一、引言
自21世纪初以来,随着网络通信、嵌入式系统及传感器技术的发展,物联网逐渐从概念走向产业实践。特别是在工业领域,物联网已成为智能制造的重要基础设施。二十年前,工业自动化系统主要依赖封闭式控制网络,各品牌PLC、仪表、变频器及控制软件采用不同通信协议,设备之间难以实现互联互通,工业数据长期处于"信息孤岛"状态。近年来,随着工业以太网、云计算、边缘计算、人工智能等技术不断成熟,工业系统逐步完成了从"设备联网"到"数据互联",再到"智能决策"的发展过程。工业网关、边缘计算平台以及开放的软件生态成为推动产业升级的重要技术支撑。本文拟系统梳理中国物联网行业近二十年的发展历程,并结合当前工业AI的发展趋势,对未来产业方向进行分析。
二、中国物联网产业的发展历程
(一)2005—2009年:设备联网的探索阶段
这一时期,工业自动化仍以封闭式控制系统为主。PLC、DCS、仪表等设备分别运行于独立网络,不同厂商之间缺乏统一的数据交换标准。Modbus、Profibus、CAN、CC-Link、DeviceNet、MPI、PPI等现场总线协议广泛应用,但由于协议标准各异,设备之间难以实现互联。与此同时,工业现场主要依赖RS232、RS485等串口通信方式,网络带宽有限,远程监控能力不足,设备数据采集主要依靠人工抄录或本地监控软件。这一阶段,产业发展的核心目标是实现设备之间最基本的数据通信,为后续工业互联网的发展奠定基础。在GPRS还没商用的阶段钡铼技术推出了短信报警器S150系列
(二)2010—2014年:数据采集与协议互通阶段
随着工业以太网逐渐普及,大量PLC、智能仪表、变频器开始支持Modbus TCP、EtherNet/IP、Profinet等网络协议,工业现场逐步建立局域网。然而,不同厂商之间通信协议仍存在较大差异,数据无法直接共享。工业协议网关开始大量应用于现场,实现了串口与网络、不同工业协议之间的数据转换。企业开始建设SCADA系统,对生产数据进行集中采集与监控。数据采集逐渐成为工业数字化的重要组成部分,工业网关也从单纯的数据转发设备逐步发展成为工业通信的重要节点。
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这阶段钡铼技术推出了S272多功能RTU,自带IO信号采集和RS485,支持GPRS对接组态。
(三)2015—2018年:工业互联网快速发展阶段
企业开始建设MES、ERP、能源管理系统,希望实现跨区域设备管理、远程维护和生产分析。MQTT由于具有轻量化、高可靠、低带宽占用等特点,逐渐成为工业物联网最重要的数据通信协议之一。与此同时,OPC UA逐步成为工业互联的重要标准,实现了设备之间统一的数据模型和跨平台互操作能力。工业网关除协议转换外,还承担VPN远程访问、数据缓存、安全通信及云平台接入等功能,成为工业互联网的重要入口。
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这阶段钡铼技术推出了物联网网关,丰富的采集和转发协议让它成为市场的宠儿!
(四)2019—2022年:边缘计算快速兴起阶段
随着工业设备数量快速增长,全部数据上传云端处理带来的网络带宽、实时性和云计算成本问题日益突出。工业计算机开始部署于生产现场,在本地完成协议解析、数据计算、数据库存储及业务逻辑处理,仅上传关键数据至云端。Linux系统逐渐成为工业边缘计算平台的主流操作系统。与此同时,Docker容器技术、Node-RED低代码开发平台以及Python生态快速成熟,大幅降低了工业应用开发门槛。越来越多工业项目开始采用流程化开发方式,实现PLC采集、数据库存储、MQTT通信、HTTP接口及报警推送等功能。
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ARMxy系列就在这阶段推出
(五)2023—2024年:人工智能进入工业现场
近年来,大模型、深度学习及计算芯片的发展,使人工智能开始真正进入工业生产环节。AI视觉检测逐渐替代人工质检,预测性维护逐渐替代传统定期检修方式。高性能ARM处理器、GPU及NPU开始集成于工业计算平台,使边缘设备能够直接完成图像识别、异常检测、目标识别及数据预测等任务。与此同时,Python已成为工业AI算法开发的重要语言,Docker使AI应用能够快速部署,Node-RED则承担AI系统与工业设备之间的数据集成工作。


TCP和EdgePLC系列在这一时间段推出
(六)2025年至今:AIoT时代全面到来
当前,工业物联网已进入AIoT(Artificial Intelligence of Things)阶段。企业关注重点已由"设备是否联网"转变为"数据如何创造价值"。工业现场开始广泛应用设备健康评估、智能能耗分析、AI辅助巡检、数字孪生、机器人协同控制等新型应用。工业网关也逐渐演变为边缘智能平台,不仅支持Modbus、OPC UA、IEC 60870-5-104(IEC 104)、BACnet、EtherNet/IP、Profinet等工业协议,还能够运行Node-RED、Docker、Python、本地数据库及AI推理模型,实现协议转换、数据处理、边缘计算和智能分析的一体化部署。

EA系列在这一时间段推出
三、关键技术的发展脉络及产业实践
工业物联网的发展,本质上也是工业通信技术不断演进的过程。其中,工业网关、边缘计算平台、Node-RED、OPC UA、MQTT以及AI边缘计算共同构成了现代工业数字化的核心技术体系。工业网关最初仅承担串口联网和协议转换功能,如Modbus RTU转换为Modbus TCP、PLC数据上传SCADA等。随着工业互联网的发展,网关逐步融合VPN、安全通信、边缘数据库、规则引擎等能力,成为连接OT设备与IT系统的重要枢纽。近年来,工业网关进一步向边缘服务器演进,可直接部署应用程序、运行容器,并承担数据预处理、协议统一和本地决策等任务。边缘计算平台的发展则有效解决了海量工业数据全部上传云端所带来的带宽占用、网络时延及云计算成本问题。越来越多的数据在设备侧完成采集、过滤、分析和推理,仅将关键结果上传至云平台,不仅提升了实时性,也增强了系统可靠性。与此同时,Node-RED凭借可视化流程编排方式,大幅降低了工业应用开发门槛。工程师无需编写大量代码,即可快速实现PLC采集、MQTT发布、HTTP接口调用、数据库写入以及第三方平台集成,因此已成为工业边缘计算的重要开发工具之一。在工业通信协议方面,MQTT凭借轻量级发布/订阅机制,成为工业云平台连接设备最广泛采用的协议;而OPC UA则通过统一信息模型、跨平台互操作及完善的安全机制,成为智能制造和工业互联的重要标准。两者分别承担"数据上传"与"数据标准化共享"的重要角色,并在工业互联网体系中形成互补。人工智能的发展进一步推动了边缘计算平台升级。随着ARM多核处理器、高性能GPU及NPU算力不断提升,越来越多AI模型能够直接部署在工业现场,实现视觉检测、预测性维护、异常诊断、能耗优化等应用,形成"边缘采集—边缘分析—边缘决策"的新型工业架构。以钡铼技术(BLIoT)近年来推出的产品体系为例,其工业物联网解决方案较好地体现了这一技术演进趋势。BL系列工业协议网关支持Modbus、OPC UA、MQTT、IEC 104、BACnet等多种工业协议互联,实现异构设备之间的数据融合;ARMxy系列工业边缘计算机提供Linux平台、Docker容器、Python运行环境及Node-RED低代码开发能力,可在现场完成协议转换、数据分析和AI应用部署;EdgePLC则融合PLC控制、边缘计算与工业通信能力,在保障实时控制的同时,实现设备数据智能处理。配合QuickConfig、BLRAT远程运维平台、BLIoTLink协议集成工具及EdgeCoder开发工具,可形成覆盖设备接入、数据采集、远程管理、边缘计算到AI部署的完整解决方案,为制造业数字化升级提供开放、高效且可持续扩展的技术支撑。
四、产业升级路径分析
回顾过去二十年的发展历程,工业物联网主要经历了四次关键升级。首先,通信方式由传统串口逐步演进至工业以太网、无线通信及5G网络,设备连接能力显著提升。其次,工业协议逐渐标准化,工业网关和OPC UA等技术推动了异构设备之间的数据互联,实现了跨品牌、跨系统的协同工作。再次,数据价值不断释放。工业数据已由简单的运行记录演变为企业优化生产、节能降耗、预测维护的重要资产。最后,人工智能赋予工业系统分析、预测与自主优化能力,使工业自动化逐步迈向智能化。
五、未来发展趋势
未来,工业物联网的发展重点将由设备连接转向智能协同。随着AI Agent、多智能体系统、数字孪生及自主决策技术的发展,每一台工业设备都可能具备自主感知、分析、推理和协同能力。工业网关和边缘计算平台将成为工业智能体的重要运行载体,实现设备之间的信息共享和任务协同。整个工业系统将由传统自动化逐步演进为具备自主决策能力的智能制造体系。
六、结论
中国物联网行业经过二十年的持续发展,已完成从设备互联、数据采集到智能决策的产业跨越。工业网关、边缘计算、MQTT、OPC UA、Node-RED以及人工智能等关键技术共同构建了现代工业互联网的技术基础,并推动工业系统由封闭控制走向开放互联,由自动执行走向自主优化。未来,AIoT将进一步推动工业设备智能化升级,工业网关将从通信节点演进为智能计算节点,边缘计算将成为工业AI落地的核心平台。随着开放软件生态、标准化通信协议和智能算法的不断成熟,中国工业物联网将在智能制造、智慧能源、智慧建筑、交通物流等领域释放更大的产业价值,并持续推动制造业向数字化、网络化和智能化方向迈进。