) 或驱动程序工具包。尽管这解决了他们自己的连接问题，但它限制了最终用户集成其他解决方案的方式。幸运的是，市场很快说服供应商合作并做出符合最终用户最大利益的更改。

OPC 基金会迫使许多竞争供应商共同努力解决由专有通信协议造成的连接问题。 1995 年，随着 Microsoft Windows 获得工厂车间的主导地位，对更具互操作性的解决方案的需求得到进一步强调。 Windows 95 是第一个商用现成 (COTS) 操作系统 (OS)，具有即插即用功能以支持与硬件的轻松集成，它允许用户与图形单元和控件进行交互，类似于已经使用的 HMI该工厂。 Windows 95/NT 4.0 也比它们的工业自动化同类产品对开发人员更友好且更便宜。随着 Microsoft Windows 是构建无处不在的操作系统这一点变得越来越明显，所有工业软件开发都开始将 Microsoft Windows 作为首选平台。

1990 年代后期还包括无线 M2M 技术的重大进步。以太网在当时已有 25 年的历史，成为工业环境中的通用连接标准。接口标准开始因行业而异——现在主导电力行业的 DNP 和 IEC 61850；楼宇自动化中的BACnet；以及 Profibus、CC-Link、HART 等其他标准。这些标准中的每一个的联盟开始形成。工业部门正在朝着我们今天所知的 IIoT 快速发展。

将工业物联网推向大众

随着无处不在的操作系统和以太网骨干网的到位，越来越多的工业设备开始连接。 1999 年，英国技术先驱凯文·阿什顿 (Kevin Ashton) 将连接基调延续到新千年，创造了“物联网”一词来描述互联网通过传感器连接到物理世界的系统。旧设备甚至可以实现连接，这一趋势在工业环境中被证明是关键，在这些环境中，设备昂贵且被认为是一项长期投资。

也许 2000 年代初期最重要的 IIoT 里程碑是云技术的出现和广泛采用。 2002 年亚马逊网络服务的推出将云带给大众，并永远改变了企业和工业架构的构建和利用方式。十四年后，云和虚拟机仍在为 IIoT 提供新的机遇。

在 2000 年代中期，随着消费者世界购买智能手机，工业世界变得越来越小，越来越智能的 PLC 和分布式控制系统 (DCS)。混合控制器和可编程自动化控制器 (PAC) 应运而生，随着电池和太阳能变得更加可靠和经济，传统硬件也在不断发展。制造商可以跨分布式架构（如石油管道）为传感器供电，以增强组织最远距离的智能和连接性。广泛的电源和与智能设备的连接的结合开始为工业数据添加有意义的背景。

数据转化为信息

上下文将数据转换为信息，行业再次求助于 OPC 基金会来解决围绕这种上下文数据通信的新挑战。 2006 年，基金会以 OPC UA 协议作为回应，许多人今天仍然依赖该协议。新的 OPC UA 协议建立在现有标准的基础上，但解决了新技术和进步的发展。 OPC UA 将 API 与线路分离，旨在适应现场设备、控制层应用程序、制造执行系统 ​​(MES) 和企业资源规划 (ERP) 应用程序。它的通用信息模型支持原始数据类型（例如整数、浮点值和字符串）、二进制结构（例如计时器、计数器和 PID）和 XML 文档。时至今日，OPC UA 提供了一种互操作性标准，可提供从车间到顶层的数据访问。

到 2010 年，机器和运营数据开始产生真正的价值，随着时间的推移，越来越多的组织试图存储和分析他们的数据。作为回应，数据历史记录市场起飞，传感器技术价格大幅下降。这种经济实惠且灵活的智能和连接将把许多“棕地”（预先存在的）工业架构带入 IIoT 时代，因为越来越多的传统设备得到了传感器智能和连接的支持。此外，个人计算和边缘设备的进步为组织随时随地访问和分析数据的能力提供了更大的灵活性。包括 Citrix 和 Intel 在内的 IT 行业领导者开始公开讨论针对日益增长的自带设备 (BYOD) 趋势的最佳实践。

今天、明天和以后的工业物联网

在过去的六年里，所有的部分都已经到位，以巩固对 IIoT 未来的真实而有意义的愿景。强大的工业连接、高级分析、基于状态的监控、预测性维护、机器学习和增强现实——这些是工业物联网概念的未来，以当今可用的可行技术为后盾。技术领导者（包括 GE、IBM、PTC 等）正在大力押注 IIoT 的未来。过去两年，在创新和收购方面的重大投资进一步完善了这些新兴的 IIoT 平台。

自从 Richard Morley 提出的 PLC 抗宿醉想法以来，已经走过了漫长的道路，但随着越来越多的注意力和资源致力于 IIoT 的发展，更广阔的市场有望实现更大的发展。根据最近的商业智能报告，未来五年内将在物联网解决方案上花费近 6 万亿美元，企业将成为物联网解决方案的最大采用者。

面对如此多的风险，工业界无疑将发生重大转变。随着规则的变化和技术的发展，角色会发生变化，业务结构也会随之调整。例如，传统上不同的运营技术和 IT 部门开始协作甚至合并。我们从客户那里听说了这些角色的转变，工业部门越来越多地使用传统 IT 标准（例如 MQTT、WAMP 和 XMPP）是这种转变的进一步证明。随着集成的、可访问的数据成为常态，能够解释数据的数据科学家越来越多地担任决策执行领导角色。

虽然很难准确预测 IIoT 将如何发展，但很明显，我们正在达到这场新工业革命的转折点。随着越来越多的设备连接起来，并创建更多的数据来提供给日益强大的分析和人工智能程序，围绕 IIoT 可以取得的进步似乎没有限制。