在數字化和自動化的今天，物聯網（IoT）在工業環境中發揮著越來越重要的作用。尤其在制造業、物流等領域，從產品開發到制造，再到后期的維護與運營，都離不開物聯網的支持。然而，物聯網在工業環境中的應用并不是一成不變的，不同的應用場景、需求與策略，都可能對物聯網的具體實現方式產生影響。本文將深入探討物聯網在工業環境中的兩種不同應用方式：“工業物聯網”（IIoT）與“工業內部物聯網”（IoT4I）。

在工業流程（例如制造或物流任務）中，物聯網傳感器的運用方式，以及如何將環境背景融入核心業務流程之間，存在著至關重要的差別。這便揭示了“工業物聯網”(IIoT) 和“工業內部物聯網”（也可能稱之為“IoT4I”）之間的區別。盡管這兩個詞匯（IIoT 和 IoT4I）有時會交替使用，但實則分別描述了工業 4.0 領域中迥然不同的應用方式。理論上，這些應用采用不同的無線技術進行交付。

為了更好的理解，可以查看用于關鍵 IIoT 操作的高功率工業 LTE 和 5G，以及用于 IoT4I 場景的更直接的低功耗廣域 (LPWA) IoT 標準，例如 LoRaWAN、Sigfox 和以公用事業為中心的 WiSUN。前者 (IIoT) 涉及到的數據量大、種類多樣且傳輸速度快，只有 5G-IoT 才能滿足這些需求；后者 (IoT4I) 則用于工業場所中更離散的物聯網監控，能夠通過一系列短距離室內技術（例如 BLE 和 Wi-Fi）以及運行在 2G 和 4G 上的基于蜂窩的廣域 (LPWA) 系統以及 5G-RedCap 來提供良好的服務。

物流用例主要用于基于傳感器的物聯網資產追蹤，同時也用于調度高帶寬移動機器人（AGV、AMR等），這實際上屬于后一類 IoT4I 類別；并非集成的流程綁定 IIoT 功能。工業 ODM 應用程序也是如此，它提供了機器監控即服務（由機器制造商提供以增加新收入）；實際上，目前正在為工業勞動力帶來新價值的流行遠程 AR 輔助工具也屬于此類。

其中一些 IoT4I 用例是由公共蜂窩基礎設施支持的；許多其他公司正在為新的私人 LTE 和 5G 設施提供資金。例如，空中客車公司正在積極推動私有 5G 基礎設施的建設；他們利用私人蜂窩網絡可靠且可預測地連接各種手機、耳機、平板電腦和機器人。其初始用例列表如下：移動設備連接到本地制造執行系統（MES）；用于遠程協助和檢查的增強和虛擬現實（AR 和 VR）應用；以及機器人、車輛（AGV）和運輸飛機零件的“移動平臺”。

這些都是IoT4I應用；在專用蜂窩網絡方面，它們由工業版 5G（5G4I，如果你喜歡的話）提供服務，該版本主要依靠其寬帶 (eMBB) 和傳感器 (mMTC) 功能。從根本上講，它們并不完全依賴于下一代 5G（工業 5G）的 IIoT 應用程序，因為工業 5G 的 URLLC 功能將在后續的 3GPP 標準版本中得到更強有力的交付，從 2023 年底/2024 年初的第 17 版正式開始。

這些空中客車應用程序由其私有 LTE /5G 部署推動，屬于 IoT4I 陣營，并且可以通過通用 LTE 技術提供良好的服務，甚至可以通過現有（版本 15 / 16）5G 系統提供更好的服務 - 只要設備可用。最后，現實是這樣的：IoT4I 涵蓋了更廣泛的企業應用程序，其中許多應用程序在 LPWA 網絡空間中已經很熟悉，并且其中許多應用程序正在受到新的專用 LTE/5G 網絡的歡迎；IIoT 面向工業生產和流程，被譽為工業 4.0 的終極化身，但它是一個混亂的生態系統，需要數年（2030/31）的技術和團隊合作才能實現。

德國 Software AG 的首席技術官 Bernd Gross 在公司中主要負責物聯網和分析業務，提供了各種工業機器制造商所需的數據管理工具。他認為，實際上，工業物聯網就是一個巨大的集群，其中包含 Dürr、DMG MORI、Zeiss 等公司，風力渦輪機制造商 Nordex 和 Enercon，醫療設備制造商 Boston Scientific 和 Eppendorf，以及眾多的物聯網提供商，比如 AWS、德國電信、微軟、SAP、西門子等等。他深深地了解了工業物聯網所面臨的問題。

他表示：“這個過程比想象中要復雜得多，需要大量的手動咨詢和專業服務。” Software AG 對 IIoT 的定義做出的調整引起了 Gross 的關注，這家德國公司出于內部目的將所有這些工業機器制造商劃為一類，在工業物聯網的名義下銷售聯網設備監控服務，盡管他們的機器數據并未直接提供給生產線。他解釋說：“我們將風力渦輪機和電梯等定義為工業物聯網。我們并不把工廠車間視為工業物聯網，即使其中一些機器正在工廠車間使用。這就是其他人對工業 4.0（和 IIoT）的理解。”

“在工廠車間的例子中，你必須去看所有的機器、整個生產線，這些都來自于多個供應商。為了做到這一點，你需要具備不同的技能，任何人都不可能單獨完成所有這些任務。我們的策略是與系統集成商合作伙伴，將我們的技術應用于能源管理、性能管理、工作流程管理等領域。這個領域有很多投資，但對于我們來說，作為一個產品公司，這是一種合作伙伴關系。而根據我們的定義，與設備制造商合作的 IoT4I 是我們的主戰場，也是我們發展最快的領域。”

雖然模糊的定義使得情況變得復雜，但其實質含義是一樣的。在這兩個物聯網領域中，哪一個將會更大、更重要、更具有革命性呢？報告進一步探討了這一點，目前的關鍵是，各種不同類型的普通物聯網案例——而非復雜的工業物聯網案例——正在推動企業 5G 的發展。（例如，大眾汽車的問題主要在于將 5G 融入到 IIoT 敘述中。）

無論是工業物聯網還是工業內部物聯網，都在各自的領域內起著至關重要的作用。5G 技術的發展也正推動著物聯網向更高級別、更廣泛的領域進行拓展。對于企業來說，如何根據自身的實際需求和目標，選擇并優化物聯網的應用，將是他們在未來數字化和自動化發展過程中需要不斷面對和思考的問題。盡管當前 5G 在關鍵的工業 4.0 應用中的使用尚未普及，但隨著技術的不斷演進和市場的日益成熟，這種局面有望在未來得到改變。讓我們拭目以待，看看物聯網和 5G 能在工業環境中創造出怎樣的奇跡。

總的來說，不難看出，在企業場所中基于傳感器的 IoT4I 應用和協作工業 4.0 系統中的復雜 IIoT 系統之間，存在著一個利用專用網絡發展的雙速物聯網市場。其中后者的發展速度較慢，但可能仍將定義 5G 時代的數字革新。Dantuluri 從是德科技公司對此表示了自己明智的看法，他說：“如果你細分工業 4.0 的用例，就會發現一些基本的應用。”

他指出：“螺絲刀和其他類型的工業扭矩設備等正在與 5G 連接得越來越多，但這些只是連接模塊的簡單替換，從 WI-Fi 切換到 5G。其他大型物聯網用例包括連接 AGV 和 HMI（人機界面，允許操作員與機器和控制器交互的圖形顯示器）。無論在何處部署私有 5G，這些設備都正在快速地接入到 5G 網絡。”

他繼續說道：“但是，這些和將 PLC（可編程邏輯控制器，控制制造過程的工業計算機）接入到 5G 網絡完全不同，后者是一個關鍵的應用，控制著價值數百萬美元的生產。所以，是的，如果你將工業 4.0 的應用細分為不那么關鍵和更關鍵的應用，那么現在 5G 只是用于連接那些不太關鍵的應用。企業需要一段時間才會信任 5G 去支持那些更為關鍵的應用。”