智能物联AIoT 2.0通感智值一体化应用案例蓝皮书

PREFACE前言 2024 年是智能物联 2.0 时代的开端。智能物联 2.0 是在智能物联 1.0 实现了所有哑设备互联互通后的一次自然迭代，在设备实现广泛互联互通的基础上，行业的工作重心应该转向如何让大量的、主流的设备皆智、升值的高效新阶段。 智能物联 2.0 时代的典型特征是：通感智值一体化。 “通感智值一体化”不仅是技术层面的融合，更是一种跨学科、跨领域的综合演进，涉及通信、感知、智能与价值的深度整合，反映了新一轮科技革命和产业变革浪潮下，对智能化需求的迅速增长和对更高效算力资源配置的紧迫需要。随着数据的急剧膨胀和人工智能业务的广泛应用，既有的技术架构已无法满足复杂的业务需求，促使技术要素从过去的彼此“协同”向深度“融合”过渡。在 AIoT 系统中，这种转变意味着从供应侧的技术划分走向需求侧的能力整合，实现通信、感知与智能的高效融合。这不仅是技术层面的融合，更是在生产力（通信、感知、智能）和生产关系（价值）之间寻求平衡，体现了从技术构建走向价值确认。这一过程不仅要求持续的技术创新，还要求对生产和管理模式的重新思考，包括从局部最优到整体最优、从封闭体系到开放体系、从确定性系统到不确定性系统、从中心化到分布式、从模型驱动到数据驱动的转变。 “通感智值一体化”，实质上是对当前和未来科技发展方向的深刻洞察，预示着一个更加智能化、高效化和价值化的未来。这种一体化不仅能够提升智慧交通、智慧城市、智慧工厂等领域的应用能力，也为解决更复杂的社会问题，诸如资源约束和绿色发展等，提供了可能。这种一体化不仅能够提升智慧交通、智慧城市、智慧工厂等领域的应用能力，也为解决更复杂的社会问题，诸如资源约束和绿色发展等，提供了可能。通过在多个行业的应用，如工业制造、交通物流、节能环保、新型园区、智慧医疗、智能家居、智慧农业和能源表计，我们可以看到智能物联 2.0 不仅推动了技术革新，还促进了这些行业的绿色转型和数字化升级，展现了其跨领域的广泛影响力和深远意义。 CONTENTS目录 01 AIoT 助力工业制造行业发展态势 ·中移物联 OneOS，从国家战略到智慧工业的安全基石·从批量代工到小单快反，卡奥斯以智能手段推动服装制造柔性生产变革·卡奥斯孪生制造一体化平台，打造制造业的“超级大脑”·节能增效，智享未来，研华“云智联”方案驱动离散制造发展·突破数据孤岛，有人物联助力钢铁厂实现智能蜕变 02 AIoT 助力节能环保行业发展态势 ·推进工业绿色转型，卡奥斯赋能东华机械降本增效·从制造到服务，鲁邦通利用 AIoT 技术变革清洁设备行业·生态与科技的完美结合，美的楼宇科技打造广阳岛绿色标杆·环保工业的智能化路径，施耐德电气的智能排放监测 03 AIoT 助力交通物流行业发展态势 ·车路云一体化，高新兴利用 AIoT 技术推动智慧交通发展·矿山安全新保障，宏电股份 5G 车载智能网助力智能调度·精准定位，智能管理，美格智能 Cat.1 模组赋能定位追踪器改善物流环境 04 AIoT 助力新型园区行业发展态势 ·化工园区的智能化监管和智慧化服务，卡奥斯化工行业的智慧化工园区解决方案 ·从”难”到”易”，大华 AIoT 解决方案助力园区高效管理 ·创新科技护航教育，神州数码助力智慧校园 CONTENTS目录 05 AIoT 助力智慧家居行业发展态势 ·全方位守护老年生活，涂鸦智能以技术手段驱动养老创新·超低功耗无线技术的先锋，Nordic 助力智能家居进入新阶段·节能与智能并重，欧瑞博集成空调助力家居绿色升级 06 IoT 助力智慧医疗行业发展态势 ·一台电脑管理全院，达实智能助力桃江县人民医院实现智能化运营·智能急救，快速响应，联想智慧急救平台守护生命·智能问诊新模式，萤石 RTC 技术助力药店实现快速配药 07 AIoT 助力能源表计行业发展态势 ·水表的智能化升级，利尔达的科技解决方案与实践·低功耗高效率，广和通助力能源表计智能化·AIoT 赋能燃气管理智慧化，移远 NB-IoT 模组引领安全革命 08 AIoT 助力智慧农业行业发展态势 ·AIoT 技术助力农业智能蝶变，海康威视赋能江夏区农民增收·AIoT 赋能农业智慧化，美的楼宇科技在温室供暖中的创新实践 AIoT助力工业制造行业发展 AIoT 助力工业制造行业发展 行业概况 工业制造作为国民经济的重要支柱，在全球经济和科技快速变革的背景下，正面临着前所未有的挑战与机遇。2008 年全球金融危机后，全球经济格局的重大调整迫使各国寻求创新的经济发展战略，尤其是在经济增长缓慢、全球性产能过剩和人口老龄化等问题的背景下。与此同时，信息技术和智能技术的迅猛发展，促进了技术的交叉融合和深度渗透，推动了一轮全球性的技术革命，尤其是在智能制造领域，各主要经济体和新兴市场国家都在积极布局再工业化战略，希望通过科技革命寻找经济增长的新动能。 中国作为全球最大的制造业国家，工业制造体系庞大而全面，涵盖了世界上 40% 以上的主要工业产品。尽管在光伏、新能源汽车和智能手机等高端品牌领域已经实现了显著的全球竞争力，但中国制造业依然面临低端过剩和高端不足的结构性问题，创新能力和产业基础相对薄弱。自 2015 年《中国制造 2025》印发以来，中央政府和相关部门已发布多份文件指导制造业转型升级。 2023 年 12 月 28 日，由工业和信息化部等八部门发布的《关于加快传统制造业转型升级的指导意见》中明确要大力推进企业智改数转网联。强调利用人工智能、大数据和物联网技术加速制造业的智能化和数字化进程，特别是在中小企业中推广先进的制造技术和管理模式，以期建立更多的数字化转型典型标杆，构建一个健康的产业生态系统。 AIoT 赋能工业制造发展 当前，技术创新正成为推动制造业高质量发展的关键动力。工业物联网（IIoT）、人工智能（AI）、机器学习（ML）、数字孪生技术以及边缘计算等前沿技术，正在彻底改变传统工业制造的生产方式、优化决策流程，并重新定义工业自动化的未来。 工业物联网技术正在彻底改变工业制造领域，通过增强设备连通性、实现预测性维护、优化生产流程、提供全面的运营视角、确保安全和法规遵从以及推动自动化和协同机器人的应用，极大提升了制造效率、质量和操作的灵活性。 工业物联网 人工智能和机器学习技术在工业制造领域的应用正在变革生产模式和决策过程。AI能够分析复杂数据集，优化生产流程，提高效率和产出质量。机器学习模型可以预测设备故障和生产缺陷，从而减少停机时间和提高生产效率。 人工智能 数字孪生技术通过创建物理资产的虚拟副本，为设计、测试和优化提供了一个无风险的环境。这些虚拟模型可以用来模拟生产过程，预测未来性能，从而在实际生产之前识别潜在问题和改进机会。 数字孪生 在工业制造领域，边缘计算技术通过处理数据在产生地点附近，可以显著减少延迟，提高响应速度。这对于实时监控和控制生产过程至关重要，特别是在对时间敏感的制造操作中。 边缘计算 高级机器人技术和自动化系统不仅可以执行重复任务，还可以执行危险或对人类不适合的任务。通过自动化复杂的组装线，工厂能够提高生产效率，减少人为错误，同时降低劳动成本。 机器人与自动化 AIoT 助力工业制造行业发展 市场潜力 以 AIoT 赋能工业制造的智慧化升级，正在形成一个增长迅速的市场规模，根据不同的分析机构和市场研究报告有所差异。 MordorIntelligence 的报告显示，全球制造业市场的数字化转型预计到 2024 年将达到 3676 亿美元，到2029 年将达到 8761 亿美元，复合年增长率为 19.40%。亚太地区是增长最快的市场，也是最大的市场。 前瞻产业研究院的数据显示，到 2023 年，中国智能制造市场的规模约为 4 万亿元人民币，其中智能制造装备市场规模约为 3.2 万亿元，智能制造系统解决方案市场规模约为 0.8 万亿元。预计到 2027 年，市场规模将达到 6.6 万亿元，其中智能制造装备市场规模约为 5.4 万亿元，智能制造系统解决方案市场规模约为 1.2 万亿元。 ResearchNester 的报告显示，2022 年智能制造行业规模为 986.6 亿美元，预测 2023 年到 2033 年间复合年增长率接近 21.5%。到 2035 年，智能制造市场规模有望突破 1 万亿美元。其中，物联网设备的广泛安装带动了增强现实、虚拟现实、机器学习、人工智能和其他先进解决方案的部署。2022 年，全球活跃的物联网设备数量接近 130 亿台，预计到 2030 年将增加到 250 亿台。 智能制造的下游应用场景非常丰富，涵盖了纺织、造纸、通用 / 专用设备制造、电气机械和器材制造等多个行业。这些行业的固定资产投资额持续增长，支撑着智能制造万亿市场规模的发展。 发展趋势 在 AIoT 助力下，工业制造正向着更智能、更高效、更可持续的未来迈进。其发展趋势体现为： 中移物联 OneOS，从国家战略到智慧工业的安全基石 市场背景 近年来，随着物联网产业蓬勃发展，物联网基础设施建设与安全问题愈发受到重视。中国作为物联网的重要市场和参与者，也在不断推进物联网的产业化和应用化。当前，海内外市场环境复杂多变、科技受制于人、核心卡脖子问题经常发生，对于国内工业领域的诸多企业而言，引入一款自主可控、安全可靠的物联网操作系统已经变得刻不容缓。 习近平总书记也强调：要打好科技仪器设备、操作系统和基础软件国产化攻坚战。国家十四五规划和工信部等八部门联合印发的“三年行动计划”中明确要求加快研发轻量级 / 分布式物联网操作系统。 中移物联作为移动集团专业全资子公司，多年来在物联网建设和终端、平台侧研发能力有深厚的积累，适时推出开源中立、服务产业的物联网操作系统——OneOS，既是响应国家自主可控政策，更是服务物联网产业需求。 中移物联网有限公司介绍 2012 年 9 月，中移物联网有限公司（以下简称“中移物联”）在重庆市成立，注册资金 35 亿元，是中国移动成立的首家专业化全资子公司，也是国内第一家由运营商成立的专业物联网运营企业。中移物联立足重庆布局全国，员工近 3000 人，在北京、南京、广州、深圳、武汉、西安等地设有分支机构。 中移物联正在加速构建 5G 时代物联网产品体系，以连接为基础，卡位芯片、操作系统、模组、硬件四类入口，打造 OneLink、OneNET、OneCyber 三大平台，深耕视频物联网（VIoT）、城市物联网（AIoT）、产业物联网（IIoT）三大业务领域，构建物联网统一线上商城，实现生态闭环。 2019 年，中移物联正式启动 OneOS 操作系统项目，是关键技术攻关项目。 OneOS 工业操作系统 工业领域相对其他领域更需要 IT 与 OT 技术的融合，操作系统的重要性日益凸显，由此需要更多元化技术厂商的合作。此外，在国家政策支持的战略性新兴产业中，工业作为国家支柱性产业，技术安全对国民经济的保障作用尤为重要。 2023 年 10 月，中移物联“OneOS 工业操作系统”正式发布。 AIoT 助力工业制造行业发展 OneOS 工业操作系统是中移物联网公司研发的一款国产工业实时操作系统，具有超低延迟和最小抖动的内核及行业核心中间件，可保障在高实时、高安全、高可靠要求的工业场景下设备的高效运行，支特多种主流工业通信协议，支持 IEC61131 五种编程语言以及 IEC61499 功能块对控制系统进行编程，开发环境完备，且提供标准控制器、网络控制器、功能安全控制器、混合 OS 等行业解决方案，适用于工程机械、智能制造、能源电力、工业机器人等实时性要求高的行业与领域。 在工业物联网领域，用户对高低温、震动、防尘及对系统的稳定性、实时性要求都非常高，如抖动要达到毫秒级甚至微秒级。同时，工业用户对不同品牌、不同构架的工业级芯片适配、中间件调试、IT/OT融合等要求也较高。面对行业需求，OneOS 工业操作系统围绕工业控制领域打造核