隨便問誰：我們正處于第四次工業革命之中。它不像第一個那樣由蒸汽驅動，也不像第二個那樣由裝配線提供動力，甚至不像第三個那樣只由信息技術提供動力。這種范式轉變是由一系列智能技術推動的，從工業物聯網(IIoT)到人工智能支持的分析再到創新的網絡框架。當然，在工業4.0的核心，你會發現自動化。

　　但對于制造商來說，致力于工業4.0是一回事。實現這一轉變完全是另一回事。全球燈塔網絡(GLN)是麥肯錫和世界經濟論壇(WEF)的研究伙伴關系，研究全球工業4.0的發展。截至2022年，GLN只確定了103座“燈塔”，即據說已經完成了工業4.0轉型的工業設施。與此同時，世界經濟論壇表示，超過70%的公司“仍被困在‘試點煉獄’中”。

　　對制造商來說，挑戰尤其嚴峻。技術更新可以關閉生產線。新的作戰裝備貴得令人難以置信。最糟糕的是，目前的計算架構并不是為廣泛集成而構建的，而廣泛集成是任何智能工廠的基本前提。

　　行業4.0的前景是巨大的：更快的上市時間、更低的生產成本、更好的資產利用率、實時的業務洞察。所有這些好處都依賴于數字化轉型的命脈：大數據。但是，即使制造商能夠收集到這些數據，他們也往往很難將其塑造成一種可用的形式。

　　以下是制造商在過渡到工業4.0時面臨的關鍵挑戰-以及如何解決這個問題。

　　制造業工業4.0的挑戰：實現IT/OT融合

　　操作技術(OT)包括管理和控制工業過程的所有硬件、軟件和通信協議。另一方面，信息技術(IT)涵蓋了傳輸和處理數據的計算系統和網絡。幾十年來，這些領域一直被困在各自的豎井中，由于不兼容的協議、高延遲網絡和不同的數據處理范例而彼此隔離。

　　為了實現工業4.0的目標，OT必須與IT共享數據。收集前線信息--IIoT的一個特殊優勢--屬于OT的任務范圍。將這些信息轉化為洞察力，使其在更廣泛的業務意義上可用，而不是純粹控制機器，這是IT的工作。如果雙方不能溝通或互動，為公司創造價值，行業4.0項目就不可能實現。

　　傳統的OT架構是為監督和控制工業過程而構建的，而不是廣泛共享數據。他們使用幾種通信協議(MODBUS、OPC-UA、BACnet)，將他們的數據隔離到獨立的孤島中：技術專家所稱的數據水坑。即使您可以連接OT和IT系統，基于云的高延遲網絡與中介流量系統也無法進行實時分析。

　　不過，也有好消息：IT/OT融合是可能的。您只需要一種新的聯網方法，一種在兩個系統中無縫流動的通信協議，以及一個共享和交換數據的通用模型。兩種技術協同工作以實現所有三個目標：邊緣計算和MQTT協議。

　　制造業中的IT/OT融合：IIoT邊緣數據庫和MQTT協議

　　IT/OT融合的新方法必須同時解決兩個問題。首先，它必須允許IT和OT系統自由通信。其次，它必須實現對實時智能至關重要的低延遲數據傳輸。以下是針對每個挑戰的解決方案。

　　使用MQTT協議橋接OT和IT

　　第一個問題可以歸結為通信協議、文件格式和允許一臺機器與另一臺機器“對話”的正式規則。正如我們提到的，傳統的OT協議被鎖定在它們自己的域中。幸運的是，一個更好的選擇已經到來。

　　對于IIoT系統，MQTT是理想的消息傳遞協議，它迅速成為各種物聯網網絡的事實標準。MQTT足夠輕巧，可以滿足物聯網設備的低占用空間數據需求，包括那些帶寬不可靠的設備。而且您不必關閉生產來進行切換：MQTT客戶端可以安裝在現有的OT(包括IIoT)系統上。在IT方面，MQTT代理可以與傳統的云服務器或內部部署服務器一起工作。

　　這就解決了IT/OT融合問題。接下來，您需要一個能夠可靠、安全、快速地處理所有MQTT流量的網絡體系結構。

　　借助邊緣計算實現實時業務洞察

　　請記住，Industry 4.0不僅僅是IIoT或生產線上的自動化設備。它還涉及可以顯著改善工業環境的創新技術：例如，大數據分析、機器學習和人工智能。這些新技術帶來了預測性維護和更智能、更快速的決策等優勢。您獲得的數據饋送越接近實時，您的業務響應速度就越快。

　　問題是，數據傳輸得越遠，你的數字工具響應就越慢。邊緣計算--在原點附近收集、組織和處理數據--通過限制距離來提高速度。而速度并不是將物聯網數據庫置于邊緣的唯一優勢。物聯網邊緣集線器是一項在Industry 4.0拓撲中變得越來越常見的新技術。IoT Edge Hub使不同的數據源和目標能夠無縫交互，為作為這一新環境的主干的通信層提供穩健性和彈性。基于邊緣的物聯網集線器還可以：

　　降低帶寬需求。

　　降低云存儲成本。

　　最大限度地減少云數據處理方面的支出。

　　用更少的IT占用空間做更多事情。

　　通過將相同數據存儲在多個位置來支持數字雙胞胎。

　　準備好為您的制造設施獲得Industry 4.0的優勢了嗎?這一切都始于正確的計算基礎設施：支持MQTT協議的邊緣物聯網集線器。這些系統是制造業IT/OT融合的關鍵，有效地消除了智能工廠實施的最后絆腳石。

　　作者：FairCom