揭秘 IIoT——跨行业的 10 个应用和用例

工业物联网 (IIoT) 是一项革命性技术，已在各个行业中占据一席之地。 这项变革性技术通过连接机器、设备和传感器来收集、分析和交换数据，从而彻底改变了不同的领域。 工业物联网的应用提供了众多好处，并为企业优化运营、提高生产力和推动跨行业创新创造了新的机会。

专家预测，工业物联网技术的未来将蓬勃发展，到 2030 年，全球市场价值将突破 3.3 万亿美元。这一增长是由多种因素推动的，包括云计算平台的快速采用、半导体和电子设备的技术进步、IPv6 的标准化以及很快。

在当今快节奏的数字时代，全球各种规模的企业越来越多地采用工业物联网来跟踪设备性能、优化物流、预测机器故障、提高产品质量、增强员工安全、获得有价值的见解等。 它们是工业 5.0 快速采用的驱动力，工业 5.0 是第五次工业革命，定义了制造业的自动化和安全数据交换的新水平。

让我们更深入地研究 IIoT 世界，讨论其跨行业的各种应用和用例。 我们还将在此博客中发现一些工业物联网的现实示例。

了解工业物联网技术

在深入研究工业物联网的具体应用和用例之前，有必要了解其本质。 IIoT 是指工业环境中互连设备、传感器和系统的网络，可实现更智能的决策和运营效率。

当由具有人工智能 (AI) 和机器学习 (ML) 功能的现代 ERP 运行时，企业可以分析和利用 IIoT 解决方案生成的数据来提高可见性、生产力、效率等。 IIoT 标准通常促进机器对机器 (M2M) 通信以及中央系统与集成 IIoT 技术的所有设备之间数据的一致传输。

简而言之，IIoT 是一个术语，用于定义物联网 (IoT) 在工业环境中的应用，支持实时数据监控、预测分析和远程管理。

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物联网与工业物联网

物联网是一个更广泛的术语，涵盖了庞大的互连设备网络，从家用电器和车辆到各种小工具，所有这些都通过互联网进行通信和共享数据。 其应用范围广泛，从可穿戴设备、联网汽车到智能家居，甚至智能城市的概念。

IIoT 是专为工业应用量身定制的 IoT 子集。 其主要重点在于通过数据驱动的洞察来优化工业运营和流程。 IIoT 技术主要关注互联组织生态系统中的自动化，提高制造、能源和运输等各个行业的效率、质量、生产力和安全性。

虽然物联网和工业物联网由相同的核心技术（例如传感器、连接和数据分析）驱动，但根本差异在于它们的应用和优势。 物联网通过将智能引入我们的家庭、城市和设备来丰富我们的日常生活，而工业物联网则彻底改变整个行业，重塑企业的运作和竞争方式。

下面的简要表格强调了物联网和工业物联网之间的主要区别。

IIoT 在不同行业的应用和用例

工业物联网广泛应用于工业环境中，从农业到能源管理、制造到汽车、医疗保健到交通、网络安全到建筑等等。 它们是更大系统的重要组成部分，该系统专注于企业中使用的对象和设备，创造更有利可图、更高效、更智能的工业运营。 让我们一起探讨一下IIoT在各行业的行业应用。

制造业中的工业物联网

制造业中的工业物联网通过实现预测性维护、实时监控和自动化彻底改变了流程。 制造商可以部署 IIoT 传感器和分析平台来监控设备运行状况、检测异常并在潜在故障发生之前进行预测。 这种主动维护方法可最大限度地减少停机时间、降低维护成本并提高设备的整体可靠性。

此外，支持工业物联网的自动化系统可简化生产流程、提高效率并实现大规模定制，以满足不断变化的客户需求。 根据一份报告，IIoT 的最大部分（约 34%）由制造业使用。

医疗保健中的工业物联网

医疗保健领域的工业物联网通过促进远程患者监控和提高医院的运营效率，给行业带来了革命性的变化。 例如，医院使用支持工业物联网的可穿戴设备远程监控患者的症状。 它使医疗保健提供者能够发现疾病的早期迹象并及时提供干预措施，减少再入院率并改善患者的治疗结果。 此外，医院利用工业物联网进行资产跟踪和管理，确保医疗设备得到正确维护并在需要时随时可用。

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零售和供应链中的工业物联网

工业物联网在零售领域的应用有助于优化供应链运营并改变客户体验。 零售商使用信标和 RFID 标签等支持 IIoT 的设备来跟踪库存水平、监控产品动向并优化商店布局，以提高客户参与度和销售额。

此外，工业物联网解决方案可以部署在仓库和配送中心，以实现库存管理自动化、优化拣货和包装流程，并确保及时将货物交付给客户。 它提高了供应链管理的整体效率和客户满意度。

另请阅读：零售业中的物联网 – 用例、挑战、流程和成本

智能农业中的工业物联网

在农业领域，工业物联网的应用通过实现精准农业和智能农业技术重新定义了传统农业实践。 农民可以利用工业物联网传感器和无人机实时监测土壤湿度、作物健康和环境条件。 这种数据驱动的方法使农民能够优化灌溉计划、最大限度地减少用水量并最大限度地提高作物产量。 此外，工业物联网解决方案还可用于牲畜监测，帮助农民跟踪动物行为、健康和喂养模式，以改善动物的整体福祉和农场生产力。

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能源和公用事业中的工业物联网

能源和公用事业部门使用工业物联网来优化能源生产、分配和消费。 例如，公用事业公司部署智能电表和传感器来实时监控能源使用情况，使消费者能够跟踪他们的能源消耗并做出明智的决策，以降低成本和节约能源。 此外，支持工业物联网的智能电网使用传感器、数据分析和连接来更快地检测和响应停电和电网干扰，确保为消费者提供不间断的能源供应。

因此，多家能源公司越来越多地利用工业物联网解决方案来分析风力涡轮机的数据、优化涡轮机性能、最大限度地降低维护成本并增加能源输出。

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网络安全中的工业物联网

在网络安全领域，工业物联网在保护工业系统和网络免受网络威胁方面发挥着越来越重要的作用。 IIoT 能够持续监控网络活动、异常检测和快速事件响应，从而增强工业组织的网络安全。

例如，世界各地的公司部署工业物联网传感器和分析平台来监控网络流量、识别可疑行为并检测潜在网络威胁的可能性。 此外，工业物联网还支持安全设备身份验证、数据传输加密和访问控制机制，以保护敏感信息并防止未经授权访问工业资产。

运输和物流中的工业物联网

工业物联网通过实现实时跟踪、预测性维护和智能物流，正在迅速改变运输和物流行业。 使用工业物联网设备，公司可以监控车辆、跟踪货运并根据交通和天气状况优化路线。 这可以降低成本、提高运营效率并增强客户服务。

例如，物流公司可以实施工业物联网来实时跟踪卡车车队，从而实现预测性维护、改进路线规划和优化燃料消耗。 它可以改善服务交付并显着节省成本。

另请阅读：供应链和物流中的物联网 – 优势、用例和挑战

汽车工业物联网

在汽车领域，工业物联网通过提高效率、质量控制和预测性维护、提高车辆性能并降低成本来帮助重新定义生产流程。

嵌入制造设备和生产线中的工业物联网传感器收集有关机器性能、生产率和质量指标的实时数据。 然后分析这些数据，以优化生产计划、识别低效率并在制造过程的早期检测缺陷。

此外，支持工业物联网的预测性维护通过从被动策略转变为主动策略，有助于优化车辆维护策略。 IIoT 系统可以实时监控多个组件，例如发动机性能、轮胎压力和制动器磨损，检测组件故障的早期迹象。 它可以帮助管理人员在故障发生之前安排主动维修或更换。 这种方法可以最大程度地减少计划外停机时间、降低维修成本并提高车辆安全性。

此外，汽车行业还使用支持工业物联网的自动驾驶汽车在其场所内进行物流管理和货物运输。 这些自动驾驶智能车辆配备了许多智能传感器，可以帮助它们持续检测沿途的交通拥堵情况，与控制站通信，并进行偏离以安全快速地到达目的地。

另请阅读：汽车物联网：优势、应用和实例

建筑工业物联网

建筑公司利用工业物联网传感器和远程信息处理解决方案来监控设备使用情况、跟踪资产位置并更有效地安排维护。 这种对设备可用性和性能的实时可见性使施工经理能够优化资源分配，最大限度地减少停机时间，并减少设备盗窃和误用。

此外，支持工业物联网的可穿戴设备和传感器通过监测生命体征、检测危险状况并提供实时警报来防止建筑工地发生事故和伤害，从而增强工人的安全。

食品和饮料行业的工业物联网

食品和饮料行业的工业物联网有助于增强食品安全、质量控制和供应链管理。 IIoT 传感器和设备监控食品生产和分销的各个方面，例如温度、湿度和存储条件，确保符合食品安全法规并降低污染风险。

此外，支持工业物联网的供应链解决方案可改善库存管理、可追溯性和透明度，使公司能够优化生产流程、减少浪费，并向消费者提供更新鲜、更安全的产品。

IIoT 应用的挑战和解决方案

工业物联网的应用和用例并非没有风险和挑战。 其中包括有关连接、数据安全、合规性和隐私的问题。 然而，每一个挑战都有其潜在的解决方案。 让我们详细讨论 IIoT 应用的挑战和解决方案：

安全和隐私

挑战：工业物联网系统容易受到网络攻击和数据泄露，给敏感信息和运营完整性带来风险。

解决方案：实施强大的网络安全措施，包括加密、多因素身份验证、访问控制和定期安全审核。

数据管理和分析

挑战：管理和分析 IIoT 设备生成的大量数据需要占用大量资源，并构成重大挑战。

解决方案：为了有效应对这一挑战，企业应该投资先进的数据分析工具和可扩展的数据存储解决方案，以实时处理和分析工业物联网数据。

可扩展性和集成性

挑战：跨多个地点扩展 IIoT 部署以及与现有遗留系统集成可能非常复杂且耗时。

解决方案：设计 IIoT 解决方案时考虑到可扩展性，利用模块化架构和标准化接口来促进与现有系统的无缝集成。

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监管合规性

挑战：遵守行业特定的法规和合规性要求（例如 GDPR 或 HIPAA）可能会给 IIoT 实施带来重大挑战。

解决方案：确保IIoT解决方案符合相关标准和数据治理政策，以确保符合行业特定的监管要求。

IIoT 应用的现实示例

各行各业的许多公司已成功采用 IIoT 架构，并正在从 IIoT 中获益，从而改善其业务。 以下是各行业 IIoT 应用的一些现实业务示例：

发那科公司：预测分析

Fanuc Corporation 是工业机器人和自动化解决方案的领先制造商，利用 IIoT 技术实施预测分析来维护其机器人系统。 泰国的采用有助于该公司在潜在的设备故障发生之前进行预测，从而实现主动维护干预，以防止计划外停机并优化生产效率。

飞利浦医疗保健：远程患者​​监控

飞利浦医疗保健提供一系列支持 IIoT 的医疗设备，用于远程患者监控。 他们的 HealthSuite 平台集成了来自可穿戴传感器、医疗设备和电子健康记录的数据，为医疗保健提供者提供有关患者健康状况和治疗计划遵守情况的实时洞察，从而实现主动干预和个性化护理。

空客：智能工厂

全球航空航天制造商空中客车公司已采用工业物联网来创建智能工厂，利用自动化、连接性和数据分析来优化制造流程。 通过将制造设施转变为智能工厂，空中客车公司旨在提高运营效率、降低成本并加快飞机和航空航天产品的上市时间。

施耐德电气：能源管理

施耐德电气是一家专门从事能源管理和数字自动化的跨国公司，为公用事业公司提供支持工业物联网的智能电网解决方案，以降低成本并提高客户满意度。 他们的 EcoStruxure 平台从传感器、仪表和电网基础设施收集数据，以优化能源分配、监控电能质量以及实时检测和响应电网干扰。

约翰迪尔：自动驾驶汽车

约翰迪尔是一家重型设备制造商，包括柴油发动机、农业机械、草坪护理设备等。 约翰迪尔的自动驾驶拖拉机和农业机械配备了工业物联网传感器、GPS 技术和先进的自动化系统，可实现其设施的自主操作。

DHL：资产跟踪和管理

DHL 是一家全球物流公司，采用支持 IIoT 的跟踪设备来监控运输途中的包裹和货物的位置和状况。 通过利用货运状态、温度和湿度的实时数据，DHL 可以确保货物及时交付，同时最大限度地减少供应链中的损失和延误。

使用 Appinventiv 简化 IIoT 连接

工业工业物联网可以为多个行业的企业带来巨大的机遇。 随着工业物联网技术的采用不断增加，它有望成为工业领域的新规范。 因此，如果您也考虑采用这项技术来实现业务自动化，请与我们的技术传播者联系以获取专家指导和支持。

我们提供工业物联网应用程序开发服务，帮助企业利用数字技术扩展规模和发展。 我们的团队由 1500 多名技术专业人员组成，有能力协助公司在 IIoT 世界中畅游，从战略制定到部署等。

无论您是希望优化制造流程、改善供应链管理、增强资产跟踪和维护、优化库存管理还是其他目标，我们都是您值得信赖的利用 IIoT 服务的技术合作伙伴。 立即联系我们，了解我们的 IIoT 软件开发解决方案和 IIoT 服务如何帮助您释放技术的全部潜力并推动数字时代的可持续增长。

常见问题解答

问：工业物联网有哪些优势？

答：工业物联网对企业有很多好处，可以帮助他们实现卓越运营、推动创新并在快速发展的数字环境中获得竞争优势。 IIoT 的一些显着优势包括：

提高运营效率：工业物联网的应用可以实时监控和优化工业流程，从而提高效率并减少停机时间。

预测性维护：工业物联网传感器收集有关设备性能的数据，使预测性维护能够在潜在问题导致代价高昂的故障之前识别它们。

提高生产力：工业物联网驱动的自动化和优化简化工作流程、提高生产力并实现更敏捷的决策。

降低成本：该技术通过优化能源消耗、提高资源利用率和预测性维护来帮助降低运营成本，从而节省总体成本。

增强安全性：远程监控和可穿戴设备等工业物联网应用通过检测危险、确保遵守安全法规和提高工人安全来提高工作场所安全性。

数据驱动的见解：工业物联网解决方案生成大量数据，企业可以分析这些数据以获得可行的见解、优化流程并推动创新。

可持续实践：工业物联网促进资源优化、减少浪费和提高能源效率，减少对环境的影响并支持可持续发展目标。

问：IIoT架构中有哪些关键技术？

答：多种技术共同构成了 IIoT 架构的基础，从而能够为工业应用开发可扩展、安全和可互操作的解决方案。 IIoT架构的关键技术包括

传感器和执行器：传感器从物理环境收集数据，而执行器使系统能够与物理对象交互。

连接性：蜂窝网络、Wi-Fi、蓝牙和 Zigbee 等连接技术支持 IIoT 生态系统中的设备和系统之间的通信。

边缘计算：边缘计算使计算和数据存储更接近数据源，减少延迟和带宽使用。

云计算：云计算提供可扩展的存储和处理能力，用于处理大量 IIoT 数据。

数据分析和人工智能：人工智能和数据分析技术用于从工业物联网数据中获取可行的见解。

安全技术：加密、身份验证、访问控制和入侵检测系统等安全技术对于确保 IIoT 系统的完整性和机密性至关重要。

协议和标准：协议和标准定义了设备如何在 IIoT 网络中通信和交换数据。

问：构建 IIoT 解决方案的成本是多少？

答：构建 IIoT 解决方案的成本可能会因各种因素而有很大差异，例如项目的复杂性、部署规模以及特定的业务领域和要求。

一般来说，开发工业物联网解决方案的成本包括与硬件（传感器、设备、网关）、工业物联网软件开发、连接基础设施、数据分析工具以及持续维护和支持相关的费用。 此外，其他重要因素（例如安全措施的集成、功能列表、可扩展性要求、法规遵从性以及任何定制或与现有系统的集成）也会影响成本。

平均而言，功能有限的基于 IIoT 的基本应用程序的价格在 30,000 美元到 100,000 美元之间。 对于涉及与现有系统集成、定制和可扩展性的更复杂的项目，开发成本可能约为 100,000 美元至 300,000 美元或更多。

要更准确地估计 IIoT 应用程序开发成本和时间表，请与我们高效的 IIoT 开发人员讨论您的项目想法。