新材料技術、通信技術和云計算產業的發展，使得“萬物互聯”成為可能。物聯網經過多年的醞釀和發展，已經進入產業融合階段，因此，工業物聯網（IIOT）應運而生。

工業物聯網市場規模龐大，有較高的行業壁壘。需要較久的從業經驗和較深的行業理解力，才能真正了解客戶的問題和需求。

筆者采訪到了工業物聯網領域重點企業英飛凌。英飛凌是德國最大的半導體公司，作為德國工業4.0（工業4.0是生產中的物聯網，可使整個價值鏈連接在一起，因此也被稱為工業物聯網）執行和指導委員會初創成員，英飛凌在工業4.0相關規則和標準的制定中發揮著極其關鍵的作用，研制工業4.0所需的核心器件和提供領先的半導體產品解決方案。

英飛凌工業物聯網部署一覽

英飛凌科技（無錫）有限公司總經理陳小龍向筆者介紹道，英飛凌自身也是工業4.0的踐行者，在全球的工廠已經在實踐工業4.0的路線圖和系統。這個路線圖的重點就是智能工廠和運營，以數字化覆蓋生產、供應鏈和技術開發。

英飛凌科技（無錫）有限公司總經理陳小龍

在工業4.0的實踐中，得益于生產工藝智能控制，英飛凌的生產周期縮短了50%。由于采用確保連續優化的算法，在沒有額外投資購置新機器的情況下，英飛凌的生產效率提高了10%。目前，英飛凌的自動化程度高達80%，遠高于行業平均水平，并且其自動化生產每年能為公司降低100萬歐元的能源成本。

英飛凌位于德國德累斯頓的工廠是世界上尖端的自動化晶圓廠，先進的流程控制保障了領先的質量和無紙自動化工廠運營，并實現了所有零部件全程可追溯以及工廠間的高效物流。德累斯頓300毫米晶圓工廠已100%實現自動化，完全依靠機器人操作，200毫米晶圓廠的自動化程度更是遠遠超越其他同類工廠。比如機器人可完成無塵室質量的自動檢驗，大數據方案可以更好地關聯復雜的物流、質量和流程控制各環節，進一步提升質量水平。

英飛凌在華最大的生產基地—無錫后道工廠，也在逐步實現智能化，其安全芯片后道智能制造項目被評為“2015無錫物聯網十大應用案例”。

在工業物聯網中，智能機器將彼此交換信息，并自行組織。整個價值鏈中的流程將實現互聯和自動化。因此，整個生產將變得更高效、更敏捷。人與機器以全新方式建立通信。

半導體作為連接現實和數字世界的核心技術，將為工業4.0的實現鋪平道路。它能夠使制造系統像人一樣可以感覺、思考、溝通和行動。

如何讓機器變得像人一樣智能？陳小龍表示，英飛凌的產品能讓機器擁有“感官系統”、“大腦”、“免疫系統”和“肌肉”，這也是其核心優勢所在。

高級的感測功能（類似人體的感官）：傳感器無處不在，可以說它們是物聯網的“起點”，能夠從物聯網終端設備周圍的環境中獲取有意義的數據。（在現代化的高科技工廠中，工業傳感器在提高加工系統的精度和可靠性方面發揮著關鍵作用。傳感器必須提供有效、有意義的數據，并且性能足夠強大能在工業環境條件下使用。）

跨應用控制（類似人類的腦）：微控制器（MCU）通過收集、協調、處理、分析和傳輸數據來控制物聯網設備并對其作出指示，使其更加智能化。（單片機將傳感器收集的數據轉換為命令。他們使機器變得智能化和可控，例如檢測工業機械手的確切位置和速度，以便機器可以快速、靈活地做出響應。）

值得信賴的安全解決方案（類似人類的免疫系統）：安全解決方案能夠為系統和設備構筑一層保護屏，以保護個人隱私、知識產權和公共安全。（在信息物理系統之間的通信中，保護數據、流程和知識產權免遭破壞和盜竊至關重要。）

高效的電源管理（類似于人類肌肉）：機器依據“智能”的決策而運轉，這就有賴于功率半導體。（智能工廠里的機器和機器人總是在運轉中。它們配備無數電機，且必須為這些電機供電。功率半導體確保最大限度降低能量損耗，使得電流效率更高。）

英飛凌的傳感器融合和解決方案

我們觀察到，隨著工業物聯網的發展和崛起，傳感器已經成為行業企業布局的戰略高地。對于英飛凌在傳感器和傳感器融合方面的進展，陳小龍說道，智能工廠中配備了越來越多的傳感器，如適用于速度、位置、角度和壓力監測的傳感器，用于執行大量的任務、捕捉和控制復雜的進程。通過組合來自多種傳感器的信息，各個系統可以互補，通過數據的產生和分析來獲取知識，從而作出預測和自動化決策，達到制造的人、機、料、法的高效利用，降低運營成本和最大化價值鏈效益。

計算機系統、設備和機器不斷學習并獲得更多的數據，它們也將變得越來越像人類：然后它們可以將感官的任務接過去。在傳感器的幫助下，英飛凌能夠越來越好地復制人類的感覺：氣體傳感器將能“嗅聞”，壓力傳感器可以解讀氣壓，3D相機增強了設備的“視力”。

同時，作為傳感技術的全球領先者，英飛凌在傳感解決方案領域擁有40多年的經驗，憑借對系統的深刻理解創建了XENSIV傳感器產品組合。XENSIV系列旨在滿足當今工業應用等領域在傳感器方面所面臨的挑戰，為客戶提供最廣泛的即用型解決方案，從而加快產品上市。

XENSIV能夠實現可靠性。所有XENSIV傳感器的質量經過實戰驗證，表現出了非常高的設計和生產標準以及在最惡劣條件下進行擴展測試的能力。全球客戶可以在整個產品生命周期內依靠XENSIV實現系統穩定性、耐用性和完整性。

XENSIV是市場上最廣泛的傳感器產品組合，涵蓋了全方位的傳感器技術。產品包括磁性傳感器、壓力傳感器、聲學傳感器和3D圖像傳感器（REAL3）等，能夠符合工業生產種對傳感器的性能和完整性要求。

XENSIV可以幫助設備擁有“看”、“聽”、“感覺”和“理解”環境的功能，從而令生產更加智能化。通過XENSIV，客戶可以令產品設計更加智能化，從而創建具備更直觀交互機制和更強情境感知能力的新型創新應用。

此外，英飛凌還與生態系統合作伙伴攜手并進，共同開發創新協同的應用案例，為客戶帶來明顯的市場優勢。未來，英飛凌將秉承持續創新與追求卓越技術的精神，幫助客戶獲得市場領先地位。

工業物聯網面臨哪些挑戰？

工業物聯網產業鏈條在逐漸完善，企業意識也逐漸建立起來，但是距離大規模落地以及真正起到實際效果還有一段路程要走，還仍舊面臨一系列的困難和挑戰，英飛凌在其中扮演什么角色？承擔哪些職能？陳小龍為我們一一道來。

邊緣計算之于數據安全

數據的安全包括保密性和一致性。不管是工業物聯網還是工業互聯網，從云的角度看，它的安全性和傳統企業內網本質類似，但因為受眾不同、面臨的任務不同，所以挑戰不同。云服務也需要保證數據中心的物理安全，網絡防火墻的安全、抗攻擊，做好服務器和代碼審計，確保賬號、框架和平臺安全。但隨著云的發展，海量異構設備的接入，對業務實時性要求、應用智能化要求、安全與隱私要求等形成了眾多挑戰，這樣邊緣計算和安全被引入，這是目前快速發展的領域之一。

在工業4.0項目中，產生大量數據并需要對其進行分析——理想情況下，需要進行實時分析。然而，將這些大量數據全部傳輸到數據中心或云，將耗費時間、成本和大量存儲空間，滿足不了要求。于是需要在距離互聯系統較近的數據產生的位置（即“邊緣”），就對數據進行分析。在此過程中，不重要的信息被立即刪除，以便將剩余的具有相關性的數據饋送到數據中心或云。例如，如果傳送帶會在溫度過高時立即停止，則“正常溫度”信息并不重要。僅當傳感器測量到偏差時，才需要對這些數據進行分析。這只是個簡單的例子，邊緣也隱含了專有知識的粗細度邊界，有云才有邊緣，兩者需要協同，也就帶來了節點安全、通訊網絡安全、傳輸數據安全、身份認證和安全等課題。

因此，為保護邊緣端的數據安全，企業需要將系統保持為最新狀態，并安裝安全軟件更新。軟件與硬件相結合的安全解決方案也可確保互聯機器與通信節點受到保護。例如，英飛凌的OPTIGATPM芯片，可內置于路由器、工業PC或復雜的控制單元中，并由通信合作伙伴用來對網絡中的設備進行驗證，進而在網絡中完成自我認證并保護數據傳輸。OPTIGATrustX可以用于認證和通訊加密。只有云和邊緣都安全，最終才是安全的。

生態問題

英飛凌致力于聯合產業鏈上下游的力量，共同打造物聯網安全生態環境。

2015年，英飛凌推出了英飛凌安全合作伙伴網絡（ISPN），它是一個獨一無二的安全專家平臺，覆蓋廣博的物聯網生態圈，提供可輕松部署的基于硬件的安全解決方案。通過發揮其在特定應用領域和市場的技術專長，ISPN合作伙伴可滿足價值鏈各個環節的需求，從設計咨詢到系統集成和服務管理，應有盡有。

ISPN能讓越來越多的聯網設備和系統制造商輕松實現成熟的基于半導體的安全性。ISPN將不同應用領域和市場具備出色專業技術的物聯網安全廠商融合在一起。他們可帶來諸多基于物理硬件的安全解決方案，廣泛應用于物聯網各個領域，比如工業控制等領域。其中，合作伙伴涵蓋從設計咨詢到系統集成和服務管理等價值鏈的各個環節。

其它問題

物聯網安全本質上是以應用場景為導向來設計和定義安全的需求和解決方案。只要聯網了，安全就不可或缺了。一個應用場景越成熟，規模越大它所面臨的安全風險就越高。

目前最火爆的云計算服務非常需要安全芯片。越來越多的設備都要連接到各種各樣的云上，不同的設備有不同的云端訪問權限，有不同的數據加密要求，有不同的應用和場景，甚至有不同的安全和隱私保護需求。保證設備被正確的識別身份和權限，避免惡意攻擊和控制，為各種加密處理提供安全根，這都是英飛凌的安全芯片最擅長的。

英飛凌在安全芯片領域擁有超過30年的行業經驗，其設計的安全芯片能夠提供強大的硬件安全保障，實現數據傳輸與設備互聯的安全性以及設備的軟硬件防偽，高速數據運算與傳輸，滿足工業應用的各種性能需求。

英飛凌具備典型的德國工匠精神的特征，專注于產品設計，對品質精益求精，對質量有著執著的追求，同時非常強調社會責任和企業文化。這也是為什么英飛凌安全芯片在過去二十年內被全球無數客戶所采納和推崇。同時，英飛凌非常重視在中國的本土化建設，與國內很多企業和機構都保持著緊密的合作關系，協同發展，互惠共贏。我相信憑借英飛凌的產業經驗、產品質量和業界品牌，加上針對中國市場的產品設計，所構筑出的安全芯片產品方案，是最適合中國市場的，也是最有競爭力的。

工業物聯網未來發展趨勢&英飛凌發展規劃

工業物聯網的發展趨勢

今年的政府工作報告中明確指出，要打造工業互聯網平臺，拓展“智能+”，為制造業轉型升級賦能。工業物聯網是推動傳統工業向智能制造轉型升級的重要推動力。中國工業物聯網規模巨大，增長速度飛快。據估計，到2020年，工業物聯網在整體物聯網產業中的占比將達到25%，規模將突破4500億元。

在萬物智能互聯的大趨勢下，未來智能工廠不再是單個工廠的高效自動化，而是工廠與工廠之間、工廠與客戶之間的互動與連接。在此發展過程中，工廠將提高能源效率和實現精準制造。

英飛凌作為一家提供工業半導體解決方案的公司，能夠提供業內功率密度最高、最低損耗的功率器件來實現能源的高效利用。此外，英飛凌還擁有高效、可靠的工業器件以及完善的驅動解決方案（包括控制芯片）來達到精準制造的目的。

英飛凌在工業物聯網領域的發展規劃

英飛凌正在整合全球虛擬工廠，它的自然延伸就是客戶的定制化，這都離不開工業物聯網和工業互聯網的支撐。

我們正將自身在工業4.0方面的先進經驗分享給更多中國的合作伙伴，助力中國制造的轉型升級，也是我們“與中國共贏”戰略中非常重要的組成部分。