站在物联网产业“临界点”：艾络格的传感器重生之路！
2020-01-06 19:51:54   来源：麦姆斯咨询   评论：0   点击：

微访谈：上海艾络格电子技术有限公司常务副总经理兼CTO张小军

采访背景：上海艾络格电子技术有限公司（ANALOG SYSTEMS，以下简称：艾络格）成立于2007年，主要从事传感器、仪器仪表以及智能工业物联网应用方案的产品设计和服务。艾络格作为上海市高新技术企业，具有12年仪器仪表、工业传感器及物联网系统研发经验，提供智能压力传感器/温度传感器/变送器、智能工业物联网网关及通讯接口、ALG SmartLink物联网软件系统及一站式解决方案等，应用领域涉及石油天然气、化工、电厂、钢铁、冶金、造纸、食品、医药、环保以及新能源行业。艾络格凭借先进的工业传感物联网、无线通信、数据传输等技术，与工业气体、石油化工、工业设备、钢铁机械等行业知名企业建立了战略合作关系，其智能传感器和工业物联网系统产品已远销海外市场。随着国家提出“数字中国，智慧社会”，物联网最关键的应用场景——制造业，已被唤醒。在此背景下，麦姆斯咨询近日采访了艾络格常务副总经理兼首席技术官（CTO）张小军先生，带领大家一起了解艾络格如何在5G时代支撑海量物联网设备连接，助力实现真正的“万物互联”。

艾络格常务副总经理兼CTO张小军

麦姆斯咨询：您好！首先感谢您接受麦姆斯咨询的采访！请您简单介绍一下自己，以及在艾络格的主要工作职责。

张小军：您好！很荣幸收到麦姆斯咨询的采访邀请，我是张小军，现任艾络格常务副总经理兼CTO。我在测试计量技术与仪器专业研究生毕业后一直从事自己喜欢的仪器仪表行业已经近20年，近些年来专注于工业智能仪器仪表和无线物联网产品的设计与开发，算是亲眼见证了国内这个行业从空白期到现在的蓬勃发展。对我来说比较自豪的事情就是这些年来带领公司技术团队自主开发了可电池供电、超低功耗数字输出型传感器、无线通信的数字压力表、模块化全网通智能网关等，并结合当下大热的物联网市场需求，开发了适合具体应用场景的行业物联网方案，应用在多个实际物联网项目当中，把工业智能仪器仪表和物联网这两个概念紧密的联系在了一起。我们希望能助力更多的传统企业实现智能化产业升级，在这个科技快速发展的时代，为更多的客户企业带来实质的收益。

麦姆斯咨询：作为物联网的基础感知层，艾络格的智能无线传感器系列包括哪些产品？在物联网产业链上你们掌握哪些核心技术？

张小军：艾络格的智能无线传感器系列产品主要包括ASP/T系列无线压力温度变送器、ASP系列压力变送器、AST系列温度变送器、ASP系列压力传感器、ASPT系列压力温度传感器、ASPTF多参数传感器以及ASC系列物联网关等。针对工业物联网细分应用行业不同的需求，我们从应用端出发，开发客户需要的传感器产品及物联网监测平台，为客户提供从传感器、仪器仪表、通讯设备到物联网解决方案的一站式服务。

艾络格工业智能无线传感器系列产品概览

物联网产业覆盖面比较广，艾络格在物联网领域的核心技术包括：感知技术（ST）+通信技术（CT）+平台技术（PT）+现场技术（ET），最后一个现场技术其实对于工业物联网细分应用场景落地实施和项目交付是非常重要的，技术公司需要有一些“接地气”的工程经验，才能使创新型技术能够真正与行业应用需求结合起来，为客户创造价值。

艾络格工业物联网产业链核心技术布局

麦姆斯咨询：针对不同的行业应用，艾络格有哪些整体物联解决方案？

张小军：针对于不同的行业应用，艾络格的整体物联解决方案主要涵盖了钢铁机械、工业气体、石油石化行业以及智慧城市中的水务/供暖/泵站监测等物联解决方案，当然也包括再细分一些的行业，比如轮胎的气密性监测、压缩机等机械设备的监测等，这是一些典型的工业现场领域的细分应用场景。不同行业应用的共性技术都是基于以下三个方面：

1、信息采集控制层（感知层）：它主要功能是提供压力、流量、液位等传感器产品获取气体储罐/罐车的实时数据，达到初步的可视化。

2、现场通信层（网络层）：作为整个系统运行的核心，定制的网关控制器不仅可以通过 ModBus总线通信采集传感器数据，同时兼有运算和输出信息到本地人机界面的功能，并且可以通过主流物联通信方式（NB-IoT、Lora、2G、3G、4G）或者链接本地宽带路由器传送实时数据到云端服务器，该层的特点是我们利用了无线蜂窝技术可以在低宽带和不稳定的网络环境下提供服务，从而高效计算路径，保持信息的流量。

3、云端服务器层（应用层）：现场控制层网关控制器将数据发送到云端服务器，服务器则进行数据存储和分析，相关监管部门和用户通过PC端或者手机端APP和特定的ID号远程登录查看实时运行状况，当有报警及非正常运行时，也可以通过微信实时推送相关信息到指定人员的手机上。

艾络格工业物联网细分行业解决方案

麦姆斯咨询：艾络格很早就前瞻性地突破传统有线仪表，着力开发无线仪表，掌握了无线仪表相关的核心技术，请您谈谈当前的物联网无线通信技术，以及艾络格的产品特点和优势。

张小军：物联网的感知层、通讯层和应用层中，通讯层起到传递和处理信息的作用，当前的物联网无线通信技术很多，目前有两大类：一种是以Zigbee、WiFi、蓝牙等为代表的短距离通信技术；另一种则是LPWAN，即广域网通信技术。其中广域网通信技术又可以下分两类：工作于未授权频谱的LoRa、SigFox等技术和工作于授权频谱下，3GPP支持的2/3/4G蜂窝通信技术，比如EC-GSM、LTE Cat-m、NB-IoT等。

工业企业物联部署以广域网通信技术为主，需要根据客户的实际情况和需求来进行配置，高速率业务主要使用3G、4G、5G技术；中等速率业务使用GPRS技术；低速率则是由NB-IoT、LoRa占据。这也是艾络格在行业物联解决方案通讯层的最主要的几种无线通讯方式。

我认为艾络格从7年前就布局开发无线仪表的举措是很领先的，那时候大部分传感器还都是有线传输。随着无线传输形式可靠性的增强，它替代有线的通讯方式大大简化了以前的有线系统。艾络格无线传感器产品可靠性更强；产品部署更灵活，无需桥架、布线、安全栅；现场安装调试更简捷，部分无线产品可直接远程进行参数配置；而且所有仪表均达到本安或者防爆标准，同样可实现高温高压等环境下正常运转。

麦姆斯咨询：艾络格依托多年积累的工业仪器仪表及系统的行业经验，率先推出了稳定可靠的工业物联网云平台ALG Smart link system，请您详细介绍一下这款云平台，它能提供哪些服务？

张小军：基于对各种仪器仪表智能设备的集成化数字化管理需求，2016年艾络格工业物联网云平台ALG Smart link system正式上线，目标就是实现制造企业数字化。ALG Smart link system云平台的功能可以从客户需求出发，提供定制化系统和软件服务，实现生产效率的提高和无人巡检的实现，为客户带来实实在在的价值。

平台的功能主要有以下几点：第一是采集数据的24小时实时监测，做到全面的数据监控，这是基础；第二，工业现场出现压力过大、温度过高或者故障停电等情况实现自动报警，并且在平台上实时推送，防止事故的发生，参数上下限阈值都是可以根据实际情况设置的；第三,我们也可以在平台上远程操控设备的启停或者工作频率，提高工作效率；第四,根据采集数据可以自动生成报表,可进行预测性的维护，后台数据分析,制定有效策略，减少额外的维修费用，改善备件库存管理；还有一些如现场定位等功能会根据实际需求配置。

艾络格物联网项目演示系统

麦姆斯咨询：5G代表了国际通信组织继窄带物联网（NB-IoT）后，对物联网更全面的支持，不过5G目前尚属新兴技术，物联网方案供应商如何提前做好准备？

张小军：5G通信的核心特点包括高速率、高容量、高可靠性、低延时、低功耗五点。5G时代来临，将直面万物互联。根据3GPP披露的信息，5G的第三个应用场景“海量机器设备类通信（mMTC）”的网络标准在2020年初如能确定，此后物联网或将迎来全面爆发。工业控制与车联网和远程医疗一起被认为是“低时延高可靠物联网（URLLC)”标准的三个最佳应用场景，艾络格作为工业物联网方案供应商也在积极布局“5G+智能制造”物联网解决方案，5G的行业价值在于移动场景+硬件软化+柔性工业+边缘协同，大部分工业物联网解决方案企业和传统工业企业都寄希望于5G的全面商用，需要产业生态企业的共同努力和协同。

麦姆斯咨询：5G为物联网海量数据传输带来了希望，不过安全和隐私问题也随之而来，如何保证设备层、云平台层的数据安全？

张小军：在工业物联网安全方面，我们很早就与华中科技大学网络空间安全学院计算机应用技术专业建立了长期和深入的产学研合作。艾络格的设备层、云平台层的数据安全从最开始的立项阶段就是研发的重点，我们在信息采集控制层、现场通信层、云端服务器层的数据安全方面做了很多布局：1、网络层协议，在网络层通信协议上使用SSL加密，防止信息被窃取和篡改，保证数据传输的安全性。2、数据安全，使用数据库同步的方式为数据作容灾备份，保证极端事件下的数据安全。3、用户认证，识别用户设备信息的变化，检测身份冒用和高风险的操作环境。4、应用安全，使用混淆、加密等方式增强软件自身的安全性，保证软件执行流程的保密性。5、系统安全，多实例、分布式应用部署保证系统的持续稳定运行；限流控制、黑名单机制等保护系统的资源免遭恶意消耗。从“2G - 3G - 4G - 5G”一路走来，最核心的数据安全问题是产品开发的基础要素，这个是我们一直关注的焦点问题。

麦姆斯咨询：边缘计算，是近年比较热门的新名词，即在传感器和网络层面进行本地化处理，只把更为核心的数据传输到云端，艾络格在这方面有哪些理解和布局？

张小军：边缘计算指的是在网络边缘节点来处理、分析数据。边缘节点指的是在数据产生源和云中心之间任一具有计算资源和网络资源的节点，比如网关是智慧工厂与云中心之间的边缘节点。通过边缘计算技术，不再将所有的数据分析处理都放在云端，而是放在距离工业现场最近的地方。边缘计算在实际工业物联网客户应用端面临着很大的挑战，很多传统行业的客户也对我们提出了边缘计算开发的需求，将边缘计算技术应用于物联网实践项目，能够让工业物联网系统具有智能的“大脑”+智能的“四肢”。

艾络格将与终端用户一起，布局开发具有边缘计算功能的智能网关，可以对接本地的各种工业信号接入（比如4~20 mA，0~10 V，RS485通信，ModBus协议等）和物联网设备协议（如MQTT和HTTP），实现数据的统一汇聚，同时可以实现本地数据存储和服务功能。

麦姆斯咨询：国内制造业自动化水平和数字化水平相对落后，结合中国本土制造业的特点，推广智能工业物联网有哪些机遇和挑战？

张小军：对于国内制造业来说，2019年也是意义非凡的一年。随着工业物联网对国内制造业的不断赋能，随着企业对定制化需求的增加、客户期望值的提高、供应链的复杂性——以及许多其他挑战促使制造商寻找新的、更具创新性的方法来保持竞争力。为了提高生产力并发现增强制造和供应链运营的新方法，企业诉诸于数字化转型。

经过2009~2019年中国物联网产业十年的磨砺，我国已经出现了一批优秀的技术方案商和应用服务商。中国工业物联网正在由技术驱动向应用驱动转化，要抓住制造业转型的刚需，挖掘实际需求，让高大上的技术能够接地气，解决细分行业现场的实际问题。现场的数据采集，数据传输，数据呈现，数据分析，不同的工况场景不同的解决方案。

以钢铁行业为例，大型钢铁行业的数字化转型，需要对工艺段进行数据监测，实现无人巡检，比如钢铁厂高炉温度监测，工人不必到现场去看温度压力仪表数据，手机端就可以呈现，实时报警。同样，在石油数字化，油气田储运领域也要挖掘行业刚需，储罐温度压力液位的实时监测，取代人工巡检，解决实际问题。用传感器物联网技术取代人工巡检中劳动强度大、危险系数高的重复劳动，让现场工人能够在办公室电脑端手机端就可以了解工业现场实时数据。

所以，中国未来工业物联网领域的机会，是技术企业引导应用企业进行技术改造，或者应用企业、传统制造业企业真正有内驱力去进行数字化转型，用传感物联技术代替部分人工巡检工作，机会很多，需要深入工业现场，努力挖掘。

麦姆斯咨询：除了行业应用，艾络格还率先提出并实现了高校物联网教研及实践系统，请您谈谈建设该系统的初衷，以及能够提供的功能。

张小军：高校科研力量是科技创新的源头，我们传感器行业的人才缺口很大，特别是工业传感器行业，这是一个需要长期沉淀的行业，我们希望有更多的学生能够对传感器、物联网行业感兴趣，从学校就开始接触真正的工程应用案例。

艾络格AS-IOT820系列工业物联网教学实验系统是根据目前国内众多高校对工业物联网专业的最新要求，它吸收国内、国外同类产品的优点，充分考虑到高校传感器理论、电子信息、自动控制、远程通信与实验教学的特点，帮助学生脱离学校单纯的理论知识，了解当前工业上主流的系统应用以及系统架构，从而精心研制的一系列综合教学实验系统。它覆盖了工厂自动化中各种常用的传感器、PLC控制器、泵、阀、报警、本地通信、GPRS以及以太网等远程通信监控功能。

它可以提供的功能有：可以设计移动端APP来采集系统的数据和控制系统的泵阀动作；在云端创建、部署自己的服务器程序；通过MODBUS短距离通信实现温度、流量、液位的测量以及泵阀的开关，让学生深入理解MODBUS通信原理以及常见传感器的测量换算的方法；可以在电脑上设计应用界面实时模拟现场环境，同时可以远程控制水泵、阀门，采集传感器的数据，以及系统自动运行状态；还可以通过编写PLC和HMI的相关控制程序，实现系统的数据采集、开关控制、数据传输以及界面显示，帮助学生更好的理解PLC和HIMI的工作原理及其应用场合。

同时，我们通过与高校的产学研共建合作，汇聚了MEMS芯片、传感器、物联网、人工智能等领域的技术专家和产业专家，共同推动AiLog智能数字研究院的建设，希望用技术驱动赋能于高科技企业，用产业生态赋值于市场端客户。

艾络格工业物联网产学研合共建布局

麦姆斯咨询：了解到最近艾络格传感物联技术方案入选5G时代物联网新书《临界点》，您认为在这个“临界点”上工业物联网如何发展，传感器又如何实现“重生”呢？

张小军：传感器是万物互联，乃至万物智联的基础。在中国的物联网规划和战略性新兴产业规划中，传感器都处于战略布局的高地。正如我们总经理周光兵所说：“传感器是物联网应用的基础，它的创新动力来自于应用端的需求驱动。”当下传感器最大的应用场景在于物联网，所以艾络格的传感器研究不断向物联网需求靠拢，比如智能化，比如无线连接到云端等。

2017年我们推出了艾络格物联网工业云平台应用系统，逐步实现从点到线的应用对接，打通传感器与网关、网关与云平台协议的道道关口。过去的十年是物联网技术探索的十年，而其发展一直是由通信技术和计算机技术来推动的。未来十年将会是技术驱动多领域发展的十年，有了5G等新技术的赋能，工业物联网将迎来更加蓬勃的发展，首当其冲的便是传感器行业。从国家层面，不管是政策发布，还是科研投入，力度都将是前所未有的；从企业层面，不管从利益的角度，还是从情怀的角度，也都在进行倾尽全力的探索。所以未来，中国的传感器产业哪怕不会“重生”，至少也会取得跨越式的发展。

麦姆斯咨询：请您畅谈一下艾络格未来五年的发展目标和规划。

张小军：2019年初，随着人工智能物联网（AIoT）的提出，已经有一些传统企业在觉醒，主动联系我们要做物联网应用项目，这是物联网行业应用场景开始觉醒的一年，这一时刻，我们等了十年。从工业传感器技术研发和生产，到ALG SmartLink平台化应用推广，在未来五年中艾络格工业物联网如何布局？我想艾络格作为技术型企业需要不断夯实技术和产品，不断引导用户的应用场景落地。

艾络格会基于传感器底层核心技术，不断加强信号处理技术的积累，通过传感器、变送器和工业产品整机的物理载体，加以有线（现场协议）和无线（无线协议）的连接，实现ALG-IOT云平台的“云端完整系统解决方案”。我们会从技术、市场、产业生态三个方面积极布局，会聚焦于让工业物联网技术在行业最需要的场景生根发芽。要到工业现场去调研行业痛点，要让工业物联网技术帮客户节省成本，提高效率，为客户创造价值，行业应用才会真正焕发出勃勃生机。

当我们看到一个新的信息技术取得了突破时，必须透过其表面的热闹，去看它如何落地的本质。最大的困难和挑战，在于如何落地。不是示范应用，是真正的行业应用需求爆发。希望一起在行业临界点上进入工业物联网新的十年发展期，实现共生和共赢！上海艾络格作为一个年轻而有活力的团队，一直在物联网行业深度观察和学习，欢迎大家访问我们的网站：www.analogsystems.cn（传感器）和www.algiot.com（物联网）。

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延伸阅读：

《MEMS产业现状-2019版》

《MEMS压力传感器市场和技术-2018版》

《压电器件：从块体型到薄膜型-2019版》