在即將結束的2018年，工業協同、工業創新、工業互聯網、工業物聯網等有關工業的熱詞依舊是物聯網行業討論的熱點話題。根據中投顧問的調查數據顯示，2017年中國工業物聯網市場規模為2，400億元。預計2019年我國工業物聯網市場規模將達到3，650億元，未來五年(2019-2023)年均復合增長率約為18.84%，2023年將達到7，280億元。

數據來源：中投顧問產業研究中心

在談論融入物聯網技術后的工業具有的優勢前，首先要知道工業物聯網的基礎以及該注意的哪些方面，最后再來探討該項技術帶來的商業模式。

6種常見的工業協議

不同設備之間的連接，關鍵在于網絡互通問題，不同時期、不同品牌、不同協議的工業設備，如機床、熱處理設備、自動生產線、柔性生產線、專機設備、AGV、3D打印設備、注塑機、測量儀、機器人乃至可穿戴設備等，都有不同格式的數據通信協議，因此，連接是一個極其復雜的過程。這里列舉6種常見的工業協議。

1、RS232

在串行通訊時，要求通訊雙方都采用一個標準接口，使不同的設備可以方便地連接起來進行通訊。RS-232接口是目前最常用的一種串行通訊接口。RS-232-C是美國電子工業協會EIA(ElectronicIndustryAssociation)制定的一種串行物理接口標準。RS-232總線標準設有25條信號線，包括一個主通道和一個輔助通道。工業控制的RS-232口一般只使用RXD、TXD、GND三條線。通常RS-232接口以9個引腳(DB-9)或是25個引腳(DB-25)的型態出現，一般個人計算機上會有兩組RS-232接口，分別稱為COM1和COM2。

2、RS485

聯網通信接口最初是數據模擬信號輸出簡單過程量，后來儀表接口是RS232接口，這種接口可以實現點對點的通信方式，但這種方式不能實現聯網功能，隨后出現的RS485解決了這個問題。

485通訊接口是對通訊接口的硬件描述，它只需要兩根通訊線，即可以在兩個或兩個以上的設備之間進行數據傳輸。這種數據傳輸的連接，是半雙工的通訊方式。在某一個時刻，一個設備只能進行發送數據或接收數據。而RS232是全雙工，最少3條通信線(RX,TX,GND)，因為使用絕對電壓表示邏輯，由于干擾，導線電阻等原因，通訊距離不遠，可以做到低速時幾十米。

在RS232或RS485設備聯成的設備網中，如果設備數量超過2臺，就必須使用RS485做通訊介質，RS485的設備間要想相互通信只有通過“主(Master)”設備中轉才能實現，這個主設備通常是PC，而這種設備網中只允許存在一個主設備，其余全部是"從(Slave)"設備。而現場總線技術是以ISO/OSI模型為基礎的，具有完整的軟件支持系統，能夠解決總線控制、沖突檢測、鏈路維護等問題。

3、CAN

控制器局域網CAN(ControllerAreaNetwork)屬于現場總線的范疇，是一種有效支持分布式控制系統的串行通信網絡。是由德國博世公司在20世紀80年代專門為汽車行業開發的一種串行通信總線。由于其高性能、高可靠性以及獨特的設計而越來越受到人們的重視，被廣泛應用于諸多領域。CAN協議分為物理層和數據鏈路層，CAN的信號傳輸采用短幀結構，傳輸時間短，具有自動關閉功能，具有較強的抗干擾能力。CAN支持多主工作方式，并采用了非破壞性總線仲裁技術，通過設置優先級來避免沖突，通訊距離最遠可達10KM/5Kbps/s，通訊速率最高可達40M/1Mbp/s，網絡節點數實際可達110個。

由于CAN總線本身的特點，其應用范圍目前已不再局限于汽車行業，而向自動控制、航空航天、航海、過程工業、機械工業、紡織機械、農用機械、機器人、數控機床、醫療器械及傳感器等領域發展。

4、PROFIBUS

PROFIBUS是德國標準(DIN19245)和歐洲標準(EN50170)的現場總線標準。由PROFIBUS--DP、PROFIBUS-FMS、PROFIBUS-PA系列組成。DP用于分散外設間高速數據傳輸，適用于加工自動化領域。FMS適用于紡織、樓宇自動化、可編程控制器、低壓開關等。PA用于過程自動化的總線類型，服從IEC1158-2標準。PROFIBUS是一種用于工廠自動化車間級監控和現場設備層數據通信與控制的現場總線技術。可實現現場設備層到車間級監控的分散式數字控制和現場通信網絡，從而為實現工廠綜合自動化和現場設備智能化提供了可行的解決方案。該標準廣泛適用于制造業自動化、流程工業自動化和樓宇、交通電力等其他領域自動化。

5、ModBus

Modbus是由Modicon(現為施耐德電氣公司的一個品牌)在1979年發明的，是全球第一個真正用于工業現場的總線協議。

ModBus網絡是一個工業通信系統，由帶智能終端的可編程序控制器和計算機通過公用線路或局部專用線路連接而成。其系統結構既包括硬件、亦包括軟件。它可應用于各種數據采集和過程監控。

ModBus網絡只有一個主機，所有通信都由他發出。網絡可支持247個之多的遠程從屬控制器，但實際所支持的從機數要由所用通信設備決定。采用這個系統，各PC可以和中心主機交換信息而不影響各PC執行本身的控制任務。

Modbus協議是應用于電子控制器上的一種通用語言。通過此協議，控制器相互之間、控制器經由網絡(例如以太網)和其它設備之間可以通信。它已經成為一通用工業標準。有了它，不同廠商生產的控制設備可以連成工業網絡，進行集中監控。此協議定義了一個控制器能認識使用的消息結構，而不管它們是經過何種網絡進行通信的。它描述了一控制器請求訪問其它設備的過程，如何回應來自其它設備的請求，以及怎樣偵測錯誤并記錄。它制定了消息域格局和內容的公共格式。

Modbus是通訊協議，而RS232、RS485只能代表通訊的物理介質層和鏈路層。Modbus協議支持傳統的RS-232、RS-422、RS-485和以太網設備。許多工業設備，包括PLC，DCS，智能儀表等都在使用Modbus協議作為他們之間的通訊標準。

6、OPC

OPC全稱是ObjectLinkingandEmbedding(OLE)forProcessControl，它的出現為基于Windows的應用程序和現場過程控制應用建立了橋梁。在過去，為了存取現場設備的數據信息，每一個應用軟件開發商都需要編寫專用的接口函數，由于現場設備的種類繁多，且產品的不斷升級，往往給用戶和軟件開發商帶來了巨大的工作負擔。通常這樣也不能滿足工作的實際需要，系統集成商和開發商急切需要一種具有高效性、可靠性、開放性、可互操作性的即插即用的設備驅動程序，在這種情況下，OPC標準應運而生。OPC標準以微軟公司的OLE技術為基礎，它的制定是通過提供一套標準的OLE/COM接口完成，在OPC技術中使用的是OLE2技術，OLE標準允許多臺微機之間交換文檔、圖形等對象。

RS232、RS485是硬件接口技術，CAN、PROFIBUS是現場總線技術，ModBus是工業控制協議，OPC是網絡數據接口。當然，工業協議非常多，常見的現場總線就有二十多種，若要設備彼此之間無障礙通信對話，至少需要5000種以上的通信協議，所以標準化的設備通信協議目前來說還很難實現，這是一個漫長的過程。

安全威脅需重視

區別于傳統網絡環境，物聯網面臨新的安全威脅，從感知層到應用層對現有的技術手段和管理方式都提出了新的挑戰。在今年1月，以色列電力供應系統出現了史上最大規模的網絡攻擊事件;4月，德國核電站負責燃料裝卸的系統遭到攻擊;10月，美國遭遇史上最嚴重“斷網”號稱Ddos攻擊;12月，烏克蘭再次遭黑客攻擊導致電力系統中斷。據Gartner預計，到2020年，針對IOT設備的攻擊將占到企業遭遇攻擊總數的25%。

工業物聯網安全威脅亦是如此，安全威脅均來自各個層面，任何一個環節的防護缺失都可能導致整個系統遭受致命攻擊。

網絡接入：網絡接入是IIOT生態構建基礎，涉及物聯網設備感知和接入，橫跨多個網元及系統，如發生無線干擾、基站攻擊、偽基站篡改偽造消息、監聽終端AP通信等。

數據傳輸：承載物聯網及控制系統的關鍵數據，易被劫持、監聽、篡改和仿冒，如數據監聽、數據竊取、數據篡改仿冒、數據破譯等，會導致敏感隱私數據泄露或重大商業損失。

智能設備：智能硬件及應用是工業物聯網的基礎，面臨的安全風險分為通用和個性化兩部分，內置的系統及應用具有形態多樣、場景豐富、受眾分散等特點，是整個體系鏈內最易被攻擊的環節之一。構成IIOT的智能設備，假若終端DDOS被攻擊、終端惡意訪問，或繞過網絡防護進行攻擊，由于廠商眾多、目標分散、防御水平良莠不齊等原因，容易被攻擊者突破造成整個系統的癱瘓。

應用系統：IIOT的業務承載，也是整個體系內最易被攻擊利用的點，存在代碼、數據、業務、通訊等多方面安全風險。

涵蓋的商業模式

依據工業物聯網推出的各類解決方案都和市場的商業模式密不可分，事實上，在設計一個解決方案時可以將關于商業模式的構想當做需求的一個維度加以分析，同時，解決方案的技術和經濟可行性也會影響其對應的商業模式構建。此外，選擇商業模式也受承載該方案的企業戰略、目標市場客戶群體的偏好和接受能力等因素影響。

1、私有系統

這是工業物聯網領域最常見的業務模式。最早出現的場景多數來自電力、能源、市政、大型制造業等領域。在這些場景下，用戶往往是系統的唯一用戶或關鍵用戶，該方案上線對用戶主營業務的利潤、管理效率、產品質量、工作場所安全性等等的提升來衡量解決方案的價值。

私有系統的提供者多為工業物聯網集成商，要求能為用戶提供定制化解決方案，且具備較強的客戶需求掌控能力和產品化能力。

2、業務平臺

業務平臺的模式是指那些聚焦某個或幾個相似的或者具有一定關聯性的業務領域，提供線上線下專業服務的物聯網平臺。這些平臺的業務模式一般工業屬性較濃重，而物聯網解決方案是作為其業務支撐體系存在的。

工業物聯網技術是為了搭建一個信息化的系統，對工業設備的故障、統一化管理和大數據分析等等做分析維護，這跟私有系統本質上有相似性，都體現了業務流程的特點。

3、通用平臺

眾多的連接設備讓通用平臺對數據量的承載有很大要求，一般由騰訊、阿里云、微軟、亞馬遜等典型的大型云計算服務商和眾多的電信運營商提供應用場景中常用技術架構的支持，如MQTT服務等，以方便用戶將物聯網解決方案在其提供的平臺上搭建。

通用平臺提供的是部署在云端的通用技術組件，各家提供的技術組件有一定的差異性，但一般也可以劃分為數據采集、數據庫、規則引擎、發布工具等。有的還配有設備端的數據采集技術包提供，以便在設備端就完成數據的規范化，以及實現更好的設備端和平臺的保密和安全性。

4、通用組件

一些從事系統集成或自用系統的建設過程中，發現一些技術組件具有一定的通用性，從而將這些技術組件作為產品銷售。設備端的網關、服務端的軟件都可以成為銷售的對象，而其他集成商可以購買這樣的產品用于自身項目中的解決方案的實現。

很多傳統的工業控制系統提供商都是采用的這種商業模式，因為網關和服務軟件的銷售模式很像其傳統的控制器、采集器和組態軟件等產品的銷售模式，可以利用現有團隊和渠道的能力。集成商在這里仍然會扮演銷售渠道的角色，因為這種模式下，交付的這些通用組件是不能直接滿足最終用戶的需求，必須經過系統層面的二次開發。

工業物聯網解決方案的商業模式可以有多種模式，一家工業物聯網業務的企業未必只有一種，往往同時扮演著多個角色，未來將等待眾多IIOT企業的共同參與和探索。