当传统工业遇上互联网 让改变看得见

来源 ：中国工控网   时间 ：2016-06-08   点击率 ：

物联网最主要的驱动力之一来自于商业和工业化应用 ，因为这可以大规模地体现其经济价值 。不过 ，因为控制设备数量庞大 、安全可靠性等原因 ，传统工业设备往往不喜欢改变 。

数以千计的PLC管理并不难

物联网是非常有意思的概念 。之前30年，业界一直在帮助客户安全地防护好他们的数据 ，封闭在生产系统之内 ，不至于外泄 。但是 ，现在我们又要帮助客户把企业的生产系统开放 ，给出数据 ，分享数据 ，传到云端 。

在IT(信息技术)端，强调的不是物理设备的安全性 ，而是数据的安全性 。而物联网主要是强调既要满足物理设备的需求 ，也要满足IT架构下数据安全性的需求 。

以工业PLC的物联网部署为例 ，如何把开发出来的软硬件部署到上千个PLC(可编程逻辑控制器)上 ，同时你还可以去监测 、控制这些设备?

第一步 ，过去你肯定是一个个地装硬件 ，然后再一个个地装软件 。但是在物联网场景下 ，你就不用一个个地装软件了 ，全部是远程操作 。安装的过程首先是你知道它已经装上了 ，已经辨别出来了 。同时要确保它是联网的 ，但是要限制它能够访问网络的功能 。总之 ，就是你安装的过程是一个合规的过程 ，它符合安全的性能要求 。

接下来进行配制 。就像你买了一部新手机 ，上面会提示你有最新的操作系统 ，问你要不要下载 。为什么会出现这样的提示?因为手机从出厂到你手里可能已经3个月了 ，软件更新迭代的速度较快 ，你肯定希望你的硬件上跑的是最新的软件 。

安装 、配置好之后 ，你要检测它是否正常工作 。接下来你就要进行数据分析了 。通过数据分析找到各种变化的趋势 ，做出运营管理的决策 。在运行一段时间后 ，设备可能需要更新换代 ，直到其生命周期到了退役的终点 ，这期间都需要进行管理 。

不过 ，管理需要考虑多方面因素 。在工厂里 ，采用Helix物联网工具集后 ，现在不仅可把目标设定成我的测试APP ，还可以在大规模的几千件上面同时测试 。在以前的物理技术中 ，你要做任何测试 ，必须把它拿到实验室里 。但在物联网环境中 ，由于采用了Helix Lab Cloud ，就已经把这个应用开发放到云端了 ，可把整个实验过程虚拟化 。在这个实验室当中 ，你所创建的任何的APP都可以在虚拟化的物联网构架中进行测试 。

比如在云端实验室 ，一千件PLC同时进行大规模的使用测试 。测试的过程也是调试的过程 ，可确保它真地放到现实当中使用时是可以非常平稳运行的 。而且测试的不是一件 ，而是上千件 。调试成功后 ，我对现实的物联网当中去部署它就非常有信心了 。

第三步要做的是管理和部署Helix设备云 。这个设备云代表你在部署的过程中可以控制这些设备 。比如 ，我开发出来新的APP后要把它装在一千个PLC上面 ，我要确保每一个PLC上都要同时跑这个APP ，而且我是远程操作 。一旦装载了这些APP之后 ，我还要进行远程的监控 。同时我还要从设备上收集运营的数据 ，看他们是否正常 。我也可以加一些商务逻辑在里面 ，比如这个设备我希望他在某一个温度区间里 。如果超过温度的上限这个设备就给关掉 ，停止一段时间后再开始 。

再回到一开始的概念 ，从前端设备上提取这些数据 ，上传到云端 ，云端进行分析之后把结果再带回到设备这端 ，这就是整个的循环过程 。

炼油厂的改变

如何改造传统工厂?举一个炼油厂的例子。因为石化项目一般对安全性要求很高 ，所以很多设备都是三倍冗余度 。如果我们观察一下整个设备的架构(如下图左图) ，可以看到最底层的架构是开关阀 ，要去控制开关和闸 ，你就要有PLC去进行控制 。再上面一层是控制单元 ，控制所有的PLC 。

为了确保这个设备系统是安全 、可靠 ，需要随时有备份 ，因此尽管你只需要1000件 ，但是备份三倍就变成3000件 。一个设备坏了 ，第二个设备马上就要上线 ，第二个设备坏了第三个设备立即上线 。

这种设备整个的开发 、维护成本是非常高昂的 。因为所有硬件数量庞大 ，而且硬件需要人工一一测试 ，包括更新里面的软件 。所以传统安全要求的行业根本就不愿意采用任何新技术 ，尽量继续维持 。所以这样的化工厂 ，20年基本上技术设备是一成不变的 。

1995年互联网论文已经开始发表，到现在物联网的出现与技术日新月异 ，但炼油厂20年都没变过!风河提供的建议如上图 ，下面叫执行器 、控制器 ，中间那层是PLC ，最上面一层是控制层 。现在我们干脆把最上面的控制层拿掉 ，把它们全部虚拟化 。我所有的控制层全部都是云端的虚拟 。因为虚拟化了 ，所以我可以持续地进行最新的版本更新 。

这是一个非常好的梦想 。但是像石化这样的传统企业 ，对安全性的要求非常之高 ，还要求实时性 、可靠性 。举个简单的例子 ，你正坐在办公室里 ，突然收到了一个软件更新的邮件 ，说我要更新你的outlook ，要8个小时的下载时间 。你无法保证这8个小时都让它做下载这件事 ，否则你的控制怎么办?可能发生的事故怎么办?因此这并不是一种可行的方案 。风河的物联网方案——Helix产品集有一种独特的能力 ，就是非常有针对性的 ，同时能够让整个物联网安全可控。

过去三十年中 ，风河所做的系统可谓是高可靠性 、安全的解决方案 。至今全球已有20亿个设备搭载了风河技术 ，横跨的行业很广，从国防到工业控制 ，从通讯到交通 。

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