工业APP，为工业互联网平台而生
负责IT（互联网技术）和OT（运营技术）的管理者，在工业化和信息化融合的几十年来，井水不犯河水 ：IT看重业务流程合理 ，OT看重业务执行稳定 。从具体的面向对象来看，OT与IT的区别主要是体现设备的边缘端，OT的世界遵从物理进化的原理和机制，发展比较缓慢：源自控制，专注于运营。
然而，工业互联网的发展，和数据流动变得空前容易，激发了人们对于数据价值的想象，从而大大促使了OT和IT融合的必要性。工业互联网的应用在很多层面上就是统一IT和OT的视角 。但IT和OT二者自身的需求 、纬度 、思维方式太不一样 ，融合是非常困难的。工业互联网的普及，不同于常规的企业管理软件ERP和执行管理系统MES应用 ，它不仅仅是收集数据丰富性和颗粒度的问题 ，而更多是要考虑这些数据背后的价值 ，这只能站在更高的战略岗位上才可以评估和定义。
GE在2018年的报告中指出，真正数字转型的主战场，恰恰是发生在IT和OT交界的地方。实际上GE更倾向于OT技术的魅力将得到极大释放，“IT正在失去魔法 ，OT的指挥棒正在缓缓升起” 。而ARC咨询团队在2016年提出的IT和OT融合成熟度模型中，描述了人员、流程 、技术和测量之间在各融合度的关系 ，也表明了一点，需要连接边缘和云、需要处理各种OT协议和数据格式，都是IIoT大显身手的地方 。
图1：设备连接与IT应用的融合
IT要下沉 ，OT要上升 ，从各种系统汇流而来的数据要分析，这就使得工业互联网平台的崛起成为可能，使得面向工业应用的开发大大加速 。IIoT平台，为工业APP应用的开发，提供了一张充满沃土的温床。
数据重力，推动边缘的进化
设备的数据，具有一种“沉底”的特性。它很少被真正打捞上来使用 。因为工业数据最大的特点就是海量，而且无序。在工业发展数百年历史上，产线的管理者从来不曾正眼看过它们。它被列入考虑对象也就是最近几年的事情。
例如，仅仅单个数控机床设备 ，每秒产生的数据就可以达到400M 。按照一条产线上有10个工位十台设备计算 ，有五条产线的话，那么一个简单的工厂 ，数据生产量每秒钟可以达到20G ！想想一个人 ，手机流量也不过是每个月10G左右。二者相差500万倍 ！
工厂的大数据，往往都是垃圾数据山，主要表现在六大症状：数据很脏（必须大量的算法清洗，才能有可用数据） 、频率不同（现场触发的频率非常不同）、海量 、大小不一（数据的容量大小不一）、种类很多（各种异构数据源）、跨学科导致的关系复杂。
如此庞大的数据，大多数是没有用的，只能留在机器端。这就是所谓的“数据重力”。
它使得大量的数据被丢弃在车间的地板上、设备周围的空气中。
数据重力，导致大量数据无法上云端，也就无法完成分析 。而这几年物联网和计算能力的发展，推动了人们对于边缘智能的思考。太重的数据 ，可以就地处理 。在大数据分析的时代，这个任务交给了边缘计算 。
工业互联网平台，本身就是一个分布式的计算平台，它很好地解决云和边缘的集成问题 。通过连接、设备管理、数据管理和机器学习 ，为真正打开数据的分析价值，提供了一个认真的钥匙 。这也为面向场景应用的工业APP的开发和部署 ，提供了极大的方便 。
工业APP的春天正在来临
工业互联网平台中间的PaaS平台（Platform as a Service）是最重要的部分。目前最有雄心壮志的选手 ，都在聚焦这个地方。新型API技术和与环境无关的容器封装技术，使得平台本身的快速部署和应用。有了工业PaaS平台的支撑，面向场景的工业APP应用，也是工业互联网当下最具憧憬的一个领域：千军万马过大江的局面 ，正在呼之欲出。
图2：工业互联网平台架构（source：白皮书）
平民开发师（Citizen developer）也就是非专业软件人士 ，正在大量涌现，当前很多企业的设备维护都是这一类人员 ，如果也能使用软件环境，轻松部署 ，这就需要有大量轻代码的编程 、大量拖拽式的应用。
2017年10月，工业互联网巨头美国通用电气公司GE与苹果达成合作 ，两家公司将共同开发企业级 ioses 应用，并推出全新的Predix SDK，重点就是物联网。GE 将为自己开发 ioses 应用以及商业合作伙伴，并在全公司部署 iphoness 和 ipads。
这个面向物联网开发APP应用 ，背后有一个真实的故事 。
加州州立大学的计算机系学生在GE Predix的创新大赛中 ，发明了一款APP ，可以利用学校三个不同的能源点（太阳能光伏板、热电气联产等）的能源消耗数据 ，通过数据分析得出最佳的供电量。该项目获得了10000美元的奖金 。
图3：GE创新APP竞赛的优胜者团队
一直在思考电厂如何更加有效运行的GE团队 ，受TITAN的启发非常大 ，因为他们的一个方向就是更好地解决管道蒸汽损耗 。随后 ，开发团队又在iphoness的应用商店中找到一例照相机辅助应用，可以获得快速 、高效和低成本形成热成像技术。这让他们觉得找到了提高电厂效率的方法。
GE的APP研发团队跟亚特兰大电厂的现场经理合作。后者陪着他们一起走访了现场的各种管道，并指出哪些管道接口是可能漏汽从而造成热损耗的。
借助于这些领域专家所标定的异常故障图像，再结合机器学习和成像工具，GE开发团队随后开发了一款APP ，面向管道的热成像工具TITAN（异常报警热成像工具） ，每年可以节省50000美元。
代价竟是如此之小 。创新团队的大学生们只获得了10000美元的奖金 。而GE的开发团队仅仅用了6个就开发出这样一个效果神奇的工业APP。
这就是数字组合创新的魅力，就像是高中毕业生的舞会，空气中弥漫着随时可以撮合的火花。
而要满足数字化的全新组合 ，所有的要素尽量服务化 。这样得以释放的数据就可以轻松成为场景应用的基本素材。借助于一个松耦合 、多方可以调用的资源，工业APP把各种数据重新组合 ，经过信息化 、知识化的处理 ，封装成可以执行或者调用的模块。
云化风正盛
上云的应用，场景意图往往很明显 ，需求变化也很快 。为了适应这种快速变化，就要微服务化 ，这就是最近几年微服务非常流行的原因。微服务可以为各类APP开发者提供满足场景应用的资源池调用，因此它正在成为全新的潮流。一心要往云方向转型的金蝶，据说已经有了几百种微服务。
在今年德国汉诺威博览会上，某传感器制造商推出了可编程的传感器，同时建立了一套软件体系，可以帮助现场工作人员建立面向传感器应用的APP Space。这大大改变了传统上对传感器只有开关信号的认知。软件定义硬件，已经武装到设备最末端的牙齿上了。而该制造商同时推出了APP Space的编程社区 ，旨在推动那些在现场的人员，也成为APP的开发者 ，实现各种灵活的功能，具有非常大的吸引力。
工业互联网平台走向平民化 ，非IT专业人士也可以轻松上手工业APP应用。这是一个巨大的进步 ，一种开放式的知识洪流，在工业互联网平台上轰鸣，并重新汇成令人兴奋的场景应用。
数据云梯，推动OT与IT数据融合
IT由管理业务数据、支撑管理流程的技术、系统和应用程序组成，通常报告给CIO，这些管理的应用程序包括ERP、MES、EAM、WMS等。而OT由管理生产资产、保持顺畅运营的技术、系统和应用程序组成，通常报告给COO，管理的应用程序包括PLC 、PCD、SCADA 、SIS 、数据历史和网关系统等。
这些数据要实现融合，意味着要克服数据重力 ，完成从地板到天花板的迁移。
这些数据有三条通道可以直达天花板：带通讯能力的传感器、网关和PLC 。对于褐色工厂（brown field） ，很难采用PLC/IPC ，因为对PLC重新编程会有很多困难；这个时候，一般采用网关集成的方式 。而对于绿色工厂（green field） ，也就是通过使用当下各种接口的PLC/IPC ，包括支持OPC UA协议的，都可以有很多自由的选择；对于一些褐色工厂 ，传感器也是适合的。但是这一点不能规模化，这种多带有通讯能力的传感器，成本还是会太高 。
图4：数据云梯
数据要完成从设备级的地板 ，升到企业级的天花板。需要闯过三关，第一关是设备连接；第二关是数据重力识别，对相关数据进行分析；第三关是建立面向个人的APP应用 。
对于工业互联网平台而言，最需要的就是搭建这样一个“数据云梯” ，来完成数据上上下下的运载 ，从而丰富工业互联网平台的应用。
针对这种局面，EVO视讯电子采用了一种IoT Hub的思路 ，通过三驾马车实现从边缘到云端的一揽子数据解决方案 。一是面向连接的大胃王的IoT Hub边缘端，完成各种设备的数据采集，尤其是对PLC的采集；二是在边缘层构建ThingsWise大数据分析软件，实现对数据的实时分析；这两者完成了对数据的边缘分析和计算。最后 ，通过工业APP快速生成工具WorkBench的应用端，可以使得“平民程序员”（citizen developer）用最少代码的方式，通过视图和拽曳，就可以快速生成APP，并且可以适配各种移动操作系统 。
这就实现了设备连接、边缘分析和APP应用的“三位一体”的使能平台，从而使得工业互联网平台可以面向场景应用来处理各种设备和数据。
例如在博世的一个纯蒸汽发生器的场景中，大型设备往往需要多个本地的HMI ，而且部分工序需要人工操作（如转换 、物料再存储等）。
图5：为博世提供IoT Hub解决方案
而在IoT Hub的三位一体解决方案中 ，通过OPC UA采集过程变量的实时数据，并通过WiFi传输，然后在移动端分析各种KPI信息。这使得机器故障可以及时得到反馈 ，同时节省了固定的HMI，也不需要多次切换 。
在5月份天津的第二届世界智能大会上，EVO视讯电子总经理张鑫发表了以《赋能工业互联网平台 使能云制造》为主题的演讲，提到：“EVO视讯的理念是搭建一个‘数据云梯’ ，将边缘层的数据送至云端，在Paas层利用工业互联网平台对数据进行分析处理 ；在Saas层通过提供工业APP等创新工具，将数据应用展示出来。” 这样的赋能平台，核心IoT Hub就像是一个“数据云梯”，使数据能力真正成为一种战略上的资源优势。
一个好的工业互联网应用，需要行业领域专家提出需求和描述，这是企业必须要独立解决的——在很大程度上 ，这也是一个企业Know-how的关键因素。在此基础之上，可以通过外包团队或者全职程序员完成资产建模 。而剩余的设备连接、数据分析 、到工业APP的生成，都是数据云梯可以大展身手的地方。
小记
工业互联网平台大大加速了IT、OT的融合过程。数据开始从设备中挣脱数据重力 ，像珠子一样，四处滚落 。而借助工业互联网平台上的数据云梯，一部分经过边缘计算和分析就地处理，一部分则上升到IT层，都是业务决策的一部分。
在机器和人的注视中，上上下下的数据开创着一个技术上分工合作的数字时代。
