物联网(IoT)技术正在将我们的世界转变为日益紧密的联系消费者和商业方面的社会。预计到2025年,全球IoT连接设备的总数将达到750亿个。然而,尽管物联网正在成为消费市场的规范(互联汽车,智能城市和智能家居已司空见惯),但对于商业应用而言,物联网技术的真正潜力尚未得到充分利用。当然,这取决于行业。
特别是对于现场服务行业,物联网技术目前正在发挥作用。在机器,设备和零件的维修方面,IoT已通过实时数据流实现与服务提供商的通信,这些实时数据流在基于IP的传感器,安全网关和边缘计算层之间流动,并允许现场服务组织( FSO)不断监视和跟踪性能,运营环境和可维护资产的故障阈值。迅速增长的物联网设置及其在工业环境中的增强功能可以推动传统现场服务运营方法的范式转变,在可预见的将来为服务行业创造新的机遇和新的商业模式。
FSO有三种潜在的现场服务策略:
响应式(“消防”)方法:等到设备出现故障并且客户需要帮助时,然后派遣现场技术人员作为“消防员”来解决问题。
预防性(“计划内停机”)方法:帮助客户计划和管理定期或排定的检查和维护,以防止过早发生故障或故障,并避免设备性能下降。
预测(“不出意外”)的方法:在出现任何故障迹象之前主动维修或更换组件,以最大程度地减少故障或运行缓慢,并消除缺陷。尽管这种方法具有整体性和进取性,但预测性服务方法要求FSO配备准确的组件的历史和当前性能数据,实时监控能力以及数据驱动的服务流程中的总体可靠性。
常识认为,服务模型越积极和复杂,对客户的感知价值就越高。但是,预防性和预测性服务策略都要求FSO具有捕获和分析实时机器数据的能力,如果没有可靠的数据连接和分析计算能力,这些更高级的服务方法将不可行。结果,我们在当前的主流FSM市场中观察到的是,大多数现场服务提供商只能采用被动策略来构建其服务运营。这意味着他们以“待命消防员”的身份开展业务,只有在客户的设备出现故障时才能获得回报。
这种占主导地位的被动服务模式的副作用是,多年来,基本的FSM操作流程几乎没有改变。
FSM解决方案提供商在过去的几年中,我们已经开发了各种各样的工具和APP,试图优化现有的功能和特性并耗尽最后的效率下降。但是,他们试图改进的所有内容都局限于响应式服务模型中。例如,为了增强客户体验,一些供应商已将传统的呼叫中心功能转移到多渠道/全渠道参与平台中。人工智能(AI)技术被应用于优化调度/路由功能。不幸的是,尽管进行了所有这些努力,传统的FSM仍然是一个失败驱动的业务,核心价值主张保持不变,并且只能通过基本KPI(例如首次修复率和/或平均修复成本)来衡量。
为了使FSO能够将其反应式价值主张提升到一个新的水平(即,预防性和预测性服务产品),必须在整个行业范围内实现FSM融合。为此,我们必须首先回答两个问题。在物联网/ FSM过渡过程中,我们如何确定潜在的挑战,障碍和差距?我们应该开发什么技术和方法来克服它们?
过去几年,我们在FSM市场中观察到的是,尽管大多数FSO仍在反应式运营轨道上开展业务,但对于某些特定服务领域而言,物联网增强的FSM并不是一个新的稀有业务学科。物联网APP在两个领域呈颗粒状增长:一个是低价值服务运营,例如HVAC和害虫控制,另一个是高价值,关键任务资产服务运营,例如国家电网维护。
低端厂商倾向于部署使用低成本,点对点边缘节点的消费者级别的物联网设置(示例可以包括HVAC业务中的湿度和温度传感器/变送器以及用于有害生物控制的智能鼠标陷阱,以提供远程警报捕获或需要补充诱饵)。在这种情况下,IoT / FSM需要最小的带宽和数据吞吐速度,并且不需要分析的可扩展性或高计算能力。对于此类APP的数据安全性也没有太多关注。通过部署低成本,简单的物联网技术,这组FSO可以实现预防性服务能力。毫不奇怪,这种趋势表明,这些支持物联网的厂商开始在其运营领域占据市场主导地位。
但是,在更多关键任务服务运营中,IoT部署要求完全处于另一个极端。他们需要连接专用带宽的行业级坚固终端节点,这些带宽支持通过加密协议保护的一致,高强度和快速的数据吞吐量。这些系统对连接延迟和固件/软件故障的容忍度极低。最重要的是,这种物联网设置需要超强的计算能力来分析实时数据,以提供近乎实时的根本原因分析和规范见解。毫无疑问,这种类型的物联网实施将花费更多且在技术上要求很高,但是一旦生态系统在线并稳定下来,它便可以提供预测方法的所有优势并确保全天候工作。
通过查看这些FSM业务案例的共性和差异,我们可以得出结论,为FSM全面实施物联网,存在两个关键挑战:数据连接性和数据计算。让我们检查所有这些挑战。
物联网数据连接
对于要在工业环境中生产的任何IoT FSM系统,首要要求是拥有足够的WWAN数据带宽以支持一致的高强度数据吞吐量。与消费物联网设备不同,可维修的工业设备每秒可以轻松地在每个节点上创建数百万个事件。服务于数千个(如果不是成千上万)行业资产的FSO将面临100Gbps级别的数据涌入,这在当前的公共3G / 4G蜂窝网络中始终会造成拥塞,在该网络中,行业设备数据流量必须与并发的消费者数据流量共享相同的带宽。不幸的是,WWAN连接障碍是FSO无法控制的基础架构障碍,并且直到电信行业提供下一代蜂窝网络功能之前,这种瓶颈情况不会得到改善。
物联网数据计算
支持物联网的FSM背后的全部思想是将传统的故障事件驱动的FSM转变为使用数据驱动的主动服务流程的FSM。如果FSO幸运地设法克服了连接瓶颈,那么下一个紧迫的挑战将是在毫秒内处理大量入站原始数据(同样,我们正在谈论100Gbps级的并发数据量)。在当前的精益IT计算范例中,FSO可能自然会转向云计算功能来进行IoT数据分析。当只有很少数量的上行链路节点时,这是一个可行的选择,但是当节点数量达到数亿甚至数十亿个级别时,它将很快变得难以管理(请注意,连接的设备的数量很可能会增加三倍)。未来四年)。在那时候,
由于存在这些默认的技术障碍,FSO必须通过使用轻量级消费物联网设置或应用第三方技术(例如软件定义的网络(SDN)配置)来获得高带宽数据传输的专用带宽,从而解决瓶颈问题( (例如国家电网)。没有真正的IoT-FSM集成平台,在该平台中,所有IoT组件均可与每个FSM流程无缝配合,并且IoT和传统FSM功能均作为系统运行。
尽管现场服务行业的早期IoT采用者已经向同行证明了IoT技术为传统现场服务运营带来的巨大附加价值,但我们能否期望一个新的集成IoT-FSM生态系统合并?其余的FSO是否可以效仿并将其业务模式转变到新的水平?答案是肯定的。
最近,我们在物联网技术路线图中观察到了一个有希望的新轨迹。它的目标是消除对集成物联网-FSM解决方案带来所有战略,技术和成本挑战的主要障碍。这是一些改变游戏规则的人。
5G网络
对于2019年所有IoT爱好者来说,重大新闻是期待已久的第 5名新一代蜂窝无线标准的第一阶段测试将于4月进行,首批消费者部署已在韩国和美国启动。虽然支持数秒内下载电影的更快数据速度可能会让消费者感到振奋,但5G技术的真正价值主要是针对工业。新一代WWAN基础设施将激活以下IoT功能:
高数据吞吐量
最小延迟
低功耗
高连接密度
优化系统容量
大规模设备连接
最近在3.5GHZ频谱中进行的消费者5G速度测试显示出稳定的300-600Mbps吞吐量,与当前的10Kbs-2Mbs 3G / 4G连接相反(昼夜不同)。但这并没有结束兴奋:工业5G的真正里程碑将在2020年,那时3GPP向ITU提交其新的5G NR标准。在这个新的蜂窝WWAN清单中,目标吞吐量在3.5GHz频谱中为2.8Gbps,目标延迟在10毫秒以下,并且每个蜂窝小区将能够支持多达4,000个边缘节点上行链路,而当今的公共3G / 4G网络支持20-40个节点的容量。5G技术不仅是FSM的物联网基础设施,而且是所有工业物联网应用的革命性飞跃。
为了解决和克服物联网生态系统中的计算能力瓶颈,过去几年来,一种新的计算架构一直在迅速发展。这种计算结构被称为“边缘计算”。
简而言之,边缘计算是指通过利用源附近的计算能力来分散数据处理。通过插入传感器节点和云之间的额外计算层,它可以将原始传感器数据保留在源(边缘)处。这些层收集分类数据,并通过分类过程将其过滤为有意义的诊断信息,然后将这些见解传递给云或本地FSM核心系统,以采取预测性和指令性的措施。
乍一看,这种新的计算结构可能会对FSO IT或FSM解决方案提供商造成威胁,因为它肯定需要在固件和软件上进行额外的投资,更不用说研发工作和与实施相关的人才缺口。但是现实并不那么糟糕。边缘计算不需要成熟的服务器场或复杂的网络。边缘计算特定于IoT应用。在这种设置下,最常用的计算固件是32位(甚至8位)微控制器,现场可编程门阵列(FPGA)和特定于应用的集成电路(ASIC),其处理能力可通过较低的支持-延迟内存中数据网格(IMDG)。
物理边缘计算设备可能和盒子一样大,但功能强大到可以在眨眼之间处理来自数千个边缘节点的数据。而且由于关键处理组件(例如NAND和DRAM)的成本急剧下降,用于设置IoT边缘计算层的总成本也在下降。剩下的唯一挑战是开发APP和API,这些APP和API可以使这些连接的设备一致且智能地工作。
另一个潜在的物联网计算结构是区块链技术。别误会我的意思-我不是在要求FSO将其商业模式转移到开采比特币。但是,当我研究这项新技术时,我注意到它具有对物联网至关重要的三个主要特性:
分散和分布式计算与存储
全网信息透明
数据不变性
我对区块链的了解越多,我就越有直觉,认为这项新技术将不仅可以帮助FSM推动物联网转型,而且还可以帮助其他与物联网相关的行业转型。不幸的是,我找不到与此主题相关的任何研究。我衷心希望区块链专业人员,行业分析师和IT专业人员可以对此进行调查并分享他们的观点和想法。
尽管大多数FSO都欢迎使用新的IoT技术,但仍有一些FSO拒绝采用它,因为他们将反应式服务模型视为其舒适地带。这群FSO坚信,只有开展消防工作,他们才能赚取更多收入并提高客户满意度。其背后的理由是,如果FSO能够迅速做出响应并最大程度地减少停机时间,那么客户将愿意支付更高的价格和更多的谢意。
显而易见,物联网-FSM转型中的所有技术障碍都可以在不久的将来消除,并且现场服务行业将迈入真正由数据驱动的新一代业务,为客户提供预防和预测服务。最终,诸如“ TPM即服务”之类的新业务模型可能会合并(制造业的读者会知道实现TPM会有多困难),并为我们的互联世界创造更高的效率和客户价值。
采用的最大障碍可能不是来自技术挑战,而是完全来自文化。有相当多的FSO希望只通过随叫随到的业务停留在自己的舒适区域。他们可能坚信自己可以通过反应来赚取更多收入,因为客户总是渴望通过愿意为维修工作支付更多报酬,从而最大限度地减少停机时间。