首發(fā)于深圳市物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)公眾號(hào)（ID：sziot_wx）

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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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(huì)智庫產(chǎn)業(yè)專家。

長(zhǎng)期從事工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)收集平臺(tái)開發(fā)，先進(jìn)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(zhǎng)城開發(fā)科技股份有限公司總裁助理（副總裁級(jí)）；長(zhǎng)盈精密技術(shù)股份有限公司擔(dān)任高級(jí)副總裁兼董事；TCL通訊科技控股有限公司總監(jiān)及副總裁。

概要

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(gè)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(jī)會(huì)。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(guó)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(duì)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(dòng)產(chǎn)品的不斷有效迭代。同時(shí)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(shí)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(gè)個(gè)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(shí)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(rèn)識(shí)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(jī)會(huì)和發(fā)展方向。

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的挑戰(zhàn)與問題

通過研習(xí)國(guó)內(nèi)外工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品在實(shí)際應(yīng)用的過程當(dāng)中所遇到的挑戰(zhàn)和問題，我們可以簡(jiǎn)單的總結(jié)，其分類如下：

下面我們將以三個(gè)案例來詮釋上面所總結(jié)出來的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的挑戰(zhàn)和問題。為了保護(hù)相關(guān)企業(yè)和客戶，我們對(duì)案例的內(nèi)容做了一些虛擬化的處理和重新組合，但案例的內(nèi)容對(duì)問題的分析和總結(jié)還是具有其真實(shí)的一面，從而能夠給大家具體的、深刻的映像。

案例 1  生產(chǎn)制造數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)

項(xiàng)目需求來源于生產(chǎn)制程控制管理和客戶對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量控制的要求。

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(jìn)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(shí)，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(dòng)收集分析系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，以實(shí)現(xiàn)及時(shí)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(duì)收集上來的數(shù)據(jù)進(jìn)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(diǎn)，對(duì)生產(chǎn)制程進(jìn)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(shí)時(shí)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(hù)墊接地的工作也可以通過該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控。對(duì)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(hù)手段， 以及靜電防護(hù)的狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和數(shù)據(jù)收集。 對(duì)靜電防護(hù)設(shè)備的狀況做預(yù)測(cè)性的維護(hù)，進(jìn)行及時(shí)而必要的更換，從而降低了產(chǎn)品質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)也降低了靜電防護(hù)的成本。

該系統(tǒng)還可以通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)改造過去很難實(shí)現(xiàn)自動(dòng)監(jiān)控的關(guān)鍵設(shè)備的工作狀況，如清洗機(jī)的工作狀況、電批的接地狀況和電烙鐵的接地狀況。

產(chǎn)品實(shí)施

項(xiàng)目初期產(chǎn)品利用傳統(tǒng)的 WiFi/ZigBee 無線技術(shù)進(jìn)行控制節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)的收集。在項(xiàng)目的實(shí)施過程中發(fā)現(xiàn)， WiFi/ZigBee 信號(hào)與產(chǎn)品的測(cè)試信號(hào)產(chǎn)生相互干擾，嚴(yán)重時(shí)數(shù)據(jù)收集率僅達(dá)~70% 。 通過研發(fā)和技術(shù)改造，項(xiàng)目采用 LoRa 通訊技術(shù)收集控制節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)，有效地避免了信號(hào)的相互干擾，能夠?qū)⒐?jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)、可靠地收集起來。即時(shí)數(shù)據(jù)收集率達(dá) 99%以上， 按時(shí)收集率達(dá)到 100%。實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)收集的可靠性和完整性。

通過對(duì)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(xiǎn)也大大降低。最終實(shí)現(xiàn)了客戶對(duì)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(duì)該系統(tǒng)的價(jià)值認(rèn)可度降低。這是因?yàn)楫a(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(shí)，不良率成倍的降低對(duì)于對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量要求極高的客戶起到了很好的作用；但是對(duì)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(rèn)同。

例如當(dāng)這套系統(tǒng)用于靜電防護(hù)實(shí)時(shí)監(jiān)控時(shí)，與傳統(tǒng)的靜電防護(hù)手段相比，靜電損傷可以減少接近一個(gè)數(shù)量級(jí)。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(hù)措施下，靜電損傷率就在千分位，萬分位上。 一個(gè)數(shù)量級(jí)的提升很難顯現(xiàn)出來。另外由于靜電損傷的自身的特點(diǎn)， 在生產(chǎn)制造過程中，如果靜電防護(hù)不到位，還會(huì)產(chǎn)生靜電軟損傷。而生產(chǎn)測(cè)試又無法檢測(cè)出被損傷的產(chǎn)品。只有當(dāng)產(chǎn)品銷售到市場(chǎng)，使用一段時(shí)間后，靜電軟損傷會(huì)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(rèn)識(shí)和關(guān)注。

另外在靜電防護(hù)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(shí)，可以在產(chǎn)品上設(shè)計(jì)靜電保護(hù)電路保護(hù)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(duì)靜電損傷更加敏感， 同時(shí)靜電保護(hù)電路的設(shè)計(jì)會(huì)相對(duì)滯后而薄弱。預(yù)測(cè)在 5G 的毫米波電子產(chǎn)品生產(chǎn)制造過程中，靜電防護(hù)需要更加嚴(yán)密的控制。否者將會(huì)產(chǎn)生百分位的靜電損傷率。

又如對(duì)潔凈間潔凈度的實(shí)時(shí)監(jiān)控應(yīng)用。潔凈間里的潔凈度不是隨時(shí)都超標(biāo)。潔凈度變差多半具有隨機(jī)性和小概率事件性。人工監(jiān)測(cè)效率成本非常高，而且還不一定能及時(shí)準(zhǔn)確地監(jiān)測(cè)到。物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)可以準(zhǔn)確地抓住這個(gè)小概率事件。但是當(dāng)自動(dòng)監(jiān)測(cè)給出的結(jié)果，大部分時(shí)間都沒有問題時(shí)，這套實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的價(jià)值，就很容易被使用者忽略或誤解。

失敗根因總結(jié)和機(jī)會(huì)挖掘

從這個(gè)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(chǎng)進(jìn)入時(shí)間點(diǎn)的選擇問題和市場(chǎng)定位等問題。 產(chǎn)品應(yīng)該隨著市場(chǎng)需求和需求趨勢(shì)去開發(fā)設(shè)計(jì)。產(chǎn)品對(duì)客戶的價(jià)值永遠(yuǎn)是第一位的；同時(shí)對(duì)產(chǎn)品價(jià)值的認(rèn)識(shí)也必須與客戶達(dá)成一致。

案例2  智能安全帽

項(xiàng)目起源于對(duì)施工項(xiàng)目的安全管理細(xì)節(jié)和施工現(xiàn)場(chǎng)精細(xì)化管理的需求。

產(chǎn)品介紹

在工地的施工現(xiàn)場(chǎng)要求工人隨時(shí)佩戴安全帽。當(dāng)有脫帽時(shí)會(huì)現(xiàn)場(chǎng)及時(shí)提醒，同時(shí)，脫帽的次數(shù)與時(shí)間，會(huì)隨時(shí)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(shí)時(shí)或及時(shí)對(duì)脫帽行為進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析并制作統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)報(bào)告，用于工地安全培訓(xùn)和教育。同時(shí)通過對(duì)佩戴安全帽人員的位置數(shù)據(jù)進(jìn)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(jì)數(shù)據(jù)和依據(jù)。

產(chǎn)品實(shí)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(duì)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(duì)產(chǎn)品不夠了解，認(rèn)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(xì)心地保護(hù)安全帽上的傳感器。另外還有故意重?fù)艋蛩ご驇в袀鞲衅鞯陌踩?，?dǎo)致產(chǎn)品不能正常工作。

從管理者的角度，在產(chǎn)品的實(shí)施過程中，最大的問題是客戶的工程技術(shù)人員對(duì)該產(chǎn)品比較陌生。而且對(duì)學(xué)習(xí)使用該產(chǎn)品的動(dòng)力不足。對(duì)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(shí)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(duì)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(duì)電池進(jìn)行充電。雖然產(chǎn)品設(shè)計(jì)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(shí)候哪些安全帽需要充電。但是，實(shí)施的效果非常的差。通常是需要產(chǎn)品設(shè)計(jì)的工程師在產(chǎn)品出了問題以后提醒客戶是因?yàn)殡姵匦枰潆姸斐傻漠a(chǎn)品失效。

再例如，系統(tǒng)給出一個(gè)報(bào)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(gè)新的應(yīng)用對(duì)收集上來的數(shù)據(jù)進(jìn)行一段時(shí)間的觀察和分析，才能得到這些數(shù)據(jù)報(bào)表的意義用于更精細(xì)的科學(xué)管理。

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

失敗根因總結(jié)和機(jī)會(huì)挖掘

客戶對(duì)該產(chǎn)品的價(jià)值認(rèn)識(shí)不足： 通過長(zhǎng)時(shí)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(jià)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(rèn)識(shí)到產(chǎn)品的功能和作用。

另外由于對(duì)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(shí)性的結(jié)論。因此，導(dǎo)致使用者對(duì)結(jié)果的價(jià)值認(rèn)可度較低，因而影響了產(chǎn)品使用的積極性。

產(chǎn)品設(shè)計(jì)者與產(chǎn)品使用者對(duì)產(chǎn)品的價(jià)值認(rèn)識(shí)不一致。產(chǎn)品的設(shè)計(jì)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(jì)；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(duì)個(gè)人隱私有所擔(dān)憂。在實(shí)施過程中當(dāng)使用者知道他們的所有的位置信息實(shí)時(shí)地被收集、統(tǒng)計(jì)在系統(tǒng)里后，明顯表示出對(duì)該產(chǎn)品的拒絕情緒。同時(shí)產(chǎn)品使用者的管理者對(duì)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(gè)重要原因。由于對(duì)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(gè)人隱私 問題上產(chǎn)生分歧。因此，在今后的產(chǎn)品設(shè)計(jì)中應(yīng)該充分的考慮用戶隱私的界限和用戶隱私的保護(hù)。

案例3  工作場(chǎng)地人員管理系統(tǒng)

產(chǎn)品需求來源于對(duì)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(duì)生產(chǎn)制造管理人員的活動(dòng)（位置信息）進(jìn)行跟蹤收集。從而對(duì)生產(chǎn)管理人員的行為和工作表現(xiàn)進(jìn)行分析，以提升管理人員生產(chǎn)管理活動(dòng)的效率。使用人員只需要佩戴位置標(biāo)簽，系統(tǒng)將自動(dòng)統(tǒng)計(jì)出管理人員或其他任何佩戴位置標(biāo)簽的人員在各個(gè)指定區(qū)域活動(dòng)的詳細(xì)數(shù)據(jù)，如活動(dòng)軌跡，區(qū)域停留時(shí)間及停留時(shí)間統(tǒng)計(jì)占比等。

產(chǎn)品實(shí)施

在產(chǎn)品的實(shí)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(shí)際活動(dòng)情況。

產(chǎn)品的設(shè)計(jì)人員在該產(chǎn)品的實(shí)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(jì)完全達(dá)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(jī)會(huì)挖掘

在產(chǎn)品設(shè)計(jì)初期和需求調(diào)研過程中沒有充分考慮到用戶對(duì)其隱私保護(hù)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(yùn)行。

需求調(diào)研過程中有個(gè)值得注意的細(xì)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(cuò)位。

與上一個(gè)案例最大的區(qū)別是，該產(chǎn)品所監(jiān)控的對(duì)象正是該產(chǎn)品推廣使用的人員。由于自身的保護(hù)意識(shí)，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(gè)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(jià)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(dòng)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(jià)值的體現(xiàn)及發(fā)展方向。