供 稿：張 儉 博士

指 導(dǎo)：張 儉 博士

采 訪：莫 問

編 輯：莫 問

排 版：榴 蓮

本文經(jīng)張儉博士指導(dǎo)并授權(quán)發(fā)布

感謝張儉博士在文章撰寫中提供的專業(yè)意見

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《灣區(qū)物道》

專家訪談

隨著各種基礎(chǔ)技術(shù)的發(fā)展，作為綜合技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不斷的在工業(yè)和各個行業(yè)發(fā)揮越來越多、越來越大的作用。但是物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品和應(yīng)用的碎片化、表面化問題也越來越突出。在過往的文章中，多數(shù)介紹的是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)在行業(yè)應(yīng)用中成功的案例。也有很多文章提出了在應(yīng)用過程當(dāng)中存在的挑戰(zhàn)和機會。但是很少有文章從失敗的案例去總結(jié)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的問題和挑戰(zhàn)。

中國有句古話，失敗乃成功之母。如何從失敗的經(jīng)歷或者案例當(dāng)中找到失敗的根因，找到問題的本質(zhì)，從而從根本上解決問題。通過對過往失敗案例的分析和總結(jié)，有助于產(chǎn)品開發(fā)者更快地改善產(chǎn)品和服務(wù)，推動產(chǎn)品的不斷有效迭代。同時讓產(chǎn)品的使用者即客戶在制定產(chǎn)品使用策略，公司數(shù)字化策略，以及公司智慧化工廠策略時能夠從中得到啟發(fā)。

本文將首先總結(jié)分析物聯(lián)網(wǎng)在行業(yè)應(yīng)用當(dāng)中所遇到的各種挑戰(zhàn)和問題。然后通過一個個的案例去詮釋這些挑戰(zhàn)和問題。從新的角度去觀察分析和總結(jié)現(xiàn)在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品及應(yīng)用在實施過程中存在的問題，缺陷以及制約，讓人們能夠更加具體、更加深刻的認識到這些挑戰(zhàn)和問題、分析它的根因，從而找到物聯(lián)網(wǎng)工業(yè)應(yīng)用的機會和發(fā)展方向。

專家介紹

張儉

阿爾托大學(xué) Aalto University博士（曾用名：赫爾辛基工業(yè)大學(xué) Helsinki University of Technology），深圳市物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)協(xié)會智庫產(chǎn)業(yè)專家。

長期從事工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)收集平臺開發(fā)，先進制造共性技術(shù)與服務(wù)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)產(chǎn)品化及商業(yè)化工作。

現(xiàn)任深圳市睿德通訊科技有限公司副總裁。曾任深圳長城開發(fā)科技股份有限公司總裁助理（副總裁級）；長盈精密技術(shù)股份有限公司擔(dān)任高級副總裁兼董事；TCL通訊科技控股有限公司總監(jiān)及副總裁。

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的挑戰(zhàn)與問題

案例 1  生產(chǎn)制造數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)

產(chǎn)品介紹

生產(chǎn)制造過程當(dāng)中，生產(chǎn)效率的提升、生產(chǎn)制程的控制和產(chǎn)品質(zhì)量的控制需要更先進的手段來提升。在傳統(tǒng)的制造過程中，生產(chǎn)工藝和制程控制多是通過人工采集數(shù)據(jù)和人工監(jiān)管的方法，導(dǎo)致很多數(shù)據(jù)遺漏和收集不及時，不準(zhǔn)確，形成了生產(chǎn)效率提升和產(chǎn)品質(zhì)量控制的天花板。

隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和在工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用越來越成熟，一套生產(chǎn)制造數(shù)據(jù)自動收集分析系統(tǒng)應(yīng)運而生，以實現(xiàn)及時收集分析生產(chǎn)制程控制數(shù)據(jù)，提升生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。該系統(tǒng)可以替代過去人工監(jiān)管模式，大大提高生產(chǎn)管理效率。對收集上來的數(shù)據(jù)進行多維度的關(guān)聯(lián)分析和建模分析，找出以往用人工無法預(yù)見到的生產(chǎn)制程的缺陷和改善點，對生產(chǎn)制程進一步地改善和提高， 從而提升生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。

例如生產(chǎn)車間的溫度、濕度和潔凈度的數(shù)據(jù)采集和實時監(jiān)控，可以通過該系統(tǒng)非常有效的收集和監(jiān)控。過去靠人工監(jiān)管的設(shè)備和靜電防護墊接地的工作也可以通過該系統(tǒng)實現(xiàn)自動數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控。對操作人員靜電手環(huán)的佩戴情況，以及在重要崗位、關(guān)鍵工藝崗位是否配有靜電防護手段， 以及靜電防護的狀態(tài)進行實時監(jiān)控和數(shù)據(jù)收集。對靜電防護設(shè)備的狀況做預(yù)測性的維護，進行及時而必要的更換，從而降低了產(chǎn)品質(zhì)量風(fēng)險，同時也降低了靜電防護的成本。

產(chǎn)品實施

項目初期產(chǎn)品利用傳統(tǒng)的 WiFi/ZigBee 無線技術(shù)進行控制節(jié)點數(shù)據(jù)的收集。在項目的實施過程中發(fā)現(xiàn)， WiFi/ZigBee 信號與產(chǎn)品的測試信號產(chǎn)生相互干擾，嚴(yán)重時數(shù)據(jù)收集率僅達~70% 。通過研發(fā)和技術(shù)改造，項目采用 LoRa 通訊技術(shù)收集控制節(jié)點數(shù)據(jù)，有效地避免了信號的相互干擾，能夠?qū)⒐?jié)點數(shù)據(jù)實時、可靠地收集起來。即時數(shù)據(jù)收集率達 99%以上， 按時收集率達到 100%。實現(xiàn)了數(shù)據(jù)收集的可靠性和完整性。

通過對比使用該系統(tǒng)前后的生產(chǎn)數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)品不良率大大降低，產(chǎn)品質(zhì)量的潛在風(fēng)險也大大降低。最終實現(xiàn)了客戶對產(chǎn)品質(zhì)量的極致要求。但當(dāng)把該系統(tǒng)推廣應(yīng)用到其他客戶的生產(chǎn)制造環(huán)境中就發(fā)現(xiàn)了諸如以下的問題。首先，客戶感受不到生產(chǎn)良率的提升，從而對該系統(tǒng)的價值認可度降低。這是因為產(chǎn)品制造過程中，當(dāng)由于某種原因造成的不良率在千分位或萬分位時，不良率成倍的降低對于對產(chǎn)品質(zhì)量要求極高的客戶起到了很好的作用；但是對產(chǎn)品質(zhì)量要求一般的多數(shù)客戶，這種改善就很難被客戶感受到并認同。

例如當(dāng)這套系統(tǒng)用于靜電防護實時監(jiān)控時，與傳統(tǒng)的靜電防護手段相比，靜電損傷可以減少接近一個數(shù)量級。但是由于在低頻段（<10GHz）工作的電子產(chǎn)品，在傳統(tǒng)靜電防護措施下，靜電損傷率就在千分位，萬分位上。一個數(shù)量級的提升很難顯現(xiàn)出來。另外由于靜電損傷的自身的特點， 在生產(chǎn)制造過程中，如果靜電防護不到位，還會產(chǎn)生靜電軟損傷。而生產(chǎn)測試又無法檢測出被損傷的產(chǎn)品。只有當(dāng)產(chǎn)品銷售到市場，使用一段時間后，靜電軟損傷會迅速惡化，造成產(chǎn)品失效。這種失效也很難被生產(chǎn)制造商認識和關(guān)注。

另外在靜電防護方面還有這樣一種規(guī)律，當(dāng)產(chǎn)品的工作頻率比較低時，可以在產(chǎn)品上設(shè)計靜電保護電路保護產(chǎn)品免受靜電損傷。但隨著產(chǎn)品工作頻率不斷提升，如 5G 技術(shù)用到的毫米波技術(shù)， 將產(chǎn)品的工作頻率推高到 30GHz 以上，半導(dǎo)體器件在毫米波段的自身結(jié)構(gòu)對靜電損傷更加敏感， 同時靜電保護電路的設(shè)計會相對滯后而薄弱。預(yù)測在 5G 的毫米波電子產(chǎn)品生產(chǎn)制造過程中，靜電防護需要更加嚴(yán)密的控制。否者將會產(chǎn)生百分位的靜電損傷率。

失敗根因總結(jié)和機會挖掘

從這個案例可以看出，產(chǎn)品能夠滿足高端客戶的需求，并不意味著他能在中低端客戶迅速推廣應(yīng)用。產(chǎn)品定義存在市場進入時間點的選擇問題和市場定位等問題。產(chǎn)品應(yīng)該隨著市場需求和需求趨勢去開發(fā)設(shè)計。產(chǎn)品對客戶的價值永遠是第一位的；同時對產(chǎn)品價值的認識也必須與客戶達成一致。

案例 2  智能安全帽

項目起源于對施工項目的安全管理細節(jié)和施工現(xiàn)場精細化管理的需求。

產(chǎn)品介紹

在工地的施工現(xiàn)場要求工人隨時佩戴安全帽。當(dāng)有脫帽時會現(xiàn)場及時提醒，同時，脫帽的次數(shù)與時間，會隨時記錄下來并通過通訊網(wǎng)絡(luò)傳給管理人員和控制中心。實時或及時對脫帽行為進行統(tǒng)計分析并制作統(tǒng)計數(shù)據(jù)報告，用于工地安全培訓(xùn)和教育。同時通過對佩戴安全帽人員的位置數(shù)據(jù)進行采集和分析，提取工地工人的工作行為和工作表現(xiàn)模式，為施工人員安全和提升工作效率提供統(tǒng)計數(shù)據(jù)和依據(jù)。

產(chǎn)品實施

產(chǎn)品的使用過程中，產(chǎn)品的直接使用者也就是工地的工人，有些是出于好奇，對產(chǎn)品有意無意地造成了損壞，甚至故意破壞。也有使用者對產(chǎn)品不夠了解，認為他們的行為受到跟蹤監(jiān)視，不愿意配合使用該產(chǎn)品。

例如，有故意用大量的水去清洗帶有傳感器的安全帽。而不是在清洗過程中，細心地保護安全帽上的傳感器。另外還有故意重擊或摔打帶有傳感器的安全帽，導(dǎo)致產(chǎn)品不能正常工作。

從管理者的角度，在產(chǎn)品的實施過程中，最大的問題是客戶的工程技術(shù)人員對該產(chǎn)品比較陌生。而且對學(xué)習(xí)使用該產(chǎn)品的動力不足。對該產(chǎn)品給出的結(jié)果和結(jié)論啟發(fā)缺乏相應(yīng)的技術(shù)知識加以應(yīng)用。所以不能很好的利用該產(chǎn)品來改善工作效率和工作質(zhì)量。

產(chǎn)品本身的正確使用也需要使用者對產(chǎn)品有一定的技術(shù)理解。例如產(chǎn)品在使用過程當(dāng)中需要對電池進行充電。雖然產(chǎn)品設(shè)計已經(jīng)做到兩星期充一次電，而且能夠預(yù)警電量不足，并通知告訴管理人員什么時候哪些安全帽需要充電。但是，實施的效果非常的差。通常是需要產(chǎn)品設(shè)計的工程師在產(chǎn)品出了問題以后提醒客戶是因為電池需要充電而造成的產(chǎn)品失效。

再例如，系統(tǒng)給出一個報警率 20%，管理人員由于以前沒有任何規(guī)范，不知道它意味著什么，是高還是低。使用者需要利用這個新的應(yīng)用對收集上來的數(shù)據(jù)進行一段時間的觀察和分析，才能得到這些數(shù)據(jù)報表的意義用于更精細的科學(xué)管理。

多數(shù)客戶在開始時對該產(chǎn)品充滿期待。但在實際中對該產(chǎn)品所需要的技能感到恐懼，學(xué)習(xí)的意愿不夠強烈，致使該產(chǎn)品不能產(chǎn)生原有設(shè)計的效果。

失敗根因總結(jié)和機會挖掘

客戶對該產(chǎn)品的價值認識不足：通過長時間與不同客戶的討論得知，很多客戶還是把產(chǎn)品所能帶來的價值看成是一種表面上現(xiàn)代化技術(shù)應(yīng)用的典范，做樣板工程。而不是真正的認識到產(chǎn)品的功能和作用。

另外由于對產(chǎn)品收集的數(shù)據(jù)分析還處在基礎(chǔ)階段，給出的結(jié)果還是一些常識性的結(jié)論。因此，導(dǎo)致使用者對結(jié)果的價值認可度較低，因而影響了產(chǎn)品使用的積極性。

產(chǎn)品設(shè)計者與產(chǎn)品使用者對產(chǎn)品的價值認識不一致。產(chǎn)品的設(shè)計者從使用者的安全和使用者的工作效率提升出發(fā)而設(shè)計；而產(chǎn)品使用者卻從被監(jiān)視、被控制的角度來看待產(chǎn)品。

產(chǎn)品使用者對個人隱私有所擔(dān)憂。在實施過程中當(dāng)使用者知道他們的所有的位置信息實時地被收集、統(tǒng)計在系統(tǒng)里后，明顯表示出對該產(chǎn)品的拒絕情緒。同時產(chǎn)品使用者的管理者對產(chǎn)品的使用要求不夠嚴(yán)格，也是導(dǎo)致該產(chǎn)品不能起到應(yīng)有作用的一個重要原因。由于對工作環(huán)境、工作人員的行為隱私?jīng)]有清晰、標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范導(dǎo)致管理者與被管理者在個人隱私 問題上產(chǎn)生分歧。因此，在今后的產(chǎn)品設(shè)計中應(yīng)該充分的考慮用戶隱私的界限和用戶隱私的保護。

案例 3 工作場地人員管理系統(tǒng)

產(chǎn)品需求來源于對于夜班生產(chǎn)管理效率的提升

產(chǎn)品介紹

該產(chǎn)品用于對生產(chǎn)制造管理人員的活動（位置信息）進行跟蹤收集。從而對生產(chǎn)管理人員的行為和工作表現(xiàn)進行分析，以提升管理人員生產(chǎn)管理活動的效率。使用人員只需要佩戴位置標(biāo)簽，系統(tǒng)將自動統(tǒng)計出管理人員或其他任何佩戴位置標(biāo)簽的人員在各個指定區(qū)域活動的詳細數(shù)據(jù)，如活動軌跡，區(qū)域停留時間及停留時間統(tǒng)計占比等。

產(chǎn)品實施

在產(chǎn)品的實際應(yīng)用過程中，使用者（管理人員）極其不愿意使用該產(chǎn)品。通常他們將佩戴的徽章故意放在辦公桌上，從而使系統(tǒng)無法正確地收集到管理人員的實際活動情況。

產(chǎn)品的設(shè)計人員在該產(chǎn)品的實施過程中感到特別的困惑。產(chǎn)品的需求是客戶提出，產(chǎn)品的設(shè)計完全達到客戶的要求。但是在產(chǎn)品的使用過程中，客戶卻抵制使用該產(chǎn)品。

失敗根因總結(jié)和機會挖掘

在產(chǎn)品設(shè)計初期和需求調(diào)研過程中沒有充分考慮到用戶對其隱私保護的顧慮，致使用戶消極或拒絕使用該產(chǎn)品，而導(dǎo)致產(chǎn)品無法正常運行。

需求調(diào)研過程中有個值得注意的細節(jié)。需求是客戶方管理者提出，而使用者是客戶方的被管理者。雖然都是客戶，但需求可能錯位。

與上一個案例最大的區(qū)別是，該產(chǎn)品所監(jiān)控的對象正是該產(chǎn)品推廣使用的人員。由于自身的保護意識，為產(chǎn)品的推廣使用又蒙上了一層天然的屏障。

結(jié) 束 語

作為綜合技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)還是一個非常年輕的技術(shù)。技術(shù)本身具有很大的發(fā)展空間，現(xiàn)在正在崛起的大數(shù)據(jù)分析，人工智能，5G 通訊都將為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用提供更有價值的產(chǎn)品。物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品也正是在不斷的應(yīng)用過程當(dāng)中，不斷地迭代、修正、完善自己。現(xiàn)代技術(shù)催生了物聯(lián)網(wǎng)需求；而需求也推動了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展。滿足這些需求正是物聯(lián)網(wǎng)價值的體現(xiàn)及發(fā)展方向。

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