大家好，歡迎大家參加IC咖啡學堂001｜物聯網 微課堂！
本次是物聯網微課堂第九講。物聯網微課堂中斷了一週，我隨e-work參觀段參觀了德國幾家智能製造企業，同時參觀了今年的漢諾威工業展。上週剛剛回來，把在德國參觀企業的收穫給大家分享一下。
關注漢諾威工業展的朋友，都會有感覺，今年展會的一個主題是物聯網。
研究智能製造領域以來，我關注的企業都在推物聯網的概念。
IBM是物聯網概念的推動者，開始提供智能服務
大家都知道的IBM是物聯網概念的推動者，在2009年推出智慧地球概念引發全球的議論物聯網熱，今年在漢諾威上宣佈與ABB合作; 雙方將聯合開發高端工業人工智能，把ＡＢＢ的數字化解決方案和ＩＢＭ“沃森”物聯網相結合，為用戶提供應對工業領域各項重大挑戰的全新解決方案，如加強質量控制、減少故障停工時間、提升工業流程速度和產量等。我參觀時，重點關注了ABB與IBM在能源領域的合作，比如ABB提供的綠色能源解決方案，天氣與能源效率高度相關，而IBM收購了The Weather Company，將天氣信息可以通過IBM Waston服務，為能源公司提供更精準的天氣服務。
The weather company在全球擁有覆蓋廣泛的氣候傳感器，比如在飛機上都裝有可以聯網的蒐集天氣信息的傳感器，這樣其天氣信息比氣象部門的天氣信息要準確。而這些信息為ABB的新能源發電設施提供服務，可以提高能源利用效率。
IBM已經可以非常好的利用物聯網蒐集的大數據，並通過Waston的人工智能為能源行業提供優化服務。
博世的各個製造環節融入物聯網
我參觀的漢諾威第一個站臺，是博世站臺。
在博世的站臺上，博世將一臺十八世紀的機械，增加了傳感器以及物聯網網關之後，可以將這臺老機器的數據傳到數據平臺，可以在雲平臺上實施監控這臺老設備的數據。下面兩張圖是這臺老機器和老機器上的物聯網網關。
第一臺圖片是像老式縫紉機的一臺設備，在這臺設備上增加了傳感器和物聯網網關。增加了這些設施後，當機器運轉的時候，就可以將信息傳送到物聯網平臺上。展示了老設備如何聯網。
博世應用物聯網的智能製造方案，包括：
Cycle time Diagnostics;
Shopfloor Management Cycle;
Traceability;
Process Control
Intralogistics Solution;
Material mangement。
在博世站臺上，展示了Cycle time diagnositics, Shopfloor Management Cycle, Traceability。
這張圖Shopfloor Management Cycle的展示，在博世的展示板上，最左邊有一個旋轉設備(在這個圖中看不到)，這個旋轉設備的旋轉數據的旁邊是Sensor，Sensor將傳遞給process Control, PDA，以及監控屏幕上。設備會根據旋轉設備的轉速判斷：正常、不正常。其中不正常還有報警、以及異常。
當旋轉設備轉速與設定速率不符時，差異不大，會報警；如果差異特別大，會提示異常。
SAP主打物聯網平臺SAP Leonardo
在SAP的站臺上，所有的展示都“Powered by SAP Leonardo”的字樣。
什麼是SAP Leonardo？與SAP Cloud Platform、SAP HANA Platform 什麼關係？
SAP Leonardo是2016年9月，SAP 撥出 20 億歐元的專款發展物聯網業務，用於開發設備接入的物聯網平臺，SAP Leonardo物聯網產品組合就是“SAP IoT”的產品線的總品牌。SAP Leonardo平臺於今年二月份推出，在漢諾威工業展上，SAP真對物聯網提供了IOT Wall 和IOT工業案例兩個主題。
過去幾年SAP推出的第四版本 SAP 4/HANA，又推出了SAP 雲平臺，但今年的展會上，所有的展覽限免全部都是 Powered by SAP Leonardo字樣，可見SAP物聯網平臺的重要性。
SAP的Leonardo是在HANA數據平臺和SAP雲平臺之上的物聯網平臺。
SAP展示了利用物聯網的智能物流系統，另外一個比較有特點是利用物聯網系統排程。
物料在SAP系統中，可以知道被加工的生產路徑，可以在附近自動尋找空閒的機器加工。
西門子的Mindsphere是基於雲的開放IOT操作系統
今年西門子的站臺有3500平米，很多展點都有Mindsphere，而Mindsphere的宣傳詞是：Cloud-based open IOT operating system。
在Mindshpere之上，由西門子與合作伙伴共同開發應用。現在已經有多款應用在平臺之上了。
西門子對於Mindshpere功能的描述：Let Your Products and your production speak to you
。
在德國還參觀了一些企業，這些企業今年的戰略也都是物聯網。
ESI公司將公司戰略從PLM轉變為PPL
PLM是產品生命週期管理（Product Lifecycle Management）的簡寫，而PPL是產品性能生命週期管理（Product Performance Lifecycle）的縮寫。
PPL與PLM的差別是什麼？
傳統意義上的正向工程的PLM的虛擬工程解決的是從設計到生產的虛擬工程，包括
概念定義階段的：獲得功能需求定義、系統設計和仿真、子系統和部件設計、開發。
工藝生產的驗證：子系統和部件的生產驗證、系統驗證。
PLM虛擬工程對產品的設計，只是停留在設計和生產工藝階段。但是真正檢驗一個產品設計是否合理，是需要到這個產品的應用場景中去，對應用場景的實際情況進行仿真。而應用場景的仿真是對產品改進貢獻最大的；傳統技術限制，無法獲得產品實際應用的數據，而隨著物聯網技術的突破，雲計算、大數據、傳感器、通訊技術的發展，已經可以將設計原型、生產工藝、產品運行的數據融合在一個平臺上，可以實現對產品服務的模擬，對產品性能的管理，所以提出了PPL（產品性能生命週期管理Product Performance Lifecycle）。
圖中所示 CAE4、CAE5、CAE6部分，就是未來的PPL功能。
Hybrid twin新概念
ESI提出了新的Hybrid twin的概念。這個Hybrid twin的概念是相對於digital twin的概念的。digital twin指的是物理實體與數字虛擬映射的孿生體；在智能製造概念中，Digital twin更多的是強調設計、生產環節，而在產品生命週期中，服務環節也有數字虛擬模型。
為了區分服務環節與設計、生產環節，ESI提出了Hybrid Twin的概念。
根據ESI的定義：Virtual Prototype + system in operation + Modeling the dysfunction due to fault and wear + Data Analytics & Machine Learning = Hybrid twin。
如下圖，最右邊是Hybrid Twin。
大家知道digital twin需要在CPS上運行，而CPS是嵌入式機構對物聯網的稱呼。而hybrid twin 融合了設備服務的狀態，這個是因為設備可以在線聯網，仍然是因為物聯網而形成的。
德國3S公司提供完整工業物聯網解決方案
CODESYS是邊緣計算系統
CodeSys提供了一套邊緣計算軟件開發的系統，為邊緣計算應用開發提供開發工具，為邊緣計算的應用提供運行態的支持。
國內很多邊緣計算的公司，提供邊緣計算的產品，是一個能夠採集終端數據的盒子。而未來對邊緣計算產品的需求會大量增加，這必然要求提高邊緣計算產品開發效率，如果有完整的開發工具、有可重用的代碼，讓開發者專注於業務本身，而更多底層的基礎工作由開發工具提供商來實現。
Codesys提供完整的工程方案。包括硬件配置，編寫代碼、調試、提交運行態。
3S的Codesys就包含完整的開發工具，同時3S在CNC領域有非常豐富的應用積累，提供的很多基礎的算法包，可以讓很多開發人員直接使用成熟的運動控制算法。國內很多機器人公司是使用了CodeSys的系統實現的運動控制。
CodeSys提供完整的工業物聯網產品
隨著工業物聯網的流行，越來越多的企業進入工業物聯網領域，3S公司也不例外。因為3S公司在工業軟件的基礎，現在已經擁有了完整的工業物聯網的架構：
按照3S的工業物聯網架構，應該包括：開放標準、安全、分佈式智能、設備的中心管理、與人相關的管理（比如角色管理、權限管理）、大數據、互聯網服務、可擴展性和可配置性。
特別希望做物聯網PaaS平臺的企業借鑑一下codeSys的中心管理的功能，國內很多PaaS平臺強調的是設備管理，但物聯網的PaaS平臺還有更多的功能，而codesys系統經過多年的經驗積累，很多功能是值得借鑑的，其中的data server提供的功能，就是很多PaaS平臺的功能，其實物聯網平臺需要更加豐富的功能，而Codesys的功能也只是從開發這個維度看的。
CodeSys的物聯網的PaaS平臺包括：
工程服務器：包括共享項目、共享實物（object）、控制器地址、版本控制、編譯服務、持續集成、開發過程數據管理、開發測試環境、工具服務（專業的開發編輯環境）等功能。
工廠服務器：包括控制列表、設備狀態顯示、項目源文件管理、參數設定、應用更新、備份、用戶管理、安全認證等功能。
數據服務器：包括數據記錄、事件紀錄、通用設定、數據顯示等功能。
工具服務器：包括更新、功能庫（已經完善的可重用的功能）、在線幫助、基於服務器的功能、在線學習、用戶分析。
從我的經驗看，Codesys的物聯網平臺，從開發角度而言是非常完備的，可以為物聯網平臺企業提供很好的借鑑。
FRAUNHOFER的工業4.0的核心也是物聯網
看Fraunhofer的工業4.0的框架包含：嵌入式CPS、智能工廠、強大的網絡、雲計算、信息技術安全。
而工業4.0的核心是CPS已經被認同了，但什麼是CPS？
與我對CPS的理解非常類似：我認為CPS是嵌入式領域的人對物聯網的理解。
看一下Fraunhofer對CPS的解釋：嵌入式系統＋互聯網服務。
物聯網會成為現實，CPS就是工業物聯網。工業4.0需要解決機器與機器之間、人與機器之間、產品與機器之間的交流，實現：
物理世界與數字世界的聯網化
通過嵌入式系統，簡單化、合理化以及優化人們的生活及日常工作。