面对2020年突如其来的疫情影响，众多工业企业面临供应链、停产等挑战，如何在全新一年寻找安全和高效的工作方式？

   工业物联网可连接工业资源、数据和系统，灵活配置工业制造、在生产过程按需执行、并帮助优化制造过程等，帮助企业来实现资源的高效利用，是新型工业领域的数字化神经中枢。更随着运营技术（OT）和信息技术（IT）的融合趋势，给工业企业提供更多发展空间。

   据普华有策信息咨询《2021-2026年工业互联网行业供需现状及投资前景预测报告》显示，2019年中国工业互联网市场规模增长到6100亿元，预计到2021年，中国工业互联网市场规模将达7960亿元。

   后疫情时代，工业企业和开发者如何在不确定性中立足不败？

   由CSDN重磅打造的高端对话栏目「大咖来了」第八期中，施耐德电气高级副总裁、工业自动化业务中国区负责人庞邢健，CSDN创始人&董事长、极客帮创投创始合伙人蒋涛，资深技术专家、IT技术独立研究者姚远，以《开放与融合，大咖话IIoT新机遇》为题，从企业、技术等角度洞察工业物联网发展现状，直面开发者在工业物联网上的现状难题，分享优秀落地应用经验，帮助企业和开发者捋清思路，提高生产效率。

   01 后疫情时代，工业物联网发展现状

   

庞邢健 施耐德电气高级副总裁、工业自动化业务中国区负责人

   工业领域客户面临的三大挑战

   01 企业如何在不确定中，在疫情当下表现出更好的韧性；

   02 企业面临巨大的成本和生产效率问题，该如何提高产能效率，提高生产效率，进而实现企业效率提升？

   03 疫情的出现与人类和自然界博弈相关，可持续发展该如何进行？

   因此，自工业4.0时代开始，企业面临数字化转型难题，以及如何提高韧性、效率、加快可持续发展的挑战。

   与此同时，疫情推动企业数字化转型，有句话为：“疫情是企业最大的CDO（首席数字官）”。可以说数字化是企业未来面对不确定性的唯一出路。

   施耐德电气根据多年洞察工业行业发展，面对数字化、工业互联网、IT/OT融合趋势，在离散工业、混合工业、流程工业上均提出“四维融合”理念：

   能源和自动化融合

   过去能源和自动化融合是相对分离的两个话题，但如果企业没有数字化和自动化的技术手段，那么能源效率提升将存在问题的。

   从终端到云端垂直维度的融合

   近年来大家在讨论工业云，假如将所有数据采集起来后存放在云端，其实对工业企业的价值不大的。我们需要从自动化、信息化、智慧化等维度来观察，如何更好地做到从终端到云端垂直维度的融合。

   全生命周期数据的融合

   数字化不仅贯穿在企业的设计和建设阶段，还应在CAPEX（投资成本）投资阶段、OPEX（营运资本）运营阶段等均需要考虑数字化。

   从厂级管理到企业级集团级管理的维度实现数据打通

   我们观察到全球企业不断地在整合、并购、业务拓展，如此一来将给企业带来较大的管理难度。毕竟要完成从车间级别到工厂级管理，从工厂级管理到企业集团管理等维度上的数据打通。为了让工业企业真正从数字化获益，就必须对工业技术模型有所变革。

   尽管这几年来，工业自动化体系取得一些发展和进步，但在IT和OT融合存在“IT不理解OT”“OT不理解IT”等障碍。自动化从上个世纪五六十年代蓬勃发展到今天，革命性变化还没有完全结束，我们认为企业自动化开放程度有待于提高，如一些厂家采用封闭的通信协议和平台将限制行业发展，给开发者带来生产力、敏捷性上的障碍和挑战。

   后疫情时代如何实现工业自动化往更高水平发展？不仅要有更加合适且灵活的硬件架构，还需有可复用可移植的软件体系，用软件来去定义和驱动自动化。随着计算能力和互联互通能力的不断提高，实现软硬件解耦，实现企业不同的自动化系统、IT和OT系统在可互操作性、可移植性的应用软件将成为工业尤其自动化发展的主要推动力量。

蒋涛 CSDN创始人&董事长、极客帮创投创始合伙人

   去年我参观了长沙的头部工厂企业，我发现这些工厂拥有很好的环境，基本实现自动化生产，人非常少，似乎工厂变得和我们传统印象里不太一样了。当然这可能是头部企业的自动化程度较高，但它代表了未来工厂的发展趋势。

   2012-2017年间我主要从事投资，当时我们投资方向为移动互联网、云计算、大数据等领域，如今我发现原来和我们一起投资上述领域的基金都转投工业互联网。如我们合作紧密的宽带产业基金最近投了几家工业物联网企业，均发展得不错，又如英诺天使投资基于云MES的工业互联网服务商。

   2020年，约有70多起和工业物联网相关的投资，虽然疫情对制造业影响大，但我们观察到VC投资热情不减，投资笔数、投资金额相比2019年都有不小增长，说明投资人看到了该领域的巨大发展潜力。

   同时我们观察到仍有一些因素在制约行业的发展，如标准不统一、自动化不统一等，又如工厂和行业里没有统一的看板，常常依靠经验来治理。不过随着大家对工业物联网的关注，相信上述困难在不久的将来会被克服掉的。

姚远 资深技术专家、IT技术独立研究者

   作为开发者最欣喜的是，2020年传统控制系统大厂商主动拥抱开放，如施耐德电气最新推出 EcoStruxure^TM 开放自动化平台（EcoStruxure Automation Expert）。

   在IT领域，大家对开放系统并不陌生，对开源、云平台、容器、敏捷开发、软硬件解耦等技术耳熟能详，而传统控制领域推出开放自动化系统却是一件新鲜事。因为自动化系统相对封闭，尽管自动化系统厂商提供硬件PLC、传感器、变频器、运动控制卡、HMI软件、电缆、SCADA（数据采集与监视控制系统）等技术，但各厂家存在不兼容现象。

   一些工业互联网平台仍停留在通过网关将ModBus接口PLC接入云端的简单应用模式。当IT工程师们怀揣着大数据、AI 等新技术，幻想进入工业领域改变世界时，我们发现难以获取自动控制系统中的数据，面临“大数据没有数据”的尴尬。

   而开放系统给工业物联网应用打开了一扇门。如EcoStruxure开放自动化平台使用TCP/IP、OPC UA 开放性协议与外界互联，使用IEC61499功能块方式编程，提供开放、编写功能块库的方法。原先只能在PLC硬件上运行的运行时（runtime） 程序可以作为软件运行时（Soft runtime） 的方式在Docker运行。这就意味着我们可以将EcoStruxure 开放自动化平台运行时部署在边缘服务器和云端。

   这类开放系统的推出，我认为将带来会形成新的生态系统，自动控制领域的用户、IT工程师、集成商从简单的使用组态软件和硬件集成，转变成为软件、功能块库的开发者和提供者。众多IT工程师和企业从过去“门外的野蛮人”，变成了开发商和增值服务提供商。IT和OT成为一家人，大融合时代即将到来。
 

   02 开发者和企业在工业生产中的挑战

   庞邢健 施耐德电气高级副总裁、工业自动化业务中国区负责人

   刚才姚老师提到在过去这些年中，真正有开放平台的厂家不多。其实施耐德电气不是第一次提出“开放融合”理念：回顾历史，施耐德电气是第一个推出PLC、第一个提出来ModBus，第一个将 ModBus 开放变成国际标准自动化通信协议的厂商。当以太网变成工业通信协议主流后，Modbus TCP是第一个变成国际标准的Modbus以太网协议。最近，第一个在中国将Modbus在网络信息安全的通信协议变成国标的开放协议即将实现，目前已进入到国家的工业网络信息安全通信协议上了。

   另外，施耐德电气在上个世纪九十年代提出“透明工厂”理念，即帮助企业打通从IT到OT，从OT到IT的数据。但与此同时，我们观察到开发者和企业在工业生产中遇到不少困难和痛点：

   挑战1 用户切换不同系统的成本较高

   当自动化工程师或设备制造商选择一家厂商后，工程师开发习惯相对固化，用户切换不同系统的成本较高。

   以物流行业为例，很难保证设备厂家均在同一个应用场景上，物流行业设备数量种类繁多，如输送、堆垛机、交叉分拣等设备本身执行的任务复杂，高度自动化要求高。如果不同的设备厂家想在打通各系统这难度非常大，另外，用户还需寻找额外的系统集成商来打通各品牌，其数据交换实时性也较差。

   挑战2 项目交付和运营速度快

   第二个挑战是项目交付和运营速度快，其交付时间压力较大，有限的工程师需要参与到很多项目的设计和实施中去，需面向各种不同类型的设备和系统，实施不同的软件开发和硬件架构的组态。人工难免有出错风险，且重复工作无法产生附加值，亟需将工程师从繁琐的工作中解放出来。

   从用户角度来讲，经常面对众多不同设备、产线和产品。如快销行业，现在越来越多厂商想采用自动化标准的设备，很难确保不同产线、不同设备使用的自动化技术架构是相同的。如果用相对统一的系统设计和开发平台，快销品行业可快速满足灵活的市场和用户需求，还可调整设备和生产线进行更好的组态，或面向不同产品能灵活把设备重新搭建起来，实现快速灵活的部署。

   如果我们用统一系统设计开发平台，从整厂到单一设备，在组态、数字化、控制上建模，为后续运营以及资产管理提供更高效率。随着工业4.0的发展，工程开发将越来越开放，企业和开发者随时可因市场所需、因消费者所需、因用户所需来完成系统进行快速改造、升级，这是开放自动化平台可给用户带来的巨大优势。

   挑战3 传统企业招工越来越难

   劳动力生产也在发生深刻变化，传统企业招工越来越难，大家不愿意进入工厂工作。

   所以未来如何沉淀运营知识和生产经验，延续企业发展亟待解决的劳动力赋能问题，需要通过对企业运营数字化资源来管理自动化系统，而不是现在过多的或仅依赖于专业自动化工程师去解决问题。这是呼应刚才姚老师提到的，让IT未来更好赋能OT。

   蒋涛 CSDN创始人&董事长、极客帮创投创始合伙人

   工业物联网需经历从自动化到数字化，从数字化到智能化的演进过程。我们需要让封闭能力释放，让全行业把资产资源开放，这才会有更大舞台和空间发展，挖掘潜藏价值。

   但其中的难度比想象大，我举两个例子：我们曾和一工业物联网平台合作过，但在落地时遇到一些挑战，一是技术、标准的确立，开放平台生态建设需耐心和时间；二是客户在接受新开放平台时，往往如“开着飞机要换引擎”，那么客户的买单意愿有多少？要花费多长时间这些投资可取得较好的ROI？当然每一家都说“我们会帮助它提升”。

   我们曾投资过一家初创公司，它观察到某行业产线设备有监控仪器，可监控设备的运行、老化等情况，但它是分散记录的，仅靠现场工程师做记录来分析，数据不统一。后来他们开发了一个产品，当碰到一堆异构系统不开放时，也可将数据调出来汇总和分析，客户使用该产品就可明白生产上线需多长时间、花多少钱。

   以上两个难题是交错的，技术上如何做到更容易、更开放、标准更统一；另外针对客户的痛点，其买单意愿也是很关键的。

   03 IEC61499标准是连接OT的“最后一公里”

   姚远 资深技术专家、IT技术独立研究者

   从IT工程师的角度来看，IEC61499标准中规范的功能块是一种图形化的数据流程序设计方法。这种编程方式简单、直观。事实上，有许多的软件都采用图形化编程方式，如IBM的NodeRED，NI公司的LabVIEW等。在工业控制领域，很早以前就引入了图形化编程——梯形图，随后又添加功能块方式、结构化文本等，形成了IEC61131-3标准。

   IEC61499 特点

   01 面向分布式工业测量与控制的标准，是一种分布式系统编程方式；

   02 基于事件的概念，使程序设计具有确定性和实时性，这个事件像硬件脉冲一样，便于编程。

   为什么我们采用IEC61499？四年前，我们采用一工业物联网架构来写软件，做容器、App、微服务等。最后我们在工业物联网里实现了低代码的工业App，大家只要编一点点代码就能了。但到工业界推广时发现一个问题：大家要的不是“low-code”而是“no-code”，工业领域不能编写任何程序，因为他们不会Python、Go、C++。如果没有桥梁通到OT行业，再“low-code”，哪怕只写一条指令，都无法在自动控制领域去推广。

   所以我们选择IEC61499，因为它采用工业自动化控制领域里工程师所习惯的方式，长期适应梯形图，适用功能态的方式构架应用程序，该标准最大的特点是和让使用者保持以前的习惯。

   IEC61499标准采用面向对象程序设计的的编程理念和软件组件化思想。在运行时内部，功能块对应的是软件的组件，类似C++的类和对象。如此一来，我们只需把各功能做全，用的依然是OT工程师所熟悉的方法，这点非常重要！如果没有这东西，就推广不了这项目。

   因此很多人认为IEC61499是连接OT的“最后一公里”。我们观察到在一些行业推广该标准时，现场工程师能接受的。

   IEC61499标准面向分布式系统，其设计理念跟以前不太一样。传统的分布式系统或分散控制是确定功能要求，有多少台设备采用什么协议，然后为每个设备编程序，编完程序再联调，整个过程的效率不高，改动起来很困难。IEC61499不一样，它是从总体上画图，将一个功能块分解部署到硬件PLC上，将另一块部署到另一PLC，从整理设计到分别部署的自顶向下设计思路。

   如今，IEC61499标准诞生有15年了，原来是学术研究居多，真正应用到商品化，在工业领域里长期运营的系统非常少。我知道做得较好的是 nxtControl，施耐德电气独具慧眼，几年前收购了 nxtControl，EcoStruxure开放自动化平台便是基于nxtControl，融合施耐德电气的新技术研发而成。

   庞邢健 施耐德电气高级副总裁、工业自动化业务中国区负责人

   施耐德电气收购nxtControl，就是看重当IT和OT融合时，如何给开发者在工程设计有更多自由空间，利用 IT 技术解决用户、开发者、设备制造商在硬件架构的局限，把更多精力投入到企业云中，而不是让大家基于固定架构或固定设备，后期很难调整。

   未来的工业时代是开放的时代，如果没有开放自动化平台，怎么实现工业4.0所提出的无限可能性？但在 IT 和 OT 融合的过程中，我们绝不是“门外的野蛮人”。

   值得一提的是，大家不能简单把IEC61499理解为替代IEC61131-3，IEC61499 传承 IEC61131-3 并扩展，所有 IEC61131-3 开发的功能块在 IEC61499 上都可被复用，其颠覆 IEC61131-3 所支持的 PLC 时序扫描技术，这个颠覆并不是把过去完全否认，而是很好的继承。

IEC61499支持很多底层自动化硬件，赋能现有硬件资产，帮助架构和分配自动化运营从单一设备到整体系统，使得用户更自主选择供应商。

   对于蒋总提到的投资回报分析以及未来业务模式，以IEC61499为例的软件驱动业务模型，可以脱离传统自动化企业一次性将所有成本放在硬件上。将来软件和硬件可更好地平衡成本和架构，而我相信开发者的总开发成本应为明显下降。

   进一步延伸，用户可考虑用“软件订阅模式”——为了使用付费而不是为了拥有去付费，用订阅模式使用户在拥有一次性成本和联动基于应用付费的可能性。

   姚老师提到IEC61499对很多现有技术工程师能用高级语言去编程，未来我们会进一步添加高级语言如 C++、Python 等语言集成到开发体系中，实现提升工程师能力。

   04 EcoStruxure^TM开放自动化平台的实践应用

   庞邢健 施耐德电气高级副总裁、工业自动化业务中国区负责人

   去年底，施耐德电气在进博会上正式发布EcoStruxure开放自动化平台。此次面向中国市场发布的同时，除了通用应用程序库，针对食品饮料和物流自动化两个高速发展的行业，开放自动化平台还提供了细分的行业库，为总包商、设备制造商、系统集成商和最终用户带来工程和运营效率的优化。

   如在乳品行业中，涵盖储存、传送带、灌装等多环节的资产被容纳到一个动态资产模型中，可实现各工程相互的连续性和总体设计的便利化；在物流行业，工程师可利用输送线、移载、转向等行业功能块，快速实现系统的工程设计、测试和调整，缩短系统投入运行所需的时间。

   姚远 资深技术专家、IT技术独立研究者

   十分感谢施耐德电气让我有幸成为EcoStruxure开放自动化平台的第一批试用者。我拿到开发包后，在开发环境下编写IEC61499功能块应用程序，配置系统，部署到Windows 10下的软件运行（soft dPAC）中运行，测试人机接口设计、HMI运行时、OPC UA接口。我将这些内容分享在CSDN（https://blog.csdn.net/yaojiawan）上，其中有文章的阅读量超2000，之前我的文章阅读量大概是几百，从这说明CSDN用户对EcoStruxure开放自动化平台挺关注。

   EcoStruxure开放自动化平台给我的惊喜蛮大，这个平台不仅包含Windows 10下的软件运行时（soft dPAC），还有Linux平台上的软件运行时，且在Docker中运行的。另外还有Arm hf版本，这下让我们高兴坏了。我们一鼓作气地在树莓PI4，国产瑞芯微RK3399 PC，全志H6平台上安装了该平台的SoftdPAC。我的小伙伴还将Soft dpac安装到ST公司小型嵌入式处理器STM32MP157C平台上，还把它放在阿里云上。从这我们看到，施耐德的开放系统确实可以实现“到处运行”。

   不仅如此，我们用Go语言编写了软件的网关，通过TCP协议将IEC61499的功能块应用与Docker中其他微服务连接起来，使用MQTT协议与物联网平台TICK连接在一起。连上后用influxDB时序数据库把大数据联起来，在此基础上，开发大数据分析，AI等应用就十分方便了。

   总体来讲，EcoStruxure开放自动化平台是我们想要的平台，我们可以在该平台上“玩”出花样来，希望更多IT工程师关注它。

   庞邢健 施耐德电气高级副总裁、工业自动化业务中国区负责人

   作为新技术的出现，首先要考虑如何让大家对它感兴趣，像姚老师等专家将EcoStruxure开放自动化平台装到不同硬件架构上“玩”，也让我们十分惊喜。说明该平台开放性很强，占用系统资源非常小。

   最终我们还是要回归到业务，那么我们能给客户带来什么？对开发者、系统集成商、设备制造商而言，EcoStruxure开放自动化平台将大大提升工程效率，迈向 100% 工程效率，大幅度减少无效时间、无效工作。

   对于用户而言，实现100%运营效率，打通开发和运营系统，提升运营效率。如此一来，可加速IT和OT融合，应对 100% 未来挑战。

   EcoStruxure开放自动化平台优势

   01 应用程序创建速度提高2~3倍

   02 故障排除和系统诊断的速度提高2~6倍

   03 应用程序映射到新硬件资源的速度提高2~7倍

   后续欢迎更多像姚老师等开发者来“玩”EcoStruxure开放自动化平台，并提意见。

       如今EcoStruxure开放自动化平台不断迭代优化，自2020年11月发布第一个版本后，今年我们将不断升级新版本。如今有国际厂商加入IEC61499标准上，支持IEC61499开放自动化。我们欢迎更多的国内自动化厂商加入进来，实现真正开放的数字化生态圈，共同为客户创造价值，实现自我价值。

   05 低/无代码浪潮下，给工业物联网的开发者的建议

   姚远 资深技术专家、IT技术独立研究者

   工业自动控制领域有长期的传统和内部的逻辑，如果简单地将IT最新技术引到 OT 领域是困难的，也没效果。所以在引入低/无代码技术时，需用 OT 工程师熟悉的编程方式，否则即使让他写一条命令，他也不愿意写。IT 工程师先要和大厂的开发系统相互融合、相互了解，共建合作共赢生态系统。

       我们公司在培养原来做前端的工程师使用IEC61499时，大家没有障碍地使用，因为它主要是逻辑、模型，不涉及很多细节。有了 EcoStruxure开放自动化平台，可让这些原来做前端的人也来做硬件，这是一个IT融合OT较大的进步。

   蒋涛 CSDN创始人&董事长、极客帮创投创始合伙人

   过去标准不统一，但听了庞总和姚老师介绍IEC61499标准、EcoStruxure开放自动化平台后，我在想着会不会给工业自动化第三方开发商带来一些机会？因为现在看到下一个大趋势：越来越多的自动化工厂，带来更多数字化，那么数字化后需更多的工业App，那么这些工业物联网的应用开发商是否有发展壮大的机会？

庞邢健 施耐德电气高级副总裁、工业自动化业务中国区负责人

   对的，从多年前开始大家有这样的想法，为何没有实现？正如姚老师说的，IT到OT的“最后一公里”没有打通。由于IT人员对OT技术不熟悉，对于工艺、设备硬件理解可能存在一些欠缺，所以单纯从 IT 角度开发出来的 App，对企业的运营和工程很难真正的帮助。过去有企业尝试用现在 AppStore 的理念照搬到工业 AppStore，但并没有成功。

   所以我们希望能通过IEC61499标准、EcoStruxure开放自动化平台，将这“最后一公里”打通。在实现“打通”的道路上，大家使用哪种交通工具进入到哪条车道，解决哪个问题，我们欢迎更多开发者和用户一起参与进这平台，一起提需求、解决问题、繁荣生态。

   06 展望IIoT未来发展趋势

   庞邢健 施耐德电气高级副总裁、工业自动化业务中国区负责人

   上文提到的“四维融合”中关键的一个融合是云边协同融合。一些人对工业物联网误解为“工业物联网代表云”，所以研发出很多工业物联网平台，想通过各式手段将获取数据放到云上。后来大家拿到数据后发现并没有用处，相反，企业偶尔出现问题时对它造成非常大的损失。所以未来我们要聚焦解决具体工业场景上，从如何真正提升效率、赋能用户等角度来解决问题。

   工业互联网本身绝不仅是工业云，需真正把IT和OT融合起来，用IT赋能OT技术，使得基于IEC61499标准、EcoStruxure开放自动化平台，实现工业互联网带来的互联网思维、带来的平台化价值。

   蒋涛 CSDN创始人&董事长、极客帮创投创始合伙人

   我认为工业物联网拥有很大的商机和潜力，我们可以举行俱乐部等活动，将这些对工业物联网感兴趣的开发者聚集起来，探索EcoStruxure开放自动化平台等新工具和技术。

   姚远 资深技术专家、IT技术独立研究者

   长期以来，众多的自动化集成公司主要是代理硬件产品，现场安装维护和简单配置和组态设计，这类公司的同质化现象严重。开放性系统是一种基于软件为中心的系统，融合先进的IT技术，能够为客户提供增值服务，未来的自动控制系统中软件将成为核心竞争能力。因此，传统的自动控制集成商要与时俱进，引进一些年轻的IT工程师，提升公司在开放自动化平台下的软件开发能力。

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