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美国火车费城脱轨:工业物联网的平台选择

时间: 2018-11-22阅读:

互联网消费电子设备和可穿戴设备已然赢得媒体关注,但企业和工业部门才将是物联网(IoT)的最大战场。到2020年,消费者物联网将创造1500多亿美元的收入,而B2B物联网则会在该基础上翻一番,预期收入将超过3000亿美元(图1)。根据贝恩公司估算,在全球范围内,由于对物联网的热情高涨,各大供应商斥资800多亿美元展开并购,另有300多亿美元的创业投资。

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然而,在工业和企业市场,由于细分行业的分散化以及技术的关键性要求,关于在哪里以及如何投资物联网应用的决策变得更加复杂。一些大型工业企业为其物联网平台投资数十亿美元,包括通用电气的Predix、西门子的Mindsphere以及施耐德电气的EcoStruxure。尽管传感器、互联互通、处理、云服务和分析应用等技术大体上已经现成可用,但很多企业高管仍然努力为投资提供充足理由,并将组织资源集中在物联网平台上。实际上,工业企业对技术如何与现有环境集成、如何管控安全以及技术随时间推移如何演变等方面仍然有顾虑,导致投资决定受阻。

对于物联网技术提供商,情况也同样复杂,但是有几项迫在眉睫的举措日渐清晰。

合作至关重要:工业装置和设備制造商正在与数据分析的领军公司和云服务提供商建立关系,这将是成功的关键。大部分公司大力提升内部分析能力,在某种程度上也是为了更好地配合这类合作伙伴。

纵观行业格局,专业化趋势将使关于在哪里投资的决策变得更加复杂。每个行业都有独特的生态体系结构:有些行业比其他行业更加分散化,而有些则更加全球化。了解这些独特特征是展开商业和技术活动的关键。

传统设备和嵌入式软件更换周期较长,增加了转型过渡难度,但是概念验证正在进行中(图2)。

操控技术的应用要求比较复杂,与消费者市场应用相比,失败会引发更大的风险。很多工业物联网应用需要操控延迟性较低、通常高速运转的大型物理设备(设想一下汽车工厂里的机器人手臂),或者操控生产流程中的关键部位,例如炼油厂里的阀门,如果简单停止运行的话,可能会造成严重的安全影响。因此,操控技术必须实时、在确定性条件下运行,同时启用预防灾难性事故发生的故障-安全模式(停止机器人手臂的动作或者打开减压安全阀)。出现蓝屏在操控技术中是无法被接受的。

· 安全和数据安全至为重要,因为违规会造成灾难性后果。2010年Stuxnet(震网)病毒攻击伊朗核武器设施,病毒潜入并损坏工业控制系统,暴露了恶意软件给工业系统造成的潜在危害。震网这类被编程为攻击离心机逻辑控制器的病毒,对关键性操控来说是个危害极大的风险。

为工业物联网造势并构建规模

为了更好地了解如何应对技术复杂性,我们可以借鉴工业和技术供应商是如何搭建工业物联网的。他们最初把精力放在预测性维护、资源优化和质量控制等成熟工业应用上(图3)。通过部署物联网和先进分析技术,他们可以在现有服务的基础上增加新服务和能力。他们还聆听客户需求,并且在云服务提供商和应用程序开发商等等合作伙伴的帮助下填补空白,借此搭建端到端解决方案。

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在利用概念验证造势之后,问题转向如何规模化。比如在现有物联网服务中增加其他联网设备,或者将解决方案拓展至更多业务部门。无论采用哪种方法,在规模化的过程中,解决方案开始更多地呈现平台化特征,即便它仍旧是一个组织的内部解决方案。面向包括供应商、系统集成商和其他第三方在内的其他各方开放平台,将提升解决方案的价值。提供数据访问权并公开应用程序编程接口(API)会造成一些安全风险,但是如果落实适宜的保护措施,这种做法也会吸引外部开发者,他们将为平台贡献有价值的应用。

平台在工业和企业物联网开发中将扮演至关重要的角色,因为它们能为参与者提供一体化的服务包,包括

联网和身份验证设备和传感器;

确保安全;

聚合数据并运行分析;

为内外部开发者提供访问权。

领先的平台提供商以不同的方式演进,具体取决于自身的目标和传统优势(图4)。例如,领先的云服务和数据分析供应商在开发工具和搭建系统,使其客户可以从传感器收集网络边缘的数据,并将其汇聚至云生态系统中。在亚马逊云服务(AWS),客户可以获取工具和组块帮助他们利用所有传感器数据轻松开发应用程序。动态定价模型让他们仅为自己需要的计算资源付费,而他们则可以借此动用庞大的开发者群体。这种便利性支持AWS、微软Azure和很多其他公司成为我们手机上大部分应用程序的数据中心后台。在应用程序或服务赢得关注之后,云服务提供商也实现共赢。对这些企业而言,物联网及其生成的数据是下一代增长引擎。

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SAP和甲骨文等企业解决方案供应商正在开发能使物联网数据更轻松整合到现有企业资源规划(ERP)、供应链和其他传统软件解决方案中的平台。他们领先于客户需求,将数字化从办公室拓展到工厂车间或零售商店。

电信公司正在开发能将自身的生命周期管理能力变现的平台。他们拥有连接和管理数百万设备所需的深厚经验,包括维护、升级和退役。因此,以生命周期管理作为基线,电信公司之后将延伸其平台,面向工业和商业企业提供垂直解决方案。思科等网络设备供应商在其设备中增加身份认证、安全和分析等功能,以完善自身价值主张。

通用电气、西门子和博世等工业巨头从设备层向上移动进入软件和分析领域,致力于搭建能成为工业系统标准作业程序的平台。例如,博世的物联网平台收集并分析各项指标,帮助实时测量质量和优化生产。与源自传统软件供应商或云服务提供商的物联网平台相比,从工业生态系统演变而来的平台更有可能从一开始就植入实时能力和故障-安全模式。它们的根源在于在任务关键型工业系统中,出现故障会造成严重的风险和身体损坏。

三种推进平台发展的方式

基于潜在机会和市场领军者设定的方向,工业技术提供商在选择平台时至少有三种清晰的方案,主要取决于他们的起点、目标和能力。

自建平台。大型工业供应商已经为这种最昂贵、更具长期性的方案投入了数十亿美元。成功不仅取决于在取得回报之前坚持多年投资,还在于起步时就掌握竞争优势或者独特客户群。一种做法是收购和整合现有平台完成自建,企业软件开发商PTC就采用了这种方法。PTC先收购了Axeda和ThingWorx,借此快速扩大自己的开发者群体,在医疗保健等特定行业赢得关注(图5)。即使没有大型生态系统,在特殊领域占据较高市场份额的供应商也能够搭建起平台,并在本公司客户群以及更大范围内实现规模化。例如,德国的机床制造商Trumpf正在开发自己的Axoom平台,以帮助中小客户控制其接入物联网的设备。

无论规模如何,传统平台的“作战手册”仍然至关重要:解决关键问题、引进有市场影响力者作为合作伙伴、通过正确定价和吸引开发者快速规模化以及扫除竞争障碍。在沿着这条道路前进时,高管应当问自己的一些问题包括:

我们是否拥有建立平台所需的财务能力、技能和毅力?

需要多长时间才能建立平台?我们能否提早实现该目标,以便获得一定竞争优势?

我的应用及我所在行业能否创造必要的回报?

与现有平台合作。这种发展路径所需的投资比较少,而且还能够提供跨越式发展,将平台提供商及合作伙伴所付出的努力资本化。如果在适宜的时机入场,并且能适当营造势头并做出投资,早期加入的合作伙伴甚至有能力为其所在行业塑造或者重新定义平台。例如,迅达集团与通用电气合作,成为Predix平台上的重要扶梯和电梯提供商。通过合作,迅达集团可以接入成熟的物联网平台和广泛的开发者群体,并且有能力塑造行业前端;而通用电气同样从中获益,通过引进一位行业领军者,它可以充分利用迅达的领域知识延伸Predix。通过专业知识、收入和动员投入共享,类似这样的合作关系帮助平台提供商和客户互利互惠。当然,并非所有合作伙伴都必须达到通用电气的规模:事实证明一些瞄准非常具体应用的平台初创企业也是最为有效的合作伙伴,所以工业企业不应当以公司规模排除候选合作伙伴。高管应当提出这样的问题:

我们如何找到合适的合作伙伴并确保签订适宜的合约?

我们如何以让双方都受到鼓舞的方式共享收益?

利用云服务提供商的常用工具开发单点应用。这是最具成本效益的平台接入方式,例如亚马逊的AWS Greengrass及其开发者群体之间就属于这种关系。采用这种方法的公司运用AWS提供的工具和基础设施搭建自己的物联网解决方案,但是他们基本不具备塑造平台或者开发自用工具的能力。他们快马加鞭发展物联网,但是之后会发现自己受限于市场领军云服务提供商的条款及发展路径。开始着手所需要提出的正确问题包括:

从分析、能力和其他功能来看,AWS Greengrass或者微软Azure能否提供我们需要的东西?

我们能否使用线上工具自己轻松实施解决方案并且建立起必要的技能?

我们如何确保这种方法能让我们从竞争中脱颖而出,能够规模化到其他应用并且能整体上经得起未来考验?

着手准备

尽管物联网仍然处于发展初期,但各大企业已经启动概念验证,工业领军者斥资数十亿美元自建平台,塑造行业的合作关系也正在形成。在塑造工业战略的过程中,高管们应当谨记下面三个重要概念。

首先,要建立涵盖投资的商业方案在内的、目标明确的企业远景。尽管成功的开端通常取决于仅需有限投资的单个应用,但确立规模化路线图以及清晰的目的地能够指导决策,并重点强调这并非是一次性投资。在这些考虑因素中,变现模型应当是一个关键要素,它可以专注于将应用转化为商业结果,或者通过在现有客户群和领域之外利用物联网平台获取许可费。谨记目标还能动员高管层面的投入和责任感,这对于持续的落地实施十分关键。

其次,从最开始就植入安全性,从边缘到云布局安全性。每个人都在谈论物联网安全,但是目前几乎没有人能提供可靠的端到端安全解決方案。要想全面满足安全需求,必须做好与两三家公司合作的准备,他们分别可以提供从设备安全到云以及整个系统方面的服务。

最后,强烈建议以合作为导向进入物联网领域,将可能低于贵公司典型企业合作关系标准的初创企业纳入候选范围。如果贵公司需要专业化应用启动物联网,你可能需要与一家专注于该小众应用的小型初创企业合作。随着业务不断规模化,这些合作关系会随时间推移深化,通常可以展开权益投资或者进行收购。

平台开发和规模化可能需要数年时间,但如今是做出投资决策和选择适宜合作伙伴的良机,因为工业企业正竞相确立物联网的数字化战略和目标。

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