工业4.0背景下，无线网络和信息化在工厂环境中的思考

　　信息化的主要组成部分有数字化，计算，控制，网络等。信息化的程度依赖于信息化的成本，收益，信息化实施的能力和信息化使用的能力。

　　比如从ERP系统为例来说，ERP关系到企业的订单、财务、人事、客户关系等，直接影响企业的财务管理，收益比较高，ERP系统又在行业里大量应用，具备良好的实施能力，多年的ERP产业发展，也具备较为成熟的产品形态，也因此具备可接受的引入成本，同时ERP的使用者往往属于工厂、企业的管理人员，具备较高的素质，有足够的能力来使用ERP系统。从网络的角度看，ERP系统可以主要通过有线网络和WIFI实施。运行的环境也接近于常见的IT系统。

　　如果看MES系统，它对接的生产制造环节，问题领域更加复杂，生产制造不像财务等方面标准化程度高，概念模型化程度高，它的运行环境需要更多的依赖于各种PLC控制的自动化设备，其实还需要大量没有数字化、计算化、连入网络的部分配合。而MES系统涉及的生产环节，很多操作人员的基本素质根据行业不同差异性较大，总体上信息化能力不如ERP环节的人员。因为MES系统非标的特点很显著，难以形成规模化效应显著降低成本。

　　一些信息化技术，比如平板电脑，因为可以触屏操作，又和智能手机的操作方式接近，可以降低信息化使用的能力要求，对各个工位进行信息化提供了良好的条件。AR/VR等技术也可以起到类似作用。

　　无线网络可以使设备联网摆脱线缆的约束，使得联网更加简单，布局更灵活。对于AGV小车、叉车等移动物体，还需要一定的移动性能力要求，wifi之类的无线宽带技术 存在一定的性能问题。

　　NB-IoT之类的蜂窝物联网有哪些特点和问题呢?

　　无线、超低能耗、超大容量：NB-IoT和loRa比，有哪些竞争优势和问题呢?

　　NB-IoT是运营商主导的网络，运营在授权频段上，LoRa运营在开放频段上，可以由企业自主建设。这里比拼的运营商网络和企业网络的特点。

　　运营商的网络，质量好，覆盖广，这是优点，费用相对高，这是缺点。数据必须通过运营商网络，网络和应用对运营商依赖较强，一方面是优点，可以使用运营商一揽子打包的网络服务和后台的云端服务，缺点是失去了一定的独立掌控权，和某些方面业务的灵活度。

　　另一方面，如果借鉴wifi经验的话，在开放频段上的方案，生态系统往往是企业、行业客户的生态链，能够提供更多、更灵活的业务方案，反馈也更加及时，对企业的生产、业务也会提供更灵活的支持。反之，运营商网络的生态系统对于企业和行业客户的理解要薄弱很多。这背后的生态系统是很重要的考量点。这可能是蜂窝物联网在行业应用中最大的问题。

　　覆盖广觉得是蜂窝物联网的优势，kindle的AT&T方案，移动POS机，这些应用要使用蜂窝网络，就是因为覆盖广和网络质量好。如果企业生产的洗衣机、冰箱、空调，销往全国，需要联网，又不需要用户配置的话，蜂窝物联网可以充分利用运营商网络的全国网络，甚至漫游的全球网络，这是开放频段技术无法提供的。

　　超低能耗，带来的优势是可以把无源设备接入网络，只要电池供电就可以。这个技术也一定程度上面临着无线供电技术的挑战，在工厂这样环境中，有些场景，电源可能并不远，只需要解决最后1米的供电就可以。

　　eMTC的VoLTE功能，如果不考虑和公网的电话连接，voLTE是成本高、复杂，而且不灵活的语音服务。在企业环境下，有很高、更便宜，更灵活，对业务支持更贴近的VoIP方案。

　　5G网络的应用

　　移动性和可靠的网络质量是另外一类，比如AGV小车，需要移动性的支持，在穿越仓库等遮拦物的时候，也需要有着可靠的网络质量。

　　5G网络声称的低延迟，高可靠性，是由运营商来运营和保障的，除了问题，该如何处理?这和企业自建开放频段的网络有很大不同。

　　企业自建网络，网络属于企业，由供应商建设和维护，如果出了问题，或者网络问题带来的影响，这是企业供应链管理的问题。

　　如果使用运营商网络，在高实时，高可靠性、高风险环境下出了问题，该如何分清责任?汽车行业非常关心这个问题，在工业制造领域，这个问题或许没有汽车行业那么关注，但是在某些场景下，这也是个问题。

　　把网络交给运营商，意味着企业失去了一定的控制力，运营商如何让企业放心

　　把网络交给运营商，也意味着企业失去了灵活性，运营商如何能打造出一个对企业和行业友好的、具备丰富经验和能力的生态系统，能够在网络、信息系统、和企业业务之间更好的连接和服务。

　　如果综合来看，信息化的成本，收益，信息化实施的能力和信息化使用的能力，这些都需要整个生态系统的努力，尤其是最后给客户交付企业方案的合作伙伴。在这方面，WIFI，企业IP网这些行业的巨头和伙伴占据了先机。

　　现在大部分企业还在进行自动化改造，企业生产工艺、流程的改进主要靠工程师来完成。未来信息化、工业4.0进展到一定程度，软件开始掌管越来越多的控制，变化的部分会越来越多的通过软件来实现。软件会带来高度定制化、快速变更、灵活适应等新能力，同时工厂也需要越来越多的信息化人员，在软件领域进行的快速迭代，敏捷开发，DevOps(研发运维一体化)，远程更新，灰度发布，软件即服务，微服务这些理念和实践都将会带入到工业制造领域，改变生产制造，改变生产和消费者的关系。