2020年关于物联网应用的20个典型案例分析

本文将从 10 个应用领域中挑选 20 个典型案例项目展开分析。

知名物联网研究机构 IoT Analytics 2020 年的最新报告显示,与往年相比,当前大多数物联网项目仍然落地于工业 / 制造业领域,另外,交通、能源、零售及医疗保健等垂直领域的市场份额也相对增加。

同时,IoT Analytics 还对 1414 个实际应用的物联网项目进行了研究,并将结果列入了 2020 年 620 个物联网平台列表之中。研究显示,目前已有超过 1000 个已公开的 IoT 项目正在使用物联网平台,这也凸显了 IoT 平台在 IoT 解决方案推向市场时的重要性和普遍性。

本文将从 10 个应用领域中挑选 20 个典型案例项目展开分析。

(注:本文的研究仅限于使用物联网平台的物联网项目,不包括任何以消费者为中心的物联网项目,如智能家居、可穿戴设备或其他业余项目。)

1、物联网应用领域——工业 / 制造业

1．1 概述

智慧城市曾在 2018 年的物联网研究中排名第一,然而工业 / 制造业早已取代智慧城市,坐稳了物联网垂直应用的头把交椅。诸如微软和 AWS 等技术巨头,以及西门子和罗克韦尔等大型工业自动化参与者,都是工业 / 制造业领域数字化转型的主要推手。

“工业物联网正在改变制造业规则,其所推动的云计算和边缘创新将加速数字工厂的发展,并提高企业的运营效率。”

——微软首席执行官 Satya Nadella,2019 年 11 月

“制造商和工业运营商已经发现将物联网应用于整个运营过程的方法,并已经因此获得了可衡量的商业价值。将物联网技术与特定工业应用领域的专业知识相结合,可以实现更好的协作、更快地解决问题、并提高生产率。”

——罗克韦尔自动化首席执行官 Blake Moret,2019 年 5 月

1．2 典型物联网应用

工业物联网应用领域涵盖了工厂内外的各种物物连接。例如,工厂内部有许多基于 IoT 的工厂自动化控制项目,包括涵盖生产车间监控、车间可穿戴设备和增强现实、远程 PLC 控制或自动化质量控制等系统的智慧工厂整体解决方案等。工厂外部也有包括对连接的机械进行远程控制、设备监控或对整个远程工业操作(如石油钻机)管理和控制的大量典型项目。事实上,许多案例研究都提到了“减少运营停机时间和节约成本”——而这正是支撑原始设备制造商引入工业物联网解决方案的关键驱动力。

1．3 物联网平台支持项目案例

案例 1:Howden 混合现实解决方案。苏格兰空气和气体处理解决方案制造商 Howden 联合微软和 PTC 开发了一套可扩展的混合现实解决方案,该解决方案将产品的实时物联网数据与 3D 增强现实相叠加,以提供如何解决设备问题的分步指导。相比以往仅能基于推测和事后分析,这一解决方案可以帮助客户减少计划外停机和相关成本,并更好地协调总体维护策略。

案例 2:Severstal 资产绩效。俄罗斯钢铁制造商 Severstal 与 GE 合作,希望通过 Predix 资产绩效管理减少计划外的维护延误。该解决方案通过不断改进维护策略,最终有效降低了维修和维护计划的成本、有效地重新分配资源并降低生产风险,将设备可靠性提高了 20%。

2、物联网应用领域——交通 / 运输领域

2．1 概述

交通 / 运输是 IoT Analytics 2020 年研究中的第二大物联网应用领域。特斯拉在 2012 年推出 Model S 时,首次推出了空中软件更新功能,这为互联网汽车树立了行业基准。从那时起,几乎每个汽车制造商都开始效仿集成类似的物联网技术。

“互联解决方案为我们的客户延长了车辆和相关设备的正常运行时间,为驾驶员、操作员和其他道路使用者带来了更好的安全性,并减少了二氧化碳的排放。沃尔沃的第一百万个物联资产仅仅是个开始,我们致力于在该领域保持领先地位。”

——沃尔沃集团首席执行官 Martin Lundstedt,2019 年 10 月

“在本田创新公司,我们正在见证各种技术的融合,这些技术将改变出行方式、创造新的商机并改变我们的产品制造方式。 我们的 Honda Xcelerator 计划致力于寻求改变出行体验的技术创新者,而我们的 Honda Developer Studio 将为对联网汽车开发感兴趣的开发商和合作伙伴提供最佳资源。”

——本田创新首席执行官 Nick Sugimoto,2019 年 4 月

2．2 典型物联网应用

交通 / 运输领域的物联网典型应用包括远程信息处理和车队管理解决方案。通过将这些解决方案与车内的本地操作系统相连接,可提供如电池监测、胎压监测、驾驶员监控或简单的车辆跟踪等车辆诊断和监测服务。

2．3 物联网平台支持项目案例

案例 3:车队监控和管理。KWRL 运输合作公司在美国华盛顿州运营着一个大型校车车队,该车队目前使用 Samsara 的无线车队跟踪平台以协调路线并确保公交车按计划运行。实时车队监控系统能够提供公交车的实时定位、通过传感器跟踪停车板和应急灯状态,并能自动解码发动机故障代码警报,以便团队立即确定故障的严重程度,并能够进行完整的路线历史记录,以帮助运营商构建更智能的路线和扩大车队规模。

案例 4:OmniBus 车队运营优化。OnniBus．com 是芬兰领先的长途巴士服务商,其通过使用 Telia 的联网车辆解决方案,构建了更简化和可持续的运输运营方式,该解决方案旨在通过实时运行数据优化重型设备的运行并减少油耗。

案例 5:Caledonian 驾驶员行为跟踪。位于苏格兰阿伯丁的 Caledonian Logistics 专门从事托盘货物的运输,其通过使用 MyGeotab 系统监控车队并跟踪驾驶员的行为。该系统可利用车队的仪表板对驾驶员进行状态诊断和引导,并能在异常活动时发出警报。

3、物联网应用领域——能源领域

3．1 概述

预计全球能源消耗量将在未来 25 年内增长 40%,因此目前对智慧能源解决方案的需求正在逐渐增高。物联网将彻底变革能源行业从发电到传输再到配电的各个环节,并改变能源公司和客户的互动方式。

“通过物联网,我们希望可以显著提高先进分析功能的生产力和范围,为壳牌的运营创造更大的经济价值。物联网可以帮助我们优化在数据和云基础设施方面的现有投资,同时加快 AI 应用落地价值的实现,从而使我们能够以更高的敏捷性和效率,更好地为客户服务。”

——壳牌集团 CIO Jay Crotts,2019 年 9 月

“物联网并非只存在于未来。现如今,先进的传感器已经可以监视和传递网格数据。传感器将收集到的信息传输到网关,并由数据中心通过机器学习算法和日益复杂的数据读取模型进行详细处理。该过程在电网效率提升方面效果显著。”

——Ebio 基础设施和网络数字中心负责人 Fabio Veronese,2018 年 11 月

3．2 典型物联网应用

能源领域占研究范围内所有已确定项目的 11%,略高于 2018 年的 10%。能源领域的大多数项目更专注于能源分配、电网优化、远程资产监控和管理、预测性维护以及为深度客户创造更高的透明度。

3．3 物联网平台支持项目案例

案例 6:Exelon 的风力发电预测模型。美国公用事业公司 Exelon 利用 GE 的 Predix 平台优化风力预测精度,使其风电场的性能提高 70%。GE 的数据科技团队根据 Exelon 提供的历史数据创建了一个基于物理统计的风力发电预测模型,综合考虑了季节性及早晚时效性的影响,他们通过对不同的数据源进行整合,并在 Predix Cloud 平台中运行分析,能够在几秒钟内得到预测结果。

案例 7:Enel 的增强型电网可靠性解决方案。为了提高电网的可靠性并减少故障的发生,意大利跨国能源公司 Enel 为五个控制中心部署了 C3．ai 预测性维护应用程序。该应用程序通过使用人工智能分析实时网络传感器数据、智能电表数据、资产维护记录和天气数据等,能够有效预测馈线故障。

4、物联网应用领域——零售业

4．1 概述

越来越多的零售商意识到,他们可以通过创新的物联网应用来提高成本效益和店内客户体验。零售商对数字化商店和创建更智能的流程的兴趣日益高涨——零售业现在占所有研究项目的 9%,大大高于 2018 年的 5%。

“收集并更有效地挖掘数据潜力令人兴奋。我们正在学习如何通过物联网技术帮助我们以不同的方式工作。我们正在改善许多流程,并为员工提供更好的工具和技术。”

——沃尔玛首席执行官 Doug McMillon,2018 年 10 月

“我们正在看到高度自动化的语音激活数字助理形式与物联网技术的整合,其可以通过任何一个与零售商订购系统的接口来处理采购事宜。”

——Sumit Mitra 首席执行官 Tesco Bengaluru,2017 年 12 月

4．2 典型物联网应用

典型的物联网零售解决方案包括店内数字标牌、客户跟踪和参与、商品监控和库存管理以及智能自动售货机等。

4．3 物联网平台支持项目案例

案例 8:nuMedia 的混合现实解决方案。总部位于美国的 nuMedia 使用的是由 Digi 提供支持的创新数字主机解决方案——PRSONA。该方案通过模拟人类体验,能够为用户带来更好的客户体验。例如,智能数字信息亭具有交互式自助全息图,这些全息图与数字标牌展示了公司的品牌个性,可充当商店前线的虚拟销售代表和产品专家,以吸引客户并自动化分析其参与。

案例 9:Art of Shaving 增强顾客分析系统。美国高端男士剃须和护肤配件零售企业 The Art of Sharning 借助 RetailNext 的解决方案比较了各零售商店的业绩。该解决方案通过对各种详细指标进行监控,能够准确的获得门店 KPI,并对转化率进行分析,可随时下发店铺规范和获取店铺异常数据,还可帮助店铺定制规划以抓住潜在商机。

5、物联网应用领域——智慧城市

5．1 概述

智能城市正在世界各地快速发展。IMD 智慧城市指数侧重于从市民角度分析如何看待城市智能化的范围和影响,该指数将新加坡、苏黎世和奥斯陆列为 2019 年智能化程度最高的三大城市,其次是日内瓦、哥本哈根、奥克兰、台北、赫尔辛基、毕尔巴鄂杜塞尔多夫。越来越多的城市开始从市民的角度关注智慧城市概念:

“我的主要任务是从根本上重新思考智慧城市,这意味着将重新思考物联网、大数据等技术将如何更专注于为人民服务。”

——巴塞罗那智慧城市首席技术官 Francesca Bria,2019 年 10 月

“开放式物联网数据是所有智慧城市的中心。我们正在努力向公众提供数据,这不仅是为了确保透明度,还是因为我们的公民也需要更加了解现状。”

——丹麦哥本哈根市城市数据主管 Winn Nielsen,2019 年 11 月

智慧城市项目的比例与 2018 年的分析数据相比有所下降,这其中有很多原因,包括招标时间长、启动智慧城市项目的准备时间长以及需要考虑城市政治问题等。 例如,一家物联网平台初创公司的首席执行官最近与 IoT Analytics 分享到:“有时候,智慧城市的招标时间太长,初创企业无法存活足够长的时间以等待流程完成,因此这些项目往往偏向于老牌供应商”。

5．2 典型物联网应用

智慧城市中的典型物联网项目包括智能交通(智能停车场、交通管理)、公用事业(智能垃圾回收、照明)、公共安全(视频监控)和环境监测(空气污染)。

5．3 物联网平台支持项目案例

案例 10:阿姆斯特丹智能 LED 照明项目。阿姆斯特丹的智能照明计划通过在 Hoekenrodeplein 广场部署了 144 个 LED 智能路灯以及摄像头和公共 WIFI 网络,可以实现对路灯的远程控制,并可自动适应各种不同的照明条件。

案例 11:新加坡的传感器数据共享平台。新加坡通过使用集成的传感器平台 Smart Nation Sensor Platform 来收集、分析、共享来自联网传感器和设备的数据,以改善岛上的城市规划、交通和公共安全问题。这些数据源包括居民仪表、交通计数器、监控摄像和路灯柱。

6、物联网应用领域——健康领域

6．1 概述

物联网在医疗保健领域发展缓慢。但是,由于新冠肺炎疫情的大规模爆发,情况似乎正在发生变化。数据表明,与新冠肺炎相关的数字健康解决方案正在迅速发展,包括远程医疗咨询、数字诊断、远程监控和机器人协助等特定物联网健康应用．．．．．．新冠肺炎的爆发使得医疗保健行业成为众人瞩目的焦点,许多高级管理人员都注意到:

“技术、数据和通信方法具有广泛的适用性,可以通过远程医疗和远程看护来应对当前的新冠肺炎疫情,以帮助改善现有的医疗解决方案。全球范围内的需求正在兴起,接受远程治疗的患者变得越来越多。例如,在许多医疗系统中,全球在线咨询的数量已经增长了 50 到 100 倍。即使在疫情结束之后,这些解决方案依然存在广泛市场。”

——通用电气医疗集团首席数字官 Amit Phadnis,2020 年 5 月

“本次新冠肺炎疫情的爆发可以告诉我们有多少患者从技术和应用中获益,这推动了医疗行业的产业数字化转型。到目前为止,我从新冠肺炎疫情危机中得到的主要教训是技术性的——我们需要更加公开和透明的沟通,以解决那些已经失效的结构和流程。”

——柏林慈善大学首席数字官 Peter Gocke 博士

6．2 典型物联网应用

医院、诊所内的典型医疗物联网项目包括医疗设备监控、医疗团队协调、优化工作流程操作等,而以门诊为中心的解决方案包括患者监控、辅助生活、老年护理和药物管理等。

6．3 物联网平台支持项目案例

案例 12:Medisanté远程患者监控。Medisanté通过对连接到医疗应用程序的资产(包括电池寿命和设备的一般健康状况)进行持续监控,简化了远程患者监控难题,从而实现了随时随地对患者进行个性化护理的能力,并可为护理团队提供患者健康状况和活动的实时视图。

案例 13:Medtronic 连接起搏器。Medtronic 提供的连接式起搏器是一种植入胸部或腹部的小装置,可用于治疗心脏跳动过慢或不规则的患者。该设备能够收集诸如传输历史、电池信息、体力活动和生命体征跟踪等数据,并能用电脉冲刺激心肌,使心脏的节律恢复到正常速度。

7、物联网应用领域——供应链

7．1 概述

随着供应链越来越多地延伸到终端客户,这导致货物的流动更加复杂,物流供应商对集成连接的数字化解决方案需求也就日益增高。美国物流提供商 Kenco 最近的一项调查发现,56%的供应链专业人士目前有计划投资传感器和物联网,以寻求更加高效地供应链运作方式,这比 2017 年的 42%有所上升。

“A．P． Moller-Maersk 已经从一个多元化集团转变为一个专注于整合和数字化的全球性物流公司。 在过去一年中,我们的数字化服务提供量已大大增加,越来越多的客户开始探索对其供应链进行远程管理的选择。”

——A．P． Moller-Maersk 首席执行官 S?ren Skou,2020 年 5 月

“DHL 正在对物联网创新进行整合,以构建未来数字供应链系统。这将改变我们收集、分析和使用数据的方式,最终也会改变我们的工作方式。通过实时而非回顾性地监控运营活动,我们可以更有效地解释数据,并可对流程或仓库布局进行立即设计,以提高运营效率、解决仓库中潜在的安全盲点。”

——DHL 供应链首席运营官 Markus Voss。2019 年 5 月

7．2 典型物联网应用

典型的供应链物联网项目包括资产跟踪、状态监控、库存和存储管理、自动导引车、人机交互等。新冠疫情的爆发凸显了整个供应链中物联网跟踪的价值。不幸的是,最近几个月显示出这样一个严峻的现实:随着全球供应链的中断,即使是至关重要的医疗设备和个人防护设备也可能缺货。这种认识已成为供应链物联网跟踪解决方案的重要推动力,这将帮助公司未来对供应链资源保持控制、全面了解并迅速做出反应。

7．3 物联网平台支持项目案例

案例 14:鹿特丹的物联网港口。鹿特丹港在其庞大的码头设施中使用传感器,不断收集有关空气温度、风速、相对湿度、水的浊度和盐度以及水流、水位、潮汐和洋流的实时数据。该港甚至有“数字海豚”、智能码头墙和配备传感器的浮标,并正在探索连接集装箱的解决方案,以使用人工智能更准确地预测在港口停泊和离开货船的最佳时间,从而减少等待时间和成本。

案例 15:DHL 智能托盘解决方案。DHL 正将智能托盘用于实时货运监控(例如,嵌入式传感器可用于检测地理位置移动、延迟、震动、温度等)。

8、物联网应用领域——农业

8．1 概述

据估计,到 2050 年,近 100 亿人口的粮食需求将比 2020 年高出至少 70%。解决这一挑战的方法之一即是发展智慧农业。物联网传感器可以帮助农民做出更明智的决策,从而通过减少肥料和农药的使用来实现更高的农作物产量、产出更高质量的产品并节省成本。一些首席执行官认为物联网将是改变农业产业的重要方式:

“农业需要一些动力来推动生产力的增长和粮食生产的可持续集约化,我们相信物联网是未来农业发展的基础。”

——Ros Harvey 是澳大利亚初创企业 The Yield 的董事总经理,

与博世合作开发智能农业解决方案。2019 年 6 月

“J 在农业中采用信息技术和物联网服务,其变革性丝毫不亚于一个世纪前将自行式机器引入农业。我们相信今天使用的精准农业实践为农业的未来——一个不断智能化、不断发展和更高效的农场奠定了基础。”

——John May,John Deere 首席执行官,2017 年 3 月

8．2 典型物联网应用

典型的智能农业项目包括农业精度管理、牲畜监测、灌溉管理以及可用于测量农场、绘制田地、喷洒作物的自动化无人机,案例分析表明,LPWAN 等创新技术正在为智能农业在物联网领域的发展铺平道路。低功耗、远程传输、成本更低的 LPWAN 能够满足该行业关键应用的主要网络需求,是收集当地农业条件(包括天气、土壤湿度、土壤化学成分和其他环境条件)数据的理想选择。此外,由于部署简单、成本低,采用 LPWAN 也可以扩大覆盖范围以监控更多资产。

8．3 物联网平台支持项目案例

案例 16:Kwekerij 温室联网系统。“我们对辣椒生长阶段的温度有了更深入的了解,并可以相应地调整温室气候。 基于这些信息,我们可以不断提高产品质量,同时降低能源成本。''

——Sander Berkers,荷兰 Kwekerij Moors Pepper Farm 主管,2019 年 1 月

案例 17:Hake 奶牛场解决方案。“每天早上起床穿上靴子后,我不会先去马厩,而是先检查我的电脑是否有警报,这样我就可以第一时间了解是否有异常。当一头母牛开始生病,或是因为它开始生病而吃得比预期分量少,我的电脑就会收到一个警告指示灯。”

——Steffen Hake,德国 Wagenfeld Str?hen 的奶农,2015 年 8 月

9、物联网应用领域——建筑行业

9．1 概述

作为 2019 年能源效率指标研究的一部分,Johnson Controls 对美国 400 名能源和设施管理高管进行了调查。他发现,71%的企业投资了对智能楼宇控制系统的改进,超过半数的企业已经实行了企业范围的智能楼宇管理系统。大多数的创新连接解决方案旨在通过完整的建筑生命周期管理来提高生产力和效率,同时降低运营成本。

“建筑物已经存在了数千年,但一直无法感知人类的进入或离开。如今,通过数字化和物联网,建筑可以了解居住者,其不仅可以向住户提供反馈,还可以向设施管理者和业主提供反馈。因此,对我来说,智能建筑不仅仅是站在那里,而是能够理解环境、相互作用、学习和适应的建筑。”

——Cedrik Neike,西门子智能基础设施首席执行官,2019 年 10 月

“房地产业主和管理者一直在寻找降低成本和提高租户满意度的方法。我们相信,在建筑中引入智能、改善设施管理、分析住户和访客如何使用大楼,是满足他们需求的最佳方式。我们正在利用数字化、人工智能和物联网技术优化建筑中各个层面的使用,使建筑成为了一个令人愉快的工作、参观和生活的场所。”

——Michael Cesarz,蒂森克虏伯电梯公司的首席执行官,2018 年 9 月

9．2 典型物联网应用

典型的联网建筑项目涉及建筑系统(HVAC、照明、电梯、烟雾报警器、灭火器)的设施自动化和监控、建筑利用率和安全性(房间使用、访问、监视)等。

9．3 物联网平台支持项目案例

案例 18:thyssenkrupp 电梯联网解决方案。蒂森克虏伯在其位于德国罗特韦尔的创新测试塔中,通过使用 Willow Twin(物理建筑物的数字化虚拟模型)革新了建筑物的维护方式,并增强了租户和访客的用户体验。

案例 19:芬兰联网购物中心。芬兰埃斯波 Lepp?vaara 区的一个购物中心正在使用来自西门子和 Eggsunimedia 的 Navigator 软件来监控和分析众多场所和商店中的通风系统、房间传感器和照明系统。该系统能够帮助购物中心节省 680 兆瓦时的电力和 800 兆瓦时的中央供暖——这大约是去年消耗量的一半,并减少了约 11 万欧元的能源成本。

10、物联网应用领域——其他

10．1 概述

只有少数(3%)的落地项目不属于其他 9 个类别。

10．2 典型物联网应用

其他领域中支持 IoT 平台的示例项目包括酒店、企业、金融和体育领域的项目。

10．3 物联网平台支持项目案例

案例 20:Cybex 健身设备联网解决方案。Cybex International 首席营销官 Lisa Juris 表示:“客户投资于我们的产品目录,是因为我们开发了创新可靠的设备,可以帮助他们提高效率。我们通过提供一个基于互联网的监控系统,能够帮助用户最大限度地利用我们的产品,从而进一步提升品牌声誉,同时成就客户。”
编辑：hfy