從建筑業到采礦業再到制造業，物聯網為各行業提供了新的方法來改進其流程，使其更安全、更高效。

    在過去的十年中，隨著收集、存儲和分析數據的技術的進步，數據對企業變得越來越重要和有用。過去十年中，工業界最普遍的進步之一就是引入了物聯網(IoT)，它已成為第四次工業革命(也稱為工業4.0)的核心。

    工業物聯網(IIoT)的骨干是建立在低功耗傳感器和互聯網連接的設備上的，它們可以快速收集數據并將數據傳輸給用戶，從而為日常和長期決策提供依據。通過實施這些傳感器，行業領導者可以融合互聯網技術和運營技術，從而大大提高生產率。

    根據趨勢科技美國公司的一份報告，“來自傳感器和其他信息源的實時數據可幫助工業設備和基礎設施進行“決策”，以提供見解和具體行動。” “這些數據使行業和企業能夠發現例如供應鏈中的錯誤或效率低下，并立即予以解決，從而推動運營和財務的日常效率提高。IIoT的正確集成還可以優化資產的使用，預測故障點，甚至自動觸發維護流程。”

    除傳感器外，工業物聯網還覆蓋了廣泛的技術進步，例如人工智能，機器對機器通信和云技術。

    專家們一致認為，隨著這些技術的改進，對IIoT的需求將會上升。預測表明，到2023年，全球IIoT市場將達到7513億美元，其中IIoT軟件的增長最快。要了解為什么對IIoT抱有如此高的期望，讓我們看一下一些頂級行業將如何受益。

    工業物聯網改善了石油和天然氣的監管和自動化

    現代的IIoT解決方案使油氣行業的領導者更容易監控硬件故障跡象，并降低生產成本。

    眾所周知，能源是一個不穩定的工業部門。由于石油和天然氣的市場價格波動如此頻繁，制造商面臨著不斷改進收集和精煉方法的壓力，以在保持生產率的同時降低成本。此外，石油和天然氣的收集和精煉是一個復雜的過程，如果失敗，將會產生嚴重的后果。

    行業領導者，如雪佛龍，埃克森美孚和殼牌都與科技公司合作來改善他們的服務，從預測設備維修時間到增加鉆井產量。

    實際上，根據物聯網專家，專欄作家兼軟件公司Allerin的首席執行官Naveen Joshi所說，物聯網在很多領域都可以使石油和天然氣行業受益。這里有一些例子：

    (1) 鉆探管理

    對于在海上或深地下鉆探的公司，可能難以監控機器，如果不進行精確處理，可能會造成可怕的后果。使用IoT設備以及IIoT平臺，用戶可以進行連續測量以縮小誤差范圍，并在任何即將發生的鉆探錯誤之前獲得警報。

    (2) 管道監測

    從商業和人道主義的角度來看，管道泄漏是石油和天然氣行業的一個重要問題。據美國交通部管道和危險材料安全管理局(Pipeline and Hazardous Materials Safety Administration)統計，過去10年，管道泄漏已造成近200人死亡，900人受傷和57.5億美元的損失。通過在管道沿線實施IIoT傳感器，員工可以密切關注潛在的故障點，以限制物理危險，而行業可以通過自動化該項工作，在持續的人力檢查上花費更少的資源。

    (3) 增加長期收入

    石油和天然氣的競爭非常激烈，這意味著企業需要找到削減成本的領域來維持業務。雖然短期的解決方案可以幫助公司保持生機，但從長遠來看，它們可能是有害的。通過投資物聯網，企業可以收集短期和長期的數據，利用大數據分析來改變更大范圍的低效率。例如，使用物聯網傳感器，組織可以監控他們在不同地理區域的庫存水平，以改善供應鏈管理。聯網傳感器還可以幫助確定最佳鉆井區域，預計到2025年，埃克森美孚(ExxonMobil)等公司的日產量將增加近5萬桶。

    礦業公司使用傳感器提高安全性和效率

    采礦業中的工業物聯網仍處于起步階段，但是，行業領導者已經在使用IIoT創建更安全、更有效的運營生態系統。

    “IIoT機器可以幫助優化材料和設備流程，提高效率和產量。設備故障可以預測，實時監控允許復雜的決策和預測性維護策略，” Mining.Com報道。“通過IIoT，可以優化鉆孔和爆破，從而改善礦山和物流調度。”

    使用IIoT，公司可以監控開采過程所有步驟的效率，包括自動化鉆井。據《工業周刊》報道，礦業公司Goldcorp正在利用IIoT制造人工智能驅動的鉆孔機，這種機器可以“探測材料和邊界，并具有自動切割指導系統”。同時，Fortescue Metals Group還配備了一支裝有IIoT傳感器的卡車車隊，以便在車輛未以最大產能運行時告知監管人員并進行相應調整，從而提高了整體收入。

    這些傳感器還可以提高員工的安全性。在Goldcorp，礦工的頭盔中裝有IIoT傳感器，可以在緊急情況下實時更新位置。

    Mining.Com表示：“工廠設備和車輛自動化程度的提高，在降低成本的同時提高了安全性，使員工脫離了危險狀況。” “將IIoT技術集成到完整的礦場運營中可以通過提高吞吐量和減少支出來擴大投資回報率。”

    制造商對供應鏈的監管力度加大

    隨著制造商擴展其分銷渠道以適應全球數字經濟，對供應鏈管理的可見性對于確保客戶及時獲得優質產品至關重要。

    傳感器還可幫助組織存儲產品的倉庫，以適應地理區域的需求。

    “通過物聯網，可以自動監視庫存并將其與某些地區的客戶需求集成;因此，如果您是某個地區的分銷商，那么您將能夠在倉庫中存儲最佳數量的產品。” Production Engineering Solutions解釋說。

    通過IIoT，員工還可以即時監視其運營的不同組成部分，從而使他們能夠密切關注其產品從頭到尾的發展過程。

    “由低功耗廣域網(LPWA)網絡，藍牙，GPS，射頻識別(RFID)和其他技術支持，跟蹤解決方案使制造商能夠實時可視化確切的資產位置，” IOTTimes表示。 “產品隨附的智能傳感器可以提供有關運輸條件(如溫度，濕度和光線暴露)的精細數據，以在損壞或超出閾值時發送警報。”

    公用事業公司使用IIoT創建高效節能的智能電網

    軟件解決方案公司MACHFU業務開發副總裁John Geiger稱，公用事業公司的監控過程根植于老化的技術。這導致一個基礎設施由傳統和專有系統主導，不太愿意適應新的、基于開放標準的模式，這種模式不利于向現代分布式能源智能電網過渡。

    面向公用事業的IIoT的引入始于高級計量基礎架構(AMI)，它是一個復雜的通信和數據收集系統網絡，“允許客戶、控制和事件數據進行雙向通信，”《 IoT World Today》解釋道。

    此后，隨著自動化系統的發展，公用事業中的IIoT世界不斷擴展，從而可以更好地控制電壓調節和能量分配。

    使用IIoT，能源公司可以重組其管理系統以適應智能電網。來自戰略位置傳感器的連續數據流可以確保能量節點以最佳容量運行，并在需要時進行更換。對于從事可再生資源(如風能和太陽能)工作的公司來說尤其如此，在這些公司中，不僅需要多個傳感器來測量每個節點的效率，而且還需要測量相關的環境條件。

    IOT World Today報道：“公用事業的IIoT承諾賦予權力和機會，使公用事業能夠監督遍及客戶家庭和工作場所的通信。”“借助公用事業通信的統一，全球解決方案方法，結合公用事業已經吸取的教訓，公用事業已經了解了安全性、隱私和與消費者的互動，公用事業應該擁抱未來的不確定性，并在IIoT時代處于領先地位。”

    通過IIoT集成改進了鐵路跟蹤和維護

    火車是世界大都市的心臟，僅在紐約市，每年就有17億人依賴地鐵系統。然而，許多城市鐵路系統充斥著維護問題，乘客服務水平低下。然而，對IIoT的新嘗試可能為這種公共交通服務的一些最普遍的問題提供解決方案。

    傳統上，使用基于時間的維護計劃來維修火車車廂。 這種對鐵路運營的被動方式可能會導致火車行駛太久而沒有經過適當檢查，員工沒有考慮使用頻率，導致旅行效率低下，客戶不滿意以及在某些情況下發生悲劇性事故等因素。

    在帕洛阿爾托研究中心(PARC)，研究人員正在研究將IoT傳感器集成到火車車廂和車站中的方法，作為新的基于狀態的管理(CBM)系統的一部分，該系統使鐵路運營更安全，及時和高效。

    通過將IoT傳感器引入已投入運行的火車中，再加上IIoT數據儀表板來記錄和遠程監控數據，鐵路組織可以預測火車何時可能需要維修，并開始準備為這些車輛提供服務。

    “因此，火車公司正從TBM轉向這種更具預測性的模式，在這種模式下，運營和管理團隊可能會在資產出現故障前提前一周甚至一個月得到通知，從而使他們能夠準備好時間表和資源，以避免關鍵火車停運和系統中斷，” PARC戰略執行總監Ajay Raghavan告訴Railway Technology。“例如，在資產必須報廢前一個月甚至六個月，向運營商提供有關其剩余使用壽命的數據，使他們能夠提前計劃重大的資本支出。”

    這個解決方案也不僅僅是為了維護。互聯設備網絡越大，鐵路系統就越無縫。工業物聯網傳感器可用于測量列車如何通過軌道、當地環境條件、列車車廂地理位置和客運量。將所有這些信息放在一個管理系統中，為鐵路管理的整體方法打開了大門。

    建筑業通過IIoT進入數字時代

    根據世界經濟論壇的最新報告，建筑業盡管占世界GDP的6%，但在采用與第四次工業浪潮相關的技術方面卻落后于其他行業。

    該報告的作者指出：“該行業許多領域的大多數公司仍然主要使用人工方法，提供傳統的產品和服務，并按照既定的做法和商業模式運營。”“結果是生產力落后了。”

    從重型機械到設計安置，再到工人安全，有許多移動部件到施工現場，然而，這些區域內的任何有用數據都是孤立的，或者根本沒有收集。當IIoT集成到這些不同的站點組件中時，工業物聯網對建筑站點具有許多安全性和生產力影響。

    Atomiton首席執行官簡仁(Jane Ren)在《工程新聞記錄》(Engineering News Record)撰文稱：“IIoT正在用眾多傳感器對建筑領域進行數字化，這些傳感器可以報告所有類型的數據，位置、速度、振動、燃料水平、安全/環境危害、原材料、成品、在制品，而無需傳統的手工/紙質數據采集。”。

    物聯網的一種特定用例是新材料的訂購，由于人為錯誤，訂購可能會滯后。如果材料不及時到位，則可能會延誤關鍵的截止日期，對建筑公司在財務上不利。借助IIoT傳感器和AI，可以自動訂購新材料，從而避免了由于員工疏忽而延遲交貨的可能性。

    總體而言，包含IIoT傳感器的方法是，通過匯總許多不同零件之間的數據來統一建筑工地中的眾多活動部件。這樣，站點管理員可以輕松地監視整個項目并確保項目按計劃進行。

    Ren寫道：“數字化建設可以通過增加設備正常運行時間，快速定位可移動設備，減少閑置時間并通過預測性維護來減少計劃外停機，從而減少項目中斷。”

    IIoT的使用仍處于早期階段，有些行業比其他行業走得更遠。然而，第四次工業革命正在迅速來臨，工業工程技術將會發揮更大的作用，這意味著現在是投資的時候了。