西门子工业物联网平台(工业物联网云平台开源)

 

未来制造业需要的不是石油，而是数据。 阿里巴巴董事局主席马云在2015年举办的贵阳国际大数据产业博览会上如是说。《经济学人》则在今年撰文称，数据已经取代石油，成为当今世界最有价值的资源。

实现石油价值重要方法之一就是燃烧。工业云则是燃烧数据石油的发动机。

广义的工业云平台，包括云设施Iaas层（Infrastructure-as-a-Service，基础设施即服务）、物联网平台和工业云。狭义的工业云平台则不包括云设施。

南山工业书院发起人、北京联讯动力咨询公司总经理林雪萍向界面新闻记者介绍，云设施属于基础应用Iaas层，比如亚马逊的AWS、微软的Azure、阿里云等；工业云是体现在工业领域的具体应用，是支撑内容应用、具体运营的平台，以PaaS层（Platform-as-a-Service，平台即服务）为主、少量的SaaS层（Software-as-a-Service软件即服务）为辅，例如GE的Predix、三一重工的根云等。

一般企业所说的工业互联网平台，主要是指工业云，是应用服务层。工业云和物联网平台有所不同，物联网平台本身并不包含如传感器等硬件设备，功能可繁可简，从激活物体相连到带有分析、数据库甚至可视化等功能。

物联网平台是负责将万物相连的连接层和支撑层，例如PTC的ThingWorX，这里主要以PaaS为主。而西门子的MindSphere既是物联网平台，又是工业云平台。林雪萍说。

云设施格局已定，物联网平台局面狭小，工业云则市场巨大。如何跟工业云平台进行对接产生了无穷的变数。林雪萍说，真正的行业互联网厮杀，将发生在工业云领域。

一

以手机为代表的数字化终端俨然成为现代人体器官的延伸。通过手机中的APP Store（应用商店），大到购买家用电器、吃穿用度、订购机票酒店、预约订车，小到扫码使用共享单车，在菜市场里、流动早餐车上通过移动支付购买食材和早餐，现代人的生活已经与手机紧紧捆在了一起。

工业领域也将很快迎来这么一天：打开工业应用商店，里面有监视、分析能耗的APP，也有分析整条生产线的APP，或是监控某台设备位置和状况的APP等。

埃森哲公司CEO Pierre Nanterme认为， 2000年以来，半数以上的财富500强企业之所以消失，都是因为没有跟上数字化步伐。

德国工业巨头西门子的变化可以管窥一斑。

这家有着170年历史的老牌制造企业，以设备制造、电气化和自动化著称。近十几年来，西门子从硬变软，自2001年起，开始对软件进行布局与收购。

2007年，西门子斥资35亿美元收购UGS公司，获得了三项数字化重要产品NX、Teamcenter和 Tecnomatix。其中，Teamcenter是集成PLM（产品生命周期管理）、制造运营管理（MOM）和全集成自动化（TIA）的共享协作平台。

此后，西门子陆续完成了对Vistagy、Camstar、CD-adapco、Mentor Graphics等的并购。

2014年10月起，西门子主导开发Simatic IT MES解决方案，年底搭建跨业务新数字化服务平台Sinalytics。

2015年底，西门子推出工业云服务项目MindSphere平台。

如今，西门子成为仅次于SAP的欧洲第二大软件商，以及全球前十大软件商，拥有当前世界品类覆盖最全面、综合竞争实力最强的工业软件体系。

西门子正在思考，怎样转变才能帮助客户，尤其是机械设备制造商（OEM）响应这种趋势。西门子中国研究院数字化企业解决方案开发中心总监戴霁明，今年6月在西门子工业云Mindsphere新闻发布会上说。

戴霁明说的趋势，是指是软件逐渐嵌入到工厂生产和运维之中、用户参与的个性化生产，甚至个性化设计以及类似消费品服务的工业APP Store。

在此背景下，西门子推出了基于云的开放式物联网操作系统MindSphere。

我们部门的使命就是‘变数据为价值’。，西门子（中国）有限公司数字化工厂集团工厂数字化服务负责人李漓对界面新闻记者说。在2014年年底之前，MindSphere还叫做工厂云服务。

2002年，李漓以系统工程师的身份加入西门子，2012年，调入工厂数字化服务部门任职。此时，西门子开始计划打造新的数据驱动服务产品。

MindSphere最开始来源于西门子不同产品部门的远程维护业务，随着数字化、信息化，以及互联网新技术出现后新的商业模式而演化，在2012年前后，逐渐成形为基于云的开放式物联网（loT）的生态系统。

作为平台即服务（PaaS）, MindSphere支持APP和数字化服务开发、运营和供应，依托西门子在自动化、电气化领域的优势，帮助企业收集和分析工厂产生的大量数据，为企业的运营和优化提供支持。

机械设备制造商在过去更多的通过交付设备赚钱，但现在和未来，将转变为确保交付设备的生产能力来赚钱。戴霁明说，这就意味着你不但要把设备卖出去，还要保证设备的绩效，保证设备工作多少时间不停车。

来自德国的高端磨床机械制造商Gehring正在用MindSphere。在过去，研磨机械里的刀具磨损到一定程度，加工的工件质量会不合格，必须停产更换备件，耽误了生产。

而现在，Gehring只把研磨机床上刀具等部件的关键指标，采录到MindSphere上，通过Visual Analyzer进行分析和评估，就能看到刀具的残余寿命，在刀具磨损前主动上门帮客户更换备件。

这种新的业务模式能够改变客户的现金流和收益模式。

戴霁明介绍，用户除了借助MindSphere上的一系列应用，对设备和系统形成的原始数据进行综合分析之外，还可以基于MindSphere上已有的基础APP，迭代开发自己的APP。就像手机除了打电话的基本功能外，还能提供其他丰富的应用。

二

审慎稳健的西门子，推出工业云平台的时间，与其业务有70％重合度的GE相比，晚了7个月。

GE在2012年提出工业互联网，随后推出了工业互联网联盟。

林雪萍对界面新闻记者说，GE几乎凭一己之力，将工业互联网这个概念提升到了令无数企业追捧的高度。

GE对工业互联网的愿景比较清晰，策略比较完整。GE最大的优势是，自身是工业公司，既制造设备也运营设备。这些经验通过软件可以通过平台化的方式提供给客户。林雪萍说。

2015年8月，GE发布全球第一款专属于工业领域的云服务平台Predix。GE称，该平台上的工业App超过了250个，合作伙伴有400多个。

全球四大工业机器人公司之一的瑞士ABB集团，在2014年首提数字化转型战略物联网+，去年首度披露了包括由180多款数字化解决方案组成ABB Ability数字化解决方案。这些解决方案通过工业互联网构建数字互联设备、系统与服务，可以大幅提升生产力，降低维护成本，并节省高达三分之一的能耗。

法国电气与自动化巨头施耐德也建立了工业云生态体系EcoStruxure，将其优势的能源管理、自动化和软件产品进行整合置于云端。

埃森哲预计，到2030年，工业物联网能够为全球经济带来14.2万亿美元的经济增长，为中国带来累计1.8万亿美元的GDP增长。

互联网小常识：CIDR使得路由选择变成了从匹配结果中选择具有最长网络前缀的路由的过程，这就是“最长前缀匹配”的路由选择原则。

GE的《Power of One Percent》报告显示，全球商业航空业每年在航空燃油上的支出约1700亿美元。利用工业互联网技术降低1%的成本，每年可节省近20亿美元的支出。

巨大的市场蛋糕待分，就连软件开发商也闯入工业云平台领域，成为行业不可忽视的重要力量。全球最大的业务软件公司，德国企业SAP在2013年推出了SAP HANA云平台，进入PaaS（平台即服务）领域。

这家IT巨头在其PaaS平台中加入物联网等功能，使其成为SAP的工业云，切入垂直的工业领域。

SAP的工业云首先是云平台和HANA平台，这是整个系统的基础。 SAP全球副总裁、中国区总经理李强对界面新闻记者说。

此外，有对应的边缘计算模块，方便用户在现场进行数据的处理。在此之上是云平台基础部分，提供相应的数据处理和物联网模型建立与管理及机器学习等功能。最上层是具体的工业云SaaS（软件即服务）应用，包括互联产品、互联资产、互联车队、互联基础设施、互联市场、互联人群等应用。李强介绍。

SAP分三步推出了云平台。从2011年开始，SAP HANA技术作为内存计算的数据库被发明出来，使企业实现了实时计算模式。

在此基础上，SAP进一步将它扩展为SAP的大数据平台，并与业界通用的开源式框架Hadoop实现了互联，成为企业运用内存计算技术进行大数据分析的有力武器。

2013年，SAP推出了SAP HANA云平台，这是SAP第一次在业界进入到平台即服务PaaS的领域，并紧接着在PaaS平台中加入物联网等功能，使其成为SAP的工业云。

互联网小常识：邮件系统的工作过程如下：（1）用户使用客户端软件创建新邮件（2）客户端软件是SMTP协议将邮件发送到发方的邮件服务器；（3）发放邮件服务器使用STMP协议将邮件发送到接收方的邮件服务器，接收方的邮件服务器将收到的邮件存储在用户的邮箱中待用户处理（4）接受方客户端软件使用POP3/IMAP4协议从邮件服务器读取邮件。

微软的Azure、亚马逊的AWS，也都是目前工业云大家庭中的显赫成员。

三

目前的工业云平台还处于跑马圈地的春秋时代，任何一家难以独大。在本届汉诺威工业博览会上，微软和Rockwell、Orbig等15家欧美日企业组团参展便显示了这种趋势。

SAP和西门子、GE这些工业巨头以及微软、亚马逊AWS这些云服务平台，都建立了密切的合作关系。李强说。

西门子的工业云MindSphere是基于SAP的HANA云平台建立的，西门子的MindSphere可以看做是OEM化SAP云平台的一个产品。李强说。

2016年，SAP与GE建立合作关系，加强SAP的HANA云平台与GE Predix之间的集成。

今年2月，SAP推出的Leonardo物联网系统，除了安装和部署在SAP的数据中心上之外，也支持多云架构，例如可以部署在谷歌云、微软云和亚马逊云上。

SAP与这些企业，都是工业互联网联盟的成员，在工业标准的制定、系统的数据交换和集成方面，一直都在展开合作。李强说。

林雪萍认为，巨头们将在工业云和物联网平台展开竞争。

竞争的蛋糕和变数在于，大量的机器对基础设施、机器对环境、人与机器、人与人的新连接未能解决，解决连接问题之后产生的分析及其他业务是更大的挑战。

即便是先行者GE，也未能独霸工业云市场。

一方面，设备之间存在兼容性和多样性的问题，很难在硬件层面出现垄断。李强说，工业云的应用场景会按照行业性质在垂直方向上密集产生，多是跨上、下游企业之间，例如设备制造商和设备运营商，其数据被某一家企业（工业云）垄断的可能性相对较小。

在工业云或者工业4.0市场，仅靠单一厂商不能提供全部解决方案，需要全产业链的合作。由设备提供商、数据采集、传感器、基础设施，专业应用开发等整个生态系统构成，其中有合作、有竞争。李强说。

四

中国的工业云也在加紧布局。

中国的工业云大致分为三类。海尔、美的等制造业公司，将各个供应链厂商整合进入自己的工业云。海尔在今年汉诺威工业展上发布了COSMOPlat定制解决方案，现场展示如何用iPad定制个性化冰箱，将线上云的资源与线下工厂实际生产结合起来，形成一个闭环的O2O云。（这种做法）比较激进。林雪萍称。

三一重工的根云这类传统制造业则通过产品/设备端的数字化，通过设备数据联网，直接反馈数据。这是传统制造业最擅长的。林雪萍说。

用友等则进行业务流程下沉，已经从企业软件明确转向到企业服务。

虽然中国的工业云平台，在工业软件积累上和国外有差距，但对于中国企业服务的适应性方面则有优势。

在云计算和工业大数据领域，中国市场的重要性是毋庸置疑的。李漓称。此前，MindSphere已向英国、瑞士及美国等高端制造业发达的国家投放，中国市场是西门子接下来的投放目标。

出于信息安全的考虑，中国政府不允许外资独资运营云平台。巨头们需要选择本土合作伙伴。

今年7月5日，中国航天科工集团公司董事长高红卫，与德国西门子股份公司总裁兼首席执行官凯飒在德国柏林签署协议，基于工业云平台共同打造工业生态系统。

航天云网副总经理贝宇红对界面新闻记者表示，航天科工的工业互联网云平台的核心系统INDICS与GE的Predix、西门子的MindSphere，作为三个主流工业云平台，架构均涉及工业应用APP层、云平台层、平台接入层、工业物联网层和工业设备层等五层。

贝宇红称，中国的数据留在中国，进出数据由航天云网监控，云平台在航天云网使用中国联通的服务器。西门子则希望，通过此次合作能让更多客户采用西门子的产品、数据、数控机床等。

SAP一直强调中国是其第二故乡，李强说，在SAP全球所有的市场中，在中国的投入是最大的。

SAP已经逐步在中国落地了部分工业云。2014年，SAP与中数通合作，提供人力资源云端应用。2016年，SAP宣布与阿里云建立战略合作伙伴关系，共同致力于向中国企业提供云计算服务，加速推进企业级云服务在各个行业的深入应用，助力企业的数字化转型。

目前，SAP在中国可以提供人力资源云SF、采购云Ariba，中小企业云BYD，客户云C4C，供应链管理IBP等一系列云服务。

GE于今年3月14日宣布，和中国电信联手合作工业云。

物联网、大数据、人工智能等概念深入人心，大家都知道这是未来，但怎样将这些概念与企业自身的业务结合起来，找到一条切实可行的实施路径，才是重中之重。 北京工业大数据创新中心主任陆薇认为，工业产业竞争压力很大，企业比较务实。企业上信息系统，首先会考虑回报。这个投入周期很长，成本很高。往往花了一两年将系统建设起来，把数据收集起来了，结果却不清楚怎么用。陆薇说，转型不是买一套设备或者系统就能解决的，这涉及到企业管理模式、业务模式、人员结构的转型等。

云计算带来的最大好处是，把每个单元的储存和计算成本降的很低，但也带来了复杂性。数据串联之后，信息安全怎么做？知识产权保护怎么做？这都是挑战。源讯信息技术（中国）有限公司解决方案事业部中国区总经理关利星担心，一旦将诸如工厂生产过程、资产性能管理的数据放到云平台上之后，数据会成为包括数据管理员和系统开发者在内人员的猎物。

互联网小常识：Aironet 1100 系列接入点是一款无线局域网接发器，主要用于独立无线网络的中心点或无线网络和有线网络之间的连接点。这款接入点设备主要是为企业办公环境而设计，兼容IEEE802.11b与IEEE802.11g，工作在2.4GHz频段，使用IOS操作系统。

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