物聯(lián)網最主要的驅動力之一來自于商業(yè)和工業(yè)化應用，因為這可以大規(guī)模地體現其經濟價值。不過，傳統(tǒng)工業(yè)設備往往不喜歡改變，因為控制設備數量龐大、安全可靠性等原因。不久前，英特爾的子公司全球產品與營銷高級副總裁Jim Douglas用生動的比喻講述了工業(yè)物聯(lián)網的部署。
數以千計的PLC管理并不難
物聯(lián)網是非常有意思的概念。之前30年，業(yè)界一直在幫助客戶安全地防護好他們的數據，封閉在生產系統(tǒng)之內，不至于外泄。但是，現在我們又要幫助客戶把企業(yè)的生產系統(tǒng)開放，給出數據，分享數據，傳到云端。
在IT(信息技術)端，強調的不是物理設備的安全性，而是數據的安全性。而物聯(lián)網主要是強調既要滿足物理設備的需求，也要滿足IT架構下數據安全性的需求。
以工業(yè)PLC的物聯(lián)網部署為例，如何把開發(fā)出來的軟硬件部署到上千個PLC(可編程邏輯控制器)上，同時你還可以去監(jiān)測、控制這些設備?
第一步，過去你肯定是一個個地裝硬件，然后再一個個地裝軟件。但是在物聯(lián)網場景下，你就不用一個個地裝軟件了，全部是遠程操作。安裝的過程首先是你知道它已經裝上了，已經辨別出來了。同時要確保它是聯(lián)網的，但是要限制它能夠訪問網絡的功能。總之，就是你安裝的過程是一個合規(guī)的過程，它符合安全的性能要求。
接下來進行配制。就像你買了一部新手機，上面會提示你有最新的操作系統(tǒng)，問你要不要下載。為什么會出現這樣的提示?因為手機從出廠到你手里可能已經3個月了，軟件更新迭代的速度較快，你肯定希望你的硬件上跑的是最新的軟件。
安裝、配置好之后，你要檢測它是否正常工作。接下來你就要進行數據分析了。通過數據分析找到各種變化的趨勢，做出運營管理的決策。在運行一段時間后，設備可能需要更新?lián)Q代，直到其生命周期到了退役的終點，這期間都需要進行管理。
不過，管理需要考慮多方面因素。在工廠里，采用物聯(lián)網RFID射頻識別工具集后，現在不僅可把目標設定成我的測試APP，還可以在大規(guī)模的幾千件上面同時測試。在以前的物理技術中，你要做任何測試，必須把它拿到實驗室里。但在物聯(lián)網環(huán)境中，就已經把這個應用開發(fā)放到云端了，可把整個實驗過程虛擬化。在這個實驗室當中，你所創(chuàng)建的任何的APP都可以在虛擬化的物聯(lián)網構架中進行測試。
比如在云端實驗室，一千件PLC同時進行大規(guī)模的使用測試。測試的過程也是調試的過程，可確保它真地放到現實當中使用時是可以非常平穩(wěn)運行的。而且測試的不是一件，而是上千件。調試成功后，我對現實的物聯(lián)網當中去部署它就非常有信心了。
第三步要做的是管理和部署設備云。這個設備云代表你在部署的過程中可以控制這些設備。比如，我開發(fā)出來新的APP后要把它裝在一千個PLC上面，我要確保每一個PLC上都要同時跑這個APP，而且我是遠程操作。一旦裝載了這些APP之后，我還要進行遠程的監(jiān)控。同時我還要從設備上收集運營的數據，看他們是否正常。我也可以加一些商務邏輯在里面，比如這個設備我希望他在某一個溫度區(qū)間里。如果超過溫度的上限這個設備就給關掉，停止一段時間后再開始。
再回到一開始的概念，從前端設備上提取這些數據，上傳到云端，云端進行分析之后把結果再帶回到設備這端，這就是整個的循環(huán)過程。
煉油廠的改變
如何改造傳統(tǒng)工廠?舉一個煉油廠的例子。因為石化項目一般對安全性要求很高，所以很多設備都是三倍冗余度。如果我們觀察一下整個設備的架構(如下圖左圖)，可以看到最底層的架構是開關閥，要去控制開關和閘，你就要有PLC去進行控制。再上面一層是控制單元，控制所有的PLC。
為了確保這個設備系統(tǒng)是安全、可靠，需要隨時有備份，因此盡管你只需要1000件，但是備份三倍就變成3000件。一個設備壞了，第二個設備馬上就要上線，第二個設備壞了第三個設備立即上線。
這種設備整個的開發(fā)、維護成本是非常高昂的。因為所有硬件數量龐大，而且硬件需要人工一一測試，包括更新里面的軟件。所以傳統(tǒng)安全要求的行業(yè)根本就不愿意采用任何新技術，盡量繼續(xù)維持。所以這樣的化工廠，20年基本上技術設備是一成不變的。
1995年互聯(lián)網論文已經開始發(fā)表，到現在物聯(lián)網的出現與技術日新月異，但煉油廠20年都沒變過!提供的建議如上圖，下面叫執(zhí)行器、控制器，中間那層是PLC，最上面一層是控制層。現在我們干脆把最上面的控制層拿掉，把它們全部虛擬化。我所有的控制層全部都是云端的虛擬。因為虛擬化了，所以我可以持續(xù)地進行最新的版本更新。
這是一個非常好的夢想。但是像石化這樣的傳統(tǒng)企業(yè)，對安全性的要求非常之高，還要求實時性、可靠性。舉個簡單的例子，你正坐在辦公室里，突然收到了一個軟件更新的郵件，說我要更新你的outlook，要8個小時的下載時間。你無法保證這8個小時都讓它做下載這件事，否則你的控制怎么辦?可能發(fā)生的事故怎么辦?因此這并不是一種可行的方案。
