在数字化和自动化的今天，物联网（IoT）在工业环境中发挥着越来越重要的作用。尤其在制造业、物流等领域，从产品开发到制造，再到后期的维护与运营，都离不开物联网的支持。然而，物联网在工业环境中的应用并不是一成不变的，不同的应用场景、需求与策略，都可能对物联网的具体实现方式产生影响。本文将深入探讨物联网在工业环境中的两种不同应用方式：“工业物联网”（IIoT）与“工业内部物联网”（IoT4I）。

在工业流程（例如制造或物流任务）中，物联网传感器的运用方式，以及如何将环境背景融入核心业务流程之间，存在着至关重要的差别。这便揭示了“工业物联网”(IIoT) 和“工业内部物联网”（也可能称之为“IoT4I”）之间的区别。尽管这两个词汇（IIoT 和 IoT4I）有时会交替使用，但实则分别描述了工业 4.0 领域中迥然不同的应用方式。理论上，这些应用采用不同的无线技术进行交付。

为了更好的理解，可以查看用于关键 IIoT 操作的高功率工业 LTE 和 5G，以及用于 IoT4I 场景的更直接的低功耗广域 (LPWA) IoT 标准，例如 LoRaWAN、Sigfox 和以公用事业为中心的 WiSUN。前者 (IIoT) 涉及到的数据量大、种类多样且传输速度快，只有 5G-IoT 才能满足这些需求；后者 (IoT4I) 则用于工业场所中更离散的物联网监控，能够通过一系列短距离室内技术（例如 BLE 和 Wi-Fi）以及运行在 2G 和 4G 上的基于蜂窝的广域 (LPWA) 系统以及 5G-RedCap 来提供良好的服务。

物流用例主要用于基于传感器的物联网资产追踪，同时也用于调度高带宽移动机器人（AGV、AMR等），这实际上属于后一类 IoT4I 类别；并非集成的流程绑定 IIoT 功能。工业 ODM 应用程序也是如此，它提供了机器监控即服务（由机器制造商提供以增加新收入）；实际上，目前正在为工业劳动力带来新价值的流行远程 AR 辅助工具也属于此类。

其中一些 IoT4I 用例是由公共蜂窝基础设施支持的；许多其他公司正在为新的私人 LTE 和 5G 设施提供资金。例如，空中客车公司正在积极推动私有 5G 基础设施的建设；他们利用私人蜂窝网络可靠且可预测地连接各种手机、耳机、平板电脑和机器人。其初始用例列表如下：移动设备连接到本地制造执行系统（MES）；用于远程协助和检查的增强和虚拟现实（AR 和 VR）应用；以及机器人、车辆（AGV）和运输飞机零件的“移动平台”。

这些都是IoT4I应用；在专用蜂窝网络方面，它们由工业版 5G（5G4I，如果你喜欢的话）提供服务，该版本主要依靠其宽带 (eMBB) 和传感器 (mMTC) 功能。从根本上讲，它们并不完全依赖于下一代 5G（工业 5G）的 IIoT 应用程序，因为工业 5G 的 URLLC 功能将在后续的 3GPP 标准版本中得到更强有力的交付，从 2023 年底/2024 年初的第 17 版正式开始。

这些空中客车应用程序由其私有 LTE /5G 部署推动，属于 IoT4I 阵营，并且可以通过通用 LTE 技术提供良好的服务，甚至可以通过现有（版本 15 / 16）5G 系统提供更好的服务 - 只要设备可用。最后，现实是这样的：IoT4I 涵盖了更广泛的企业应用程序，其中许多应用程序在 LPWA 网络空间中已经很熟悉，并且其中许多应用程序正在受到新的专用 LTE/5G 网络的欢迎；IIoT 面向工业生产和流程，被誉为工业 4.0 的终极化身，但它是一个混乱的生态系统，需要数年（2030/31）的技术和团队合作才能实现。

德国 Software AG 的首席技术官 Bernd Gross 在公司中主要负责物联网和分析业务，提供了各种工业机器制造商所需的数据管理工具。他认为，实际上，工业物联网就是一个巨大的集群，其中包含 Dürr、DMG MORI、Zeiss 等公司，风力涡轮机制造商 Nordex 和 Enercon，医疗设备制造商 Boston Scientific 和 Eppendorf，以及众多的物联网提供商，比如 AWS、德国电信、微软、SAP、西门子等等。他深深地了解了工业物联网所面临的问题。

他表示：“这个过程比想象中要复杂得多，需要大量的手动咨询和专业服务。” Software AG 对 IIoT 的定义做出的调整引起了 Gross 的关注，这家德国公司出于内部目的将所有这些工业机器制造商划为一类，在工业物联网的名义下销售联网设备监控服务，尽管他们的机器数据并未直接提供给生产线。他解释说：“我们将风力涡轮机和电梯等定义为工业物联网。我们并不把工厂车间视为工业物联网，即使其中一些机器正在工厂车间使用。这就是其他人对工业 4.0（和 IIoT）的理解。”

“在工厂车间的例子中，你必须去看所有的机器、整个生产线，这些都来自于多个供应商。为了做到这一点，你需要具备不同的技能，任何人都不可能单独完成所有这些任务。我们的策略是与系统集成商合作伙伴，将我们的技术应用于能源管理、性能管理、工作流程管理等领域。这个领域有很多投资，但对于我们来说，作为一个产品公司，这是一种合作伙伴关系。而根据我们的定义，与设备制造商合作的 IoT4I 是我们的主战场，也是我们发展最快的领域。”

虽然模糊的定义使得情况变得复杂，但其实质含义是一样的。在这两个物联网领域中，哪一个将会更大、更重要、更具有革命性呢？报告进一步探讨了这一点，目前的关键是，各种不同类型的普通物联网案例——而非复杂的工业物联网案例——正在推动企业 5G 的发展。（例如，大众汽车的问题主要在于将 5G 融入到 IIoT 叙述中。）

无论是工业物联网还是工业内部物联网，都在各自的领域内起着至关重要的作用。5G 技术的发展也正推动着物联网向更高级别、更广泛的领域进行拓展。对于企业来说，如何根据自身的实际需求和目标，选择并优化物联网的应用，将是他们在未来数字化和自动化发展过程中需要不断面对和思考的问题。尽管当前 5G 在关键的工业 4.0 应用中的使用尚未普及，但随着技术的不断演进和市场的日益成熟，这种局面有望在未来得到改变。让我们拭目以待，看看物联网和 5G 能在工业环境中创造出怎样的奇迹。

总的来说，不难看出，在企业场所中基于传感器的 IoT4I 应用和协作工业 4.0 系统中的复杂 IIoT 系统之间，存在着一个利用专用网络发展的双速物联网市场。其中后者的发展速度较慢，但可能仍将定义 5G 时代的数字革新。Dantuluri 从是德科技公司对此表示了自己明智的看法，他说：“如果你细分工业 4.0 的用例，就会发现一些基本的应用。”

他指出：“螺丝刀和其他类型的工业扭矩设备等正在与 5G 连接得越来越多，但这些只是连接模块的简单替换，从 WI-Fi 切换到 5G。其他大型物联网用例包括连接 AGV 和 HMI（人机界面，允许操作员与机器和控制器交互的图形显示器）。无论在何处部署私有 5G，这些设备都正在快速地接入到 5G 网络。”

他继续说道：“但是，这些和将 PLC（可编程逻辑控制器，控制制造过程的工业计算机）接入到 5G 网络完全不同，后者是一个关键的应用，控制着价值数百万美元的生产。所以，是的，如果你将工业 4.0 的应用细分为不那么关键和更关键的应用，那么现在 5G 只是用于连接那些不太关键的应用。企业需要一段时间才会信任 5G 去支持那些更为关键的应用。”