企業(yè)可用于創(chuàng)建、存儲(chǔ)、移動(dòng)和檢索數(shù)據(jù)的方式，與查看、感知和解釋數(shù)據(jù)的方式一樣多。

　　對(duì)于過(guò)去和現(xiàn)在的未來(lái)主義者來(lái)說(shuō)，2020年是具有里程碑意義的一年。正如預(yù)期的那樣，數(shù)據(jù)可視化在持續(xù)發(fā)展。在2020 年，企業(yè)可用于創(chuàng)建、存儲(chǔ)、移動(dòng)和檢索數(shù)據(jù)的方式，與查看、感知和解釋數(shù)據(jù)的方式一樣多。當(dāng)前，數(shù)據(jù)可視化呈現(xiàn)出3種增長(zhǎng)趨勢(shì)，包括：

　　不斷增加的云連接

　　集成的預(yù)測(cè)性維護(hù)和互聯(lián)的現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)

　　多樣化的用戶(hù)界面

　　通過(guò)云“看見(jiàn)”更多可能性

　　很多企業(yè)已經(jīng)意識(shí)到，采用基于云的數(shù)據(jù)平臺(tái)（例如微軟Azure 等不斷發(fā)展的云平臺(tái)）可以為其帶來(lái)不菲的回報(bào)。這些好處包括提高了可擴(kuò)展性，減少了現(xiàn)場(chǎng)硬件過(guò)時(shí)并擴(kuò)大了連接性，這是因?yàn)槟軌蚴褂瞄_(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)，如OPCUA、BACnet、SNMP、Modbus、web 服務(wù)和OPC 隧道（tunneling） 等，以及通過(guò)AMQP、MQTT、REST、WebSockets 和TLS 加密與x.509證書(shū)相結(jié)合來(lái)確保安全通信的能力。

　　對(duì)數(shù)據(jù)可視化而言，與現(xiàn)場(chǎng)替代方案相比，云連接可以提供經(jīng)濟(jì)高效的處理器密集型分析，因此用戶(hù)能夠可視化來(lái)自多個(gè)數(shù)據(jù)源的大量數(shù)據(jù)，以加快決策制定（圖1）。系統(tǒng)往往是多種多樣的，由很多個(gè)組件組成，并且可以使用自己的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和接口來(lái)訪問(wèn)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)（例如，Web 服務(wù)、數(shù)據(jù)庫(kù)、歷史數(shù)據(jù)庫(kù)等），因此集成工具（例如面向商業(yè)智能的工具）有助于為企業(yè)提供整個(gè)數(shù)據(jù)系統(tǒng)的統(tǒng)一視圖。分析軟件或商業(yè)智能工具有助于關(guān)聯(lián)多個(gè)數(shù)據(jù)集，同時(shí)允許通用過(guò)濾器和參數(shù)進(jìn)行查詢(xún)。通過(guò)這些工具，可以以標(biāo)準(zhǔn)化的方式可視化收集到的數(shù)據(jù)，從而為最終用戶(hù)提供經(jīng)邏輯處理、可供比較的依據(jù)。

　　關(guān)于云連接的數(shù)據(jù)可視化，有很多應(yīng)用場(chǎng)景和相關(guān)行業(yè)案例（圖2）。其中一種是適用于全球化業(yè)務(wù)的制造企業(yè)，其分散在多個(gè)地理位置的設(shè)施，可以通過(guò)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT）將其數(shù)據(jù)提供給集中可視化工具。

　　▎圖2 ：數(shù)據(jù)可視化與基于云的應(yīng)用的集成日益增加

　　另一種可視化的應(yīng)用場(chǎng)景是能源管理工作，其中可能包括單個(gè)建筑物到整個(gè)校園的成本、消耗率和碳排放量。任何從多個(gè)位置和多個(gè)來(lái)源收集大量數(shù)據(jù)的企業(yè)，都可以從最新的基于云的可視化工具中受益。

　　預(yù)測(cè)性維護(hù)和互聯(lián)現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)

　　預(yù)測(cè)性維護(hù)是一個(gè)不斷增長(zhǎng)的數(shù)據(jù)可視化應(yīng)用程序，企業(yè)希望從傳統(tǒng)的中斷修復(fù)模型切換到更高效、更主動(dòng)和更具成本效益的模型。一些相關(guān)軟件解決方案使用故障檢測(cè)和診斷（FDD）技術(shù)，這是一種對(duì)運(yùn)營(yíng)和維護(hù)團(tuán)隊(duì)特別有價(jià)值的分析形式（圖3）。

　　▎圖3 ：HMI 屏幕上顯示的預(yù)測(cè)性維護(hù)軟件。

　　FDD 技術(shù)包含了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的故障規(guī)則庫(kù)，可以對(duì)其進(jìn)行定制，以預(yù)測(cè)設(shè)備故障并建議人員采取預(yù)防措施。這種類(lèi)型的信息（癥狀、原因和建議的行動(dòng)）以前可能只存在于企業(yè)的某些高級(jí)員工的記憶中，或者在某些情況下，可能還存在于印刷或非交互式電子檔案中。

　　FDD 工具使用高級(jí)故障規(guī)則引擎，該引擎可計(jì)算故障概率以及相關(guān)成本。由于集成更容易、更快和更直觀，因此用戶(hù)可以節(jié)約配置時(shí)間。這些工具可以輕松地與企業(yè)的多個(gè)數(shù)據(jù)系統(tǒng)集成，包括流行的樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)（BAS）、監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集（SCADA）、可編程邏輯控制器（PLC）以及用于設(shè)備狀況監(jiān)視的其它數(shù)據(jù)系統(tǒng)。通過(guò)FDD 工具，可以以創(chuàng)新和直觀的方式來(lái)可視化相關(guān)報(bào)警，以協(xié)助維護(hù)人員執(zhí)行日常任務(wù)。用戶(hù)還可以創(chuàng)建報(bào)告和圖表，以幫助實(shí)現(xiàn)可視化運(yùn)營(yíng)，并解決設(shè)備性能低下的問(wèn)題。

　　另一個(gè)可以與可視化和預(yù)測(cè)性維護(hù)工具集成的工具是企業(yè)的“互聯(lián)現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)”（CFS）操作。它包含一些高級(jí)功能，通過(guò)智能調(diào)度和可靠的通知幫助簡(jiǎn)化現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)組織的效率（見(jiàn)圖4）。專(zhuān)用軟件可連接到FDD 系統(tǒng)識(shí)別的相同警報(bào)和故障。它還提供了一個(gè)預(yù)先構(gòu)建的操作員或調(diào)度員儀表板，概述了所有當(dāng)前報(bào)警及其負(fù)責(zé)響應(yīng)的人員。

　　▎圖4 ：通過(guò)智能手機(jī)查看現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)通知。

　　互聯(lián)現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)使用智能算法和可自定義的加權(quán)評(píng)分，來(lái)確定最適合特定維護(hù)任務(wù)的現(xiàn)場(chǎng)工作人員，然后向該工作人員的移動(dòng)設(shè)備發(fā)送通知，以立即采取行動(dòng)。完全可自定義的工作流程，可以根據(jù)諸如工人時(shí)間表和當(dāng)前GPS 位置等因素，來(lái)確定執(zhí)行任務(wù)的最佳技術(shù)人員。

　　報(bào)警可以通過(guò)電子郵件、SMS 或集成的移動(dòng)人機(jī)界面（HMI）應(yīng)用推送通知的方式，發(fā)送給相關(guān)人員。當(dāng)技術(shù)人員收到報(bào)警時(shí)，他既可以回復(fù)消息或使用移動(dòng)應(yīng)用程序履行職責(zé)，也可以拒絕報(bào)警或報(bào)告為“忙”，將報(bào)警傳遞給下一個(gè)選定的合適的工作人員。

　　互聯(lián)現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)軟件的另一個(gè)應(yīng)用，是與流行的企業(yè)資源計(jì)劃（ERP）、客戶(hù)關(guān)系管理（CRM）、計(jì)算機(jī)維護(hù)管理系統(tǒng)（CMMS）以及諸如Microsoft Dynamics 365 之類(lèi)的目錄服務(wù)集成。這樣就可以從互聯(lián)的系統(tǒng)中，檢索工人的聯(lián)系信息以及預(yù)定的可用時(shí)間。

　　多樣化的用戶(hù)界面

　　在數(shù)據(jù)可視化領(lǐng)域，另一個(gè)主要趨勢(shì)是企業(yè)如何仔細(xì)研究不同數(shù)據(jù)類(lèi)型之間的關(guān)系，以及如何以最好的方式將其呈現(xiàn)給員工、最終用戶(hù)和客戶(hù)。技術(shù)進(jìn)步使得訪問(wèn)、查看甚至采取行動(dòng)的方式多樣化。當(dāng)然，無(wú)論是在界面開(kāi)發(fā)還是最終顯示中，臺(tái)式電腦和筆記本電腦仍占主導(dǎo)地位。但是，基于PC 的可視化也有所發(fā)展，在傳統(tǒng)的2D 圖形中，加入了更加身臨其境的交互式3D 和混合現(xiàn)實(shí)選項(xiàng)。

　　在全球范圍內(nèi)越來(lái)越多的企業(yè)開(kāi)始采用移動(dòng)選項(xiàng)，包括平板電腦和智能手機(jī)。當(dāng)今現(xiàn)代化的HMI 編輯工具，可以實(shí)現(xiàn)“一勞永逸”的響應(yīng)式布局功能。這種響應(yīng)式設(shè)計(jì)，允許在不同類(lèi)型、具有多種不同屏幕尺寸和分辨率的設(shè)備上滾動(dòng)顯示，從而實(shí)現(xiàn)更具吸引力的標(biāo)準(zhǔn)化外觀。另外，隨著移動(dòng)設(shè)備類(lèi)型數(shù)量的增加，連接選項(xiàng)和速度也隨之增加，因此現(xiàn)場(chǎng)用戶(hù)可以體驗(yàn)到同樣豐富、快速的可視化、監(jiān)視和控制。

　　數(shù)據(jù)可視化的發(fā)展，產(chǎn)生了更多有趣的形式。一些企業(yè)意識(shí)到需要向操作員提供數(shù)據(jù)，而操作員可能沒(méi)有雙手自由使用筆記本電腦、平板電腦或智能手機(jī)。微軟以其為傳統(tǒng)設(shè)備開(kāi)發(fā)的操作系統(tǒng)和生產(chǎn)力軟件而聞名，它創(chuàng)建了HoloLens 自帶的全息計(jì)算設(shè)備來(lái)滿(mǎn)足這一需求（圖5）?，F(xiàn)在已更新為HoloLens 2，新一代混合現(xiàn)實(shí)設(shè)備提供了增強(qiáng)視圖，可以在操作人員的視野內(nèi)可視化數(shù)據(jù)。

　　▎圖5 ：使用全息影像的人機(jī)界面。

　　認(rèn)識(shí)到工業(yè)領(lǐng)域需要可以解放雙手的、堅(jiān)固耐用的可穿戴設(shè)備，Real Wear 公司開(kāi)發(fā)出了HMT-1 頭戴式AI 計(jì)算機(jī)。該公司的目標(biāo)是使工人保持全面的態(tài)勢(shì)感知和最大的生產(chǎn)效率。

　　展望可視化的未來(lái)

　　就像當(dāng)初認(rèn)識(shí)并接受平板電腦和智能手機(jī)，加入到客戶(hù)的臺(tái)式機(jī)和筆記本電腦一樣，自動(dòng)化軟件供應(yīng)商也發(fā)現(xiàn)可穿戴計(jì)算設(shè)備的發(fā)展機(jī)會(huì)?！叭⒉僮鹘缑妗备拍畹某霈F(xiàn)，使用戶(hù)可以在其中快速查看當(dāng)前目標(biāo)設(shè)備上的信息。例如，當(dāng)技術(shù)人員走近工廠機(jī)器時(shí)，就可以查看其內(nèi)部組件的3D 示意圖。通過(guò)語(yǔ)音請(qǐng)求，該技術(shù)人員還可以查看相關(guān)的產(chǎn)品文檔和規(guī)格，或觀看如何更換特定組件或設(shè)定實(shí)時(shí)運(yùn)行值的視頻。某些設(shè)備和軟件的組合，可以提供“遠(yuǎn)程專(zhuān)家模式”。在該模式下，現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員可以向遠(yuǎn)程專(zhuān)家提供其正在查看的實(shí)時(shí)視圖，專(zhuān)家對(duì)該任務(wù)有更多的經(jīng)驗(yàn)，這樣就可以遠(yuǎn)程利用他的專(zhuān)業(yè)知識(shí)解決現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題。

　　數(shù)據(jù)可視化已經(jīng)應(yīng)用于智能手表領(lǐng)域。蘋(píng)果發(fā)布了基于iOS操作系統(tǒng)的Apple Watch 系列產(chǎn)品，其它制造商也發(fā)布了基于Android 操作系統(tǒng)Wear OS 的智能手表。所有這些都是用于腕部的微型計(jì)算機(jī)，具有相當(dāng)強(qiáng)的處理能力，并且是數(shù)據(jù)可視化功能的主要工具。自動(dòng)化軟件供應(yīng)商已經(jīng)找到了基于角色的關(guān)鍵性能指標(biāo)（KPI） 的“ 一目了然” 快速信息傳遞的完美結(jié)合，特別是對(duì)于那些與多種連接方式（蜂窩、wi-fi 等）配合使用的智能手表。連接后，您可以直接從用戶(hù)喜歡的可穿戴設(shè)備立即查看重要數(shù)據(jù)指標(biāo)。

　　盡管不被認(rèn)為是傳統(tǒng)的可視化工具，但諸如微軟Cortana、谷歌助手和亞馬遜Alexa 等公司開(kāi)發(fā)的語(yǔ)音助手，可以為語(yǔ)音查詢(xún)提供結(jié)果，甚至可以觸發(fā)已連接設(shè)備的操作（例如，打開(kāi)和關(guān)閉照明燈、鎖定和解鎖門(mén)等）。

　　相同的概念，適用于在工業(yè)或樓宇自動(dòng)化中使用的語(yǔ)音命令助手。自動(dòng)化軟件供應(yīng)商已經(jīng)創(chuàng)建了語(yǔ)音人機(jī)界面，使用的查詢(xún)類(lèi)型有點(diǎn)類(lèi)似于在HMI 上以圖形方式進(jìn)行的查詢(xún)。

　　工廠/ 運(yùn)營(yíng)經(jīng)理可以問(wèn)問(wèn)Cortana，例如，“嘿Cortana。第一條生產(chǎn)線(xiàn)的OEE（整體設(shè)備效率）是多少？與上個(gè)班次相比如何？”，并可以聽(tīng)到“第一條生產(chǎn)線(xiàn)的OEE 為78％，比昨天增加了2％”的語(yǔ)音響應(yīng)。

　　設(shè)施維護(hù)人員可以詢(xún)問(wèn)Alexa，例如“Alexa，制冷壓縮機(jī)的當(dāng)前電壓是多少？”回答可能是“壓縮機(jī)的當(dāng)前電壓為200V，頻率為50Hz?！?/p>

　　企業(yè)的管理人員可以使用谷歌助手，例如“谷歌，年初至今，我們的石油總產(chǎn)量是多少？與去年相比有何變化？”答案可能是：“到目前為止，您已經(jīng)生產(chǎn)了564 萬(wàn)桶石油，比去年增長(zhǎng)了4％。”

　　數(shù)據(jù)可視化的未來(lái)會(huì)是什么樣？它可能涉及新的、更復(fù)雜的連接方法以補(bǔ)充IIoT，或者將人工智能或協(xié)作機(jī)器人，集成到預(yù)測(cè)性維護(hù)和現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)中。隨著連接設(shè)備的形式和實(shí)用性以及底層軟件的發(fā)展，它將涉及用戶(hù)界面的擴(kuò)展。